PostgreSQL-11.3-主从流复制+手动主备切换

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1 摘要

使用PostgreSQL 11.3 创建两个节点:node1 和 node2; 配置主从流复制,然后做手动切换(failover)。为了配置过程简单,两个节点在同一台物理机器上。

首先建立主从同步流复制,起初,node1作为主节点(Primary),node2作为从节点(Standby)。

接下来,模拟主节点(node1)无法工作,把从节点(node2)手动切换成主节点。然后把原来的主节点(node1)作为从节点加入系统。
此时,node2是主 (Primary), node1是从(Standby)。

最后,模拟主节点(node2)无法工作,把从节点(node1)手动切换成主节点。然后把node2作为从节点加入系统。
此时,node1是主 (Primary), node2是从(Standby)。

2 创建node1和node2,配置主从流复制

上级目录是:

/Users/tom

两个子目录,testdb113,testdb113b, 分别属于两个节点, node1, node2:

 testdb113  --> node1
 testdb113b --> node2

2.1 创建主节点(Primary) node1

mkdir testdb113
initdb -D ./testdb113
pg_ctl -D ./testdb113 start

2.1.1 node1: 创建数据库账号,用于流复制

CREATE ROLE replicauser WITH REPLICATION LOGIN ENCRYPTED PASSWORD 'abcdtest';

2.1.2 node1: 创建归档目录

mkdir ./testdb113/archive

2.1.3 node1: 在配置文件中(postgresql.conf)设定参数

#for the primary 
wal_level = replica 
synchronous_commit = remote_apply 
archive_mode = on 
archive_command = 'cp %p /Users/tom/testdb113/archive/%f'
max_wal_senders =  10 
wal_keep_segments = 10 
synchronous_standby_names = 'pgslave001'

#for the standby
hot_standby = on

2.1.4 node1: 编辑文件pg_hba.conf,设置合法地址:

host     replication    replicauser          127.0.0.1/32            md5
host     replication    replicauser          ::1/128                 md5

2.1.5 node1: 预先编辑文件:recovery.done

standby_mode = 'on'
recovery_target_timeline = 'latest'
primary_conninfo = 'host=localhost port=6432 user=replicauser password=abcdtest application_name=pgslave001'
restore_command = 'cp /Users/tom/testdb113b/archive/%f %p'
trigger_file = '/tmp/postgresql.trigger.5432'

2.2 创建和配置从节点(node2)

mkdir testdb113b
pg_basebackup  -D ./testdb113b
chmod -R 700 ./testdb113b

2.2.1 node2: 编辑文件postgresql.conf,设定参数

#for the primary 
port = 6432 
wal_level = replica 
synchronous_commit = remote_apply 
archive_mode = on 
archive_command = 'cp %p /Users/tom/testdb113b/archive/%f'
max_wal_senders =  2 
wal_keep_segments = 10 
synchronous_standby_names = 'pgslave001'


#for the standby
hot_standby = on

2.2.2 node2: 建立归档目录

mkdir ./testdb113b/archive

2.2.3 node2: 检查/编辑文件pg_hba.conf

2.2.4 node2: 创建/编辑文件recovery.conf

standby_mode = 'on'
recovery_target_timeline = 'latest'
primary_conninfo = 'host=localhost port=5432 user=replicauser password=abcdtest application_name=pgslave001'
restore_command = 'cp /Users/tom/testdb113/archive/%f %p'
trigger_file = '/tmp/postgresql.trigger.6432'

2.3 简单测试

2.3.1 重新启动主节点(node1):

pg_ctl -D ./testdb113 restart

2.3.2 启动从节点(node2)

pg_ctl -D ./testdb113b start

2.3.3 在node1上做数据更改

psql -d postgres
postgres=# create table test ( id int, name varchar(100));
CREATE TABLE
postgres=# insert into test values(1,'1');
INSERT 0 1

2.3.4 节点node2读数据

psql -d postgres -p 6432
postgres=# select * from test;
 id | name 
----+------
  1 | 1
(1 row)

postgres=# insert into test values(1,'1');
ERROR:  cannot execute INSERT in a read-only transaction
postgres=# 

3 模拟主节点node1不能工作时,把从节点node2提升到主节点

3.1 停止主节node1

pg_ctl -D ./testdb113 stop

3.1.1 尝试连接到节点node1时失败

Ruis-MacBook-Air:tom$ psql -d postgres
psql: could not connect to server: No such file or directory
	Is the server running locally and accepting
	connections on Unix domain socket "/tmp/.s.PGSQL.5432"?

3.1.2 尝试连接到node2,成功;插入数据到node2,失败

Ruis-MacBook-Air:~ tom$ psql -d postgres -p 6432
psql (11.3)
Type "help" for help.

postgres=# insert into test values(1,'1');
ERROR:  cannot execute INSERT in a read-only transaction
postgres=# 

3.2 node2: 把node2提升到主

touch /tmp/postgresql.trigger.6432

3.3 node2: 插入数据到node2,阻塞等待

postgres=# insert into test values(2,'2');

3.4 node1: 创建文件recovery.conf

mv recovery.done recovery.conf

3.5 node1: 启动node1,作为从节点(Standby)

pg_ctl -D ./testdb113 start

3.6 插入数据到node2(见3.3)成功返回

postgres=# insert into test values(2,'2');
INSERT 0 1
postgres=# 

3.7 分别在node1和node2读取数据

postgres=# select * from test;
 id | name 
----+------
  1 | 1
  2 | 2
(2 rows)

4 模拟node2无法工作时,提升node1成为主(Primary)

4.1 停止node2

pg_ctl -D ./testdb113b stop

4.1.1 尝试访问node2,失败

Ruis-MacBook-Air:~ tom$ psql -d postgres -p 6432
psql: could not connect to server: No such file or directory
	Is the server running locally and accepting
	connections on Unix domain socket "/tmp/.s.PGSQL.5432"?

4.1.2 node1: 连接到node1,成功;插入数据到node1,失败

Ruis-MacBook-Air:~ tom$ psql -d postgres
psql (11.3)
Type "help" for help.

postgres=# insert into test values(3,'3');
ERROR:  cannot execute INSERT in a read-only transaction
postgres=# 

4.2 node1: 提升node1,成为主(Primary)

touch /tmp/postgresql.trigger.5432

4.3 node1: 插入数据到node1,阻塞等待

postgres=# insert into test values(3,'3');

4.4 node2: 创建文件recovery.conf

mv recovery.done recovery.conf

4.5 node2: 启动node2,作为从节点(Standby)

pg_ctl -D ./testdb113b start

4.6 node1: 插入数据(见4.3)成功返回。

postgres=# insert into test values(3,'3');

INSERT 0 1

4.7 分别在node1和node2读取数据

postgres=# select * from test;
 id | name 
----+------
  1 | 1
  2 | 2
  3 | 3
(3 rows)

5 自动化解决方案

当主节点不能工作时,需要把一个从节点提升成为主节点。
如果是手工方式提升,可以使用trigger文件,也可以使用命令'pg_ctl promote' 。

目前也有很多种自动化监控和切换的方案,在网上都能搜索到。或者,可以自己动手写一个自动化监控和切换的方案。

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