使用 Bitnami PostgreSQL Docker 镜像快速设置流复制集群

bitnami-docker-postgresql 仓库

https://github.com/bitnami/bitnami-docker-postgresql

流复制相关环境变量

使用以下环境变量，可以使用 Bitnami PostgreSQL Docker 镜像 轻松设置流复制集群：

POSTGRESQL_REPLICATION_MODE: replication 模式。可能的值 master/slave。没有默认值。
POSTGRESQL_REPLICATION_USER: 首次运行时在主服务器上创建的 replication 用户。没有默认值。
POSTGRESQL_REPLICATION_PASSWORD: replication 用户密码。没有默认值。
POSTGRESQL_REPLICATION_PASSWORD_FILE: 包含 replication 用户密码的文件的路径。这将覆盖 POSTGRESQL_REPLICATION_PASSWORD 中指定的值。没有默认值。
POSTGRESQL_MASTER_HOST: replication master（slave 参数）Hostname/IP。没有默认值。
POSTGRESQL_MASTER_PORT_NUMBER: replication master 的服务器端口（slave 参数）。默认是 5432。

在复制(replication)集群中，您可以拥有一个主(master)服务器和零个或多个从(slave)服务器。启用复制后，master 节点处于读写模式，而 slave 节点处于只读模式。为了获得最佳性能，建议将读取限制在 slave 上。

http://www.postgresql.org/docs/9.4/static/warm-standby.html#STREAMING-REPLICATION

第 1 步：创建 replication master

第一步是启动 master。

$ docker run --name postgresql-master \

  -e POSTGRESQL_REPLICATION_MODE=master \

  -e POSTGRESQL_USERNAME=my_user \

  -e POSTGRESQL_PASSWORD=password123 \

  -e POSTGRESQL_DATABASE=my_database \

  -e POSTGRESQL_REPLICATION_USER=my_repl_user \

  -e POSTGRESQL_REPLICATION_PASSWORD=my_repl_password \

  bitnami/postgresql:latest

在此命令中，我们使用 POSTGRESQL_REPLICATION_MODE=master 参数将容器配置为 master 容器。使用 POSTGRESQL_REPLICATION_USER 和 POSTGRESQL_REPLICATION_PASSWORD 参数指定 replication 用户。

步骤 2：创建 replication slave

接下来我们启动一个 replication slave 容器。

$ docker run --name postgresql-slave \

  --link postgresql-master:master \

  -e POSTGRESQL_REPLICATION_MODE=slave \

  -e POSTGRESQL_MASTER_HOST=master \

  -e POSTGRESQL_MASTER_PORT_NUMBER=5432 \

  -e POSTGRESQL_REPLICATION_USER=my_repl_user \

  -e POSTGRESQL_REPLICATION_PASSWORD=my_repl_password \

  bitnami/postgresql:latest

在上面的命令中，使用 POSTGRESQL_REPLICATION_MODE 参数将容器配置为slave。在 replication slave 启动之前，slave 容器使用 POSTGRESQL_MASTER_HOST 和 POSTGRESQL_MASTER_PORT_NUMBER 参数连接到 master 并从 master 复制初始数据库。POSTGRESQL_REPLICATION_USER 和 POSTGRESQL_REPLICATION_PASSWORD 凭证用于向 master 进行身份验证。为了改变 pg_hba.conf 的默认设置，slave 需要知道是否设置了 POSTGRESQL_PASSWORD。

使用这两个命令，您现在可以启动并运行一个两节点 PostgreSQL 主从(master-slave)流复制集群。您可以通过添加/删除从(slave)服务器来扩展集群，而不会导致任何停机。

Note: 集群完整地复制 master 服务器，包括所有用户和数据库。

如果 master 服务器宕机，您可以重新配置一个 slave 服务器作为 master 服务器并通过创建触发器文件 /tmp/postgresql.trigger.5432 开始接受写入。例如，以下命令将 postgresql-slave 重新配置为 master 服务器：

$ docker exec postgresql-slave touch /tmp/postgresql.trigger.5432

Note: 需要更新集群中其他 slave 服务器的配置，以便他们知道新的 master 服务器。这将要求您根据我们的示例使用 --link postgresql-slave:master 重新启动其他 slave 服务器。

使用 Docker Compose，可以使用以下方式设置主从复制：

version: '2'

services:

  postgresql-master:

    image: 'bitnami/postgresql:latest'

    ports:

      - '5432'

    volumes:

      - 'postgresql_master_data:/bitnami/postgresql'

    environment:

      - POSTGRESQL_REPLICATION_MODE=master

      - POSTGRESQL_REPLICATION_USER=repl_user

      - POSTGRESQL_REPLICATION_PASSWORD=repl_password

      - POSTGRESQL_USERNAME=my_user

      - POSTGRESQL_PASSWORD=my_password

      - POSTGRESQL_DATABASE=my_database

  postgresql-slave:

    image: 'bitnami/postgresql:latest'

    ports:

      - '5432'

    depends_on:

      - postgresql-master

    environment:

      - POSTGRESQL_REPLICATION_MODE=slave

      - POSTGRESQL_REPLICATION_USER=repl_user

      - POSTGRESQL_REPLICATION_PASSWORD=repl_password

      - POSTGRESQL_MASTER_HOST=postgresql-master

      - POSTGRESQL_PASSWORD=my_password

      - POSTGRESQL_MASTER_PORT_NUMBER=5432

volumes:

  postgresql_master_data:

使用以下方法缩放 slave 的数量：

$ docker-compose up --detach --scale postgresql-master=1 --scale postgresql-slave=3

上面的命令将 slave 的数量增加到 3。你可以用同样的方法缩小。

Note: 您不应该扩大/缩小主节点的数量。始终只运行一个主节点。

同步提交

默认情况下，slave 实例配置为异步复制。为了保证更高的数据稳定性（以牺牲一些性能为代价），可以使用以下环境变量设置同步提交（即，在将事务提交写入一组副本之前，事务提交不会将成功返回给客户端）。

POSTGRESQL_SYNCHRONOUS_COMMIT_MODE: 建立同步提交的类型。可用选项有：on、remote_apply、remote_write、local 和 off。默认值为 on。有关更多信息，请查看官方 PostgreSQL 文档。
- https://www.postgresql.org/docs/9.6/runtime-config-wal.html#GUC-SYNCHRONOUS-COMMIT
POSTGRESQL_NUM_SYNCHRONOUS_REPLICAS: 确定将启用同步复制的副本数。此数量不得超过您在集群中配置的 slave 的数量。

使用 Docker Compose，可以按如下方式设置带有同步提交的主从复制：

version: '2'

services:

  postgresql-master:

    image: 'bitnami/postgresql:latest'

    ports:

      - '5432'

    volumes:

      - 'postgresql_master_data:/bitnami/postgresql'

    environment:

      - POSTGRESQL_REPLICATION_MODE=master

      - POSTGRESQL_REPLICATION_USER=repl_user

      - POSTGRESQL_REPLICATION_PASSWORD=repl_password

      - POSTGRESQL_USERNAME=my_user

      - POSTGRESQL_PASSWORD=my_password

      - POSTGRESQL_DATABASE=my_database

      - POSTGRESQL_SYNCHRONOUS_COMMIT_MODE=on

      - POSTGRESQL_NUM_SYNCHRONOUS_REPLICAS=1

    volumes:

      - '/path/to/postgresql-persistence:/bitnami/postgresql'

  postgresql-slave:

    image: 'bitnami/postgresql:latest'

    ports:

      - '5432'

    depends_on:

      - postgresql-master

    environment:

      - POSTGRESQL_REPLICATION_MODE=slave

      - POSTGRESQL_REPLICATION_USER=repl_user

      - POSTGRESQL_REPLICATION_PASSWORD=repl_password

      - POSTGRESQL_MASTER_HOST=postgresql-master

      - POSTGRESQL_MASTER_PORT_NUMBER=5432

  postgresql-slave2:

    image: 'bitnami/postgresql:latest'

    ports:

      - '5432'

    depends_on:

      - postgresql-master

    environment:

      - POSTGRESQL_REPLICATION_MODE=slave

      - POSTGRESQL_REPLICATION_USER=repl_user

      - POSTGRESQL_REPLICATION_PASSWORD=repl_password

      - POSTGRESQL_MASTER_HOST=postgresql-master

      - POSTGRESQL_MASTER_PORT_NUMBER=5432

在上面的示例中，提交需要同时写入主服务器和其中一个从服务器才能被接受。另一个 slave 将继续使用异步复制。使用以下 SQL 查询对其进行检查：

postgres=# select application_name as server, state,

postgres-#       sync_priority as priority, sync_state

postgres-#       from pg_stat_replication;

| server      | state     | priority | sync_state |

|-------------|-----------|----------|------------|

| walreceiver | streaming | 0        | sync       |

| walreceiver | streaming | 0        | async      |

Note: 对于更高级的设置，您可以通过设置 POSTGRESQL_CLUSTER_APP_NAME 环境变量，使用 application_name 参数定义不同的复制组。