引言

數(shù)據(jù)庫(kù)高可用這件事，做與不做，差別在于：做了一切正常時(shí)可能覺(jué)得多余，但出問(wèn)題的時(shí)候你會(huì)慶幸它還在。PostgreSQL 從 9.0 版本開(kāi)始原生支持流復(fù)制機(jī)制，主從架構(gòu)部署成熟穩(wěn)定，配置鏈路清晰，是中小企業(yè)搭建數(shù)據(jù)庫(kù)高可用方案的首選路徑之一。

流復(fù)制的原理不復(fù)雜：主庫(kù)產(chǎn)生 WAL 日志，通過(guò)流復(fù)制協(xié)議實(shí)時(shí)推送給從庫(kù)，從庫(kù)接收后重放日志完成數(shù)據(jù)同步。主庫(kù)故障時(shí)，從庫(kù)可以快速提升為主庫(kù)繼續(xù)提供服務(wù)，整個(gè)切換過(guò)程業(yè)務(wù)中斷時(shí)間可以控制在分鐘級(jí)別甚至更短。這套機(jī)制不依賴第三方工具，原生集成在 PostgreSQL 本身，維護(hù)成本低，文檔充分，遇到問(wèn)題容易排查。

具體落地需要關(guān)心的細(xì)節(jié)不少：postgresql.conf 和 pg_hba.conf 的參數(shù)怎么調(diào)、主庫(kù)備份用什么工具、復(fù)制槽怎么保證穩(wěn)定、復(fù)制延遲怎么看、故障切換的步驟是什么。本文以 PostgreSQL 14 為例，覆蓋從環(huán)境規(guī)劃、主從配置到復(fù)制驗(yàn)證和故障轉(zhuǎn)移的完整閉環(huán)，幫你在真實(shí)環(huán)境中把主從流復(fù)制跑通。硬件需求不挑，兩臺(tái)普通服務(wù)器加千兆網(wǎng)絡(luò)就能跑起來(lái)，適合有一定 Linux 操作基礎(chǔ)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)落地實(shí)施。

本文將摒棄空泛理論，以CentOS/Ubuntu 環(huán)境下的PostgreSQL 14為例，手把手帶你完成從零搭建、配置調(diào)優(yōu)到故障演練的完整流程。無(wú)論你是DevOps工程師、DBA，還是希望提升系統(tǒng)容災(zāi)能力的開(kāi)發(fā)者，都能通過(guò)本指南，真正掌握PostgreSQL高可用的核心實(shí)踐。

讓數(shù)據(jù)多一份副本，讓服務(wù)少一分風(fēng)險(xiǎn)。

從今天起，告別單點(diǎn)故障，構(gòu)建屬于你的高可用數(shù)據(jù)庫(kù)基石。

1.環(huán)境準(zhǔn)備

1.1 基礎(chǔ)環(huán)境要求

1.2 安裝PostgreSQL

還沒(méi)安裝PostgreSQL的小伙伴可以去cpolar官網(wǎng)參考《誰(shuí)說(shuō)沒(méi)公網(wǎng)IP不能遠(yuǎn)程連數(shù)據(jù)庫(kù)？PostgreSQL+cpolar打通任督二脈》這篇文章哦~

2.配置教程

2.1 修改PostgreSQL主配置文件

主配置文件路徑：/var/lib/pgsql/14/data/postgresql.conf

vim /var/lib/pgsql/14/data/postgresql.conf

修改以下核心參數(shù)（取消注釋并調(diào)整值）：

# 1. 監(jiān)聽(tīng)地址（允許從庫(kù)連接，可指定從庫(kù)IP或0.0.0.0允許所有）
listen_addresses = '*'
# 2. 開(kāi)啟歸檔模式（主從復(fù)制依賴）
archive_mode = on
archive_command = 'cp %p /var/lib/pgsql/14/archive/%f'  # %p=歸檔文件路徑，%f=歸檔文件名
# 提前創(chuàng)建歸檔目錄
mkdir -p /var/lib/pgsql/14/archive && chown -R postgres:postgres /var/lib/pgsql/14/archive
# 3. WAL日志配置（保證復(fù)制可靠性）
wal_level = replica  # 復(fù)制所需的WAL級(jí)別（replica/archive/logical，replica足夠）
wal_buffers = 16MB   # 根據(jù)內(nèi)存調(diào)整，默認(rèn)通常足夠
max_wal_senders = 10 # 最大并發(fā)復(fù)制連接數(shù)，大于從庫(kù)數(shù)量即可
wal_keep_size = 1GB  # 保留WAL日志的大小，防止從庫(kù)同步滯后導(dǎo)致日志被清理
# 4. 同步模式（可選，按需配置）
# synchronous_commit = on  # 默認(rèn)同步提交，保證主從數(shù)據(jù)一致性；追求性能可設(shè)為off
# synchronous_standby_names = 'slave1'  # 指定從庫(kù)名稱（需與從庫(kù)recovery.conf對(duì)應(yīng)）
# 5. 其他優(yōu)化（可選）
max_connections = 1000  # 大于從庫(kù)的max_connections

2.2 修改客戶端認(rèn)證配置文件

文件路徑：/var/lib/pgsql/14/data/pg_hba.conf

vim /var/lib/pgsql/14/data/pg_hba.conf

添加從庫(kù)的連接授權(quán)（允許從庫(kù) IP 通過(guò)復(fù)制用戶連接）：

host    replication     repl_user       192.168.42.145/32       md5 # 從庫(kù)IP，repl_user為復(fù)制專用用戶
host    all             all             192.168.42.0/24         md5 # 可選，允許內(nèi)網(wǎng)其他機(jī)器連接

2.3 創(chuàng)建復(fù)制專用用戶

切換到postgres用戶，執(zhí)行 SQL 命令創(chuàng)建用于主從復(fù)制的專用用戶（需授予復(fù)制權(quán)限）：

su - postgres
psql

執(zhí)行SQL：

-- 創(chuàng)建復(fù)制用戶（密碼自定義，示例：Repl@123456）
CREATE ROLE repl_user WITH REPLICATION LOGIN ENCRYPTED PASSWORD '********';
 
-- 驗(yàn)證用戶（可選）
\du repl_user;
 
-- 退出psql
\q

2.4 重啟主庫(kù)使配置生效

systemctl restart postgresql-14
systemctl status postgresql-14
sudo -u postgres psql -c "SELECT pg_is_in_recovery();" # 主庫(kù)返回f（非恢復(fù)模式）

2.5 備份主庫(kù)數(shù)據(jù)（供從庫(kù)初始化）

使用pg_basebackup工具備份主庫(kù)數(shù)據(jù)，該工具專門(mén)用于PostgreSQL復(fù)制環(huán)境的從庫(kù)初始化：

# 切換到postgres用戶
su - postgres
 
# 執(zhí)行備份（備份到臨時(shí)目錄，后續(xù)拷貝到從庫(kù)）
pg_basebackup -h 192.168.42.140 -U repl_user -p 5432 -D /tmp/pg_master_backup -F p -X s -P -R
 
# 參數(shù)說(shuō)明：
# -h：主庫(kù)地址
# -U：復(fù)制用戶
# -p：主庫(kù)端口
# -D：備份目錄
# -F p：輸出格式為普通文件（與主庫(kù)數(shù)據(jù)目錄結(jié)構(gòu)一致）
# -X s：備份過(guò)程中同步復(fù)制WAL日志，保證備份一致性
# -P：顯示備份進(jìn)度
# -R：自動(dòng)生成復(fù)制所需的standby.signal文件和postgresql.auto.conf配置，簡(jiǎn)化從庫(kù)配置

備份完成后，將備份目錄打包拷貝到從庫(kù)的/var/lib/pgsql/14/目錄下（可通過(guò) scp 傳輸）：

tar -zcvf pg_master_backup.tar.gz /tmp/pg_master_backup # 主庫(kù)上打包備份
                                                                                                                                                                                                                                        
scp pg_master_backup.tar.gz root@192.168.1.101:/var/lib/pgsql/14  # 傳輸?shù)綇膸?kù)

到從庫(kù)所在地址查看一下是否傳送成功到/var/lib/pgsql/14：

3.從庫(kù)配置

3.1 停止從庫(kù)PostgreSQL服務(wù)并清理原有數(shù)據(jù)目錄

# 停止從庫(kù)服務(wù)
systemctl stop postgresql-14
# 清理原有數(shù)據(jù)目錄（初始化后的空目錄，需替換為主庫(kù)備份）
mv /var/lib/pgsql/14/data /var/lib/pgsql/14/data_bak  # 備份原有目錄，防止誤刪
mkdir -p /var/lib/pgsql/14/data

3.2 解壓主庫(kù)備份到從庫(kù)數(shù)據(jù)目錄

# 切換到postgres用戶
su - postgres
# 解壓備份包
tar -zxvf /var/lib/pgsql/14/pg_master_backup.tar.gz -C /var/lib/pgsql/14/
# 移動(dòng)備份數(shù)據(jù)到data目錄
mv /var/lib/pgsql/14/tmp/pg_master_backup/* /var/lib/pgsql/14/data/
# 修改目錄權(quán)限（必須為postgres用戶和組）
chown -R postgres:postgres /var/lib/pgsql/14/data
chmod 700 /var/lib/pgsql/14/data

3.3 驗(yàn)證 / 修改從庫(kù)復(fù)制配置

由于主庫(kù)備份時(shí)使用了-R參數(shù)，會(huì)自動(dòng)生成standby.signal（標(biāo)識(shí)從庫(kù)身份）和postgresql.auto.conf（包含復(fù)制連接信息），無(wú)需手動(dòng)創(chuàng)建：

# 查看自動(dòng)生成的復(fù)制配置
cat /var/lib/pgsql/14/data/postgresql.auto.conf
ls /var/lib/pgsql/14/data/

若沒(méi)有，則手動(dòng)創(chuàng)建standby.signal并修改postgresql.conf：

# 手動(dòng)創(chuàng)建standby.signal（標(biāo)識(shí)為從庫(kù)）
touch /var/lib/pgsql/14/data/standby.signal
# 編輯postgresql.conf，添加復(fù)制配置,添加以下參數(shù)：
vim /var/lib/pgsql/14/data/postgresql.conf
# 從庫(kù)專屬配置
hot_standby = on  # 允許從庫(kù)處于恢復(fù)模式時(shí)提供查詢服務(wù)（只讀）
max_connections = 500  # 小于主庫(kù)的max_connections
primary_conninfo = 'user=repl_user password=Repl@123456 host=192.168.42.140 port=5432'  # 主庫(kù)連接信息

3.4 啟動(dòng)從庫(kù)服務(wù)

# 啟動(dòng)從庫(kù)
systemctl start postgresql-14
systemctl enable postgresql-14
# 驗(yàn)證從庫(kù)狀態(tài)
systemctl status postgresql-14

4.驗(yàn)證主從復(fù)制是否生效

4.1 主庫(kù)驗(yàn)證復(fù)制狀態(tài)

su - postgres
psql
# 查看復(fù)制連接狀態(tài)（可看到從庫(kù)的連接信息）
SELECT * FROM pg_stat_replication;
# 輸出說(shuō)明：
# - usename：repl_user（復(fù)制用戶）
# - client_addr：192.168.1.101（從庫(kù)IP）
# - state：streaming（表示正在流式復(fù)制）
# - sync_state：async（異步復(fù)制）或 sync（同步復(fù)制，需主庫(kù)配置synchronous_commit=on）

從提供的pg_stat_replication查詢結(jié)果來(lái)看，PostgreSQL主從復(fù)制已經(jīng)成功建立，并且處于正常運(yùn)行狀態(tài)。這是一個(gè)非常關(guān)鍵的監(jiān)控視圖，用于查看 主庫(kù)上的復(fù)制連接狀態(tài)。

4.2 從庫(kù)驗(yàn)證復(fù)制狀態(tài)

su - postgres
psql
# 1. 驗(yàn)證是否處于恢復(fù)模式（從庫(kù)返回t，主庫(kù)返回f）
SELECT pg_is_in_recovery();

4.3 驗(yàn)證主從數(shù)據(jù)一致性

# 主庫(kù)創(chuàng)建測(cè)試表并插入數(shù)據(jù)
# 主庫(kù)執(zhí)行：
CREATE DATABASE test_repl;
\c test_repl;
CREATE TABLE user_info (id int, name varchar(50));
INSERT INTO user_info VALUES (1, 'test_replication');
# 從庫(kù)執(zhí)行（查看是否同步到數(shù)據(jù)）
\c test_repl;
SELECT * FROM user_info; 

主庫(kù)：

從庫(kù)：

從上圖我們可以看出，主從復(fù)制成功啦！

5.主從復(fù)制常用操作

5.1 切換主從（故障轉(zhuǎn)移，簡(jiǎn)易版）

當(dāng)主庫(kù)故障時(shí)，可將從庫(kù)提升為主庫(kù)：

# 從庫(kù)執(zhí)行（停止恢復(fù)模式，提升為主庫(kù)）
su - postgres
psql -c "SELECT pg_promote();"
# 驗(yàn)證：提升后從庫(kù)pg_is_in_recovery()返回f
psql -c "SELECT pg_is_in_recovery();"

5.2 監(jiān)控復(fù)制延遲

# 從庫(kù)執(zhí)行，查看復(fù)制延遲（單位：秒）
SELECT 
  now() - pg_last_xact_replay_timestamp() AS replication_delay;

5.3新增從庫(kù)

只需重復(fù) “從庫(kù)配置” 步驟，使用主庫(kù)（或現(xiàn)有從庫(kù)，需開(kāi)啟級(jí)聯(lián)復(fù)制）的pg_basebackup備份初始化即可。

5.4 拓展

主從復(fù)制已經(jīng)成功搭建，但我們的目標(biāo)遠(yuǎn)不止于此。

回想一下，在開(kāi)發(fā)、測(cè)試，甚至小型項(xiàng)目交付中，你是否也曾陷入這樣的困境：

• “我在家搭了個(gè)PostgreSQL數(shù)據(jù)庫(kù)，同事怎么連不上？”
• “客戶急著看Demo，可服務(wù)跑在內(nèi)網(wǎng)，根本沒(méi)法訪問(wèn)！”
• “沒(méi)有公網(wǎng)IP，難道只能租云服務(wù)器，或者干脆放棄遠(yuǎn)程演示？”

別焦慮——沒(méi)有公網(wǎng)IP，并不意味著你的服務(wù)只能困在局域網(wǎng)里。借助一個(gè)輕量級(jí)但強(qiáng)大的內(nèi)網(wǎng)穿透工具cpolar，你可以輕松將本地運(yùn)行的PostgreSQL服務(wù)“暴露”到公網(wǎng)，自動(dòng)生成一個(gè)安全、可分享的HTTPS隧道地址。無(wú)論你身處家庭寬帶、公司防火墻后，還是校園網(wǎng)深處，外部用戶都能像訪問(wèn)普通網(wǎng)站一樣，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)端口安全連接你的數(shù)據(jù)庫(kù)。本文將手把手帶你完成這一過(guò)程：從零配置cpolar，到安全地將PostgreSQL服務(wù)映射至公網(wǎng)，打通內(nèi)網(wǎng)與外部世界的連接通道。從此，“我的數(shù)據(jù)庫(kù)在哪，服務(wù)就在哪” 不再是一句空話。準(zhǔn)備好了嗎？讓我們開(kāi)啟這場(chǎng)高效、安全、低成本的“內(nèi)網(wǎng)突圍”之旅！

6.安裝cpolar實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地開(kāi)發(fā)

6.1 什么是cpolar？

cpolar是一款安全高效的內(nèi)網(wǎng)穿透工具，無(wú)需公網(wǎng)IP或復(fù)雜配置，只需一條命令，即可將本地服務(wù)器、Web服務(wù)或任意端口映射到公網(wǎng)，讓你隨時(shí)隨地遠(yuǎn)程訪問(wèn)內(nèi)網(wǎng)應(yīng)用，特別適合開(kāi)發(fā)調(diào)試、遠(yuǎn)程運(yùn)維和應(yīng)急部署等場(chǎng)景。

6.2 部署cpolar

cpolar 可以將你本地電腦中的服務(wù)（如 SSH、Web、數(shù)據(jù)庫(kù)）映射到公網(wǎng)。即使你在家里或外出時(shí)，也可以通過(guò)公網(wǎng)地址連接回本地運(yùn)行的開(kāi)發(fā)環(huán)境。

以下是安裝cpolar步驟：

使用一鍵腳本安裝命令：

sudo curl https://get.cpolar.sh | sh

安裝完成后，執(zhí)行下方命令查看cpolar服務(wù)狀態(tài)：（如圖所示即為正常啟動(dòng)）

sudo systemctl status cpolar

Cpolar安裝和成功啟動(dòng)服務(wù)后，在瀏覽器上輸入虛擬機(jī)主機(jī)IP加9200端口即:【http://ip:9200】訪問(wèn)Cpolar管理界面，使用Cpolar官網(wǎng)注冊(cè)的賬號(hào)登錄,登錄后即可看到cpolar web 配置界面,接下來(lái)在web 界面配置即可：

打開(kāi)瀏覽器訪問(wèn)本地9200端口，使用cpolar賬戶密碼登錄即可,登錄后即可對(duì)隧道進(jìn)行管理。

7.配置公網(wǎng)地址

通過(guò)配置，你可以在本地 WSL 或 Linux 系統(tǒng)上運(yùn)行 SSH 服務(wù)，并通過(guò) Cpolar 將其映射到公網(wǎng)，從而實(shí)現(xiàn)從任意設(shè)備遠(yuǎn)程連接開(kāi)發(fā)環(huán)境的目的。

• 隧道名稱：可自定義，本例使用了:postgres，注意不要與已有的隧道名稱重復(fù)
• 協(xié)議：tcp
• 本地地址：192.168.42.140:5432
• 端口類型：隨機(jī)臨時(shí)TCP端口
• 地區(qū)：China Vip

創(chuàng)建成功后，打開(kāi)左側(cè)在線隧道列表,可以看到剛剛通過(guò)創(chuàng)建隧道生成了公網(wǎng)地址，接下來(lái)就可以在其他電腦或者移動(dòng)端設(shè)備（異地）上，使用任意一個(gè)地址在終端中訪問(wèn)即可。

• tcp 表示使用的協(xié)議類型
• 2.tcp.vip.cpolar.cn是 Cpolar 提供的域名
• 11084是隨機(jī)分配的公網(wǎng)端口號(hào)

通過(guò) Cpolar 提供的公網(wǎng)地址和端口，使用 SSH 協(xié)議從任意一臺(tái)主機(jī)連接到postgres賬號(hào)啦！

psql -h 2.tcp.vip.cpolar.cn -p 11084 -U postgres -d mydb

8.保留固定TCP公網(wǎng)地址

使用cpolar為其配置TCP地址，該地址為固定地址，不會(huì)隨機(jī)變化。

選擇區(qū)域和描述：有一個(gè)下拉菜單，當(dāng)前選擇的是“China VIP”。
右側(cè)輸入框，用于填寫(xiě)描述信息。
保留按鈕：在右側(cè)有一個(gè)橙色的“保留”按鈕，點(diǎn)擊該按鈕可以保留所選的TCP地址。
列表中顯示了一條已保留的TCP地址記錄。

• 地區(qū)：顯示為“China VIP”。
• 地址：顯示為“8.tcp.vip.cpolar.cn:13299”。

登錄cpolar web UI管理界面，點(diǎn)擊左側(cè)儀表盤(pán)的隧道管理——隧道列表，找到所要配置的隧道postgres，點(diǎn)擊右側(cè)的編輯。

修改隧道信息，將保留成功的TCP端口配置到隧道中。

• 端口類型：選擇固定TCP端口
• 預(yù)留的TCP地址：填寫(xiě)保留成功的TCP地址

點(diǎn)擊更新。

創(chuàng)建完成后，打開(kāi)在線隧道列表，此時(shí)可以看到隨機(jī)的公網(wǎng)地址已經(jīng)發(fā)生變化，地址名稱也變成了保留和固定的TCP地址。

最后測(cè)試一下固定的地址是否好用，測(cè)試命令：

psql -h 8.tcp.vip.cpolar.cn -p 13299 -U postgres -d mydb

這樣，我們成功打破了“沒(méi)有公網(wǎng) IP 就無(wú)法遠(yuǎn)程訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)”的固有認(rèn)知。

總結(jié)

總結(jié)一下：PostgreSQL 流復(fù)制主從架構(gòu)的核心價(jià)值在于"數(shù)據(jù)多一份副本，服務(wù)少一分風(fēng)險(xiǎn)"。整套方案成本低、依賴少、文檔成熟，生產(chǎn)環(huán)境里該做的故障切換、延遲監(jiān)控、復(fù)制槽管理幾個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)本文都有覆蓋。落地時(shí)有一點(diǎn)需要記?。簭膸?kù)硬件不要比主庫(kù)差，磁盤(pán)空間和 IO 性能尤其要跟上，這是很多主從復(fù)制出現(xiàn)延遲的根因。跑起來(lái)之后，定期檢查 pg_stat_replication 的狀態(tài)和復(fù)制延遲，這比出問(wèn)題再排查要省心得多。

以上就是PostgreSQL主從流復(fù)制的完整部署指南的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于PostgreSQL主從流復(fù)制的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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