PostgreSQL 流复制的主备切换

概述

流复制的主库和备库的角色不是静态存在的，在维护过程中可以对二者进行角色切换。例如当主库硬件故障或主库需要调整参数需要重启系统时，通常要进行流复制的主备切换。

如何判断主备角色

在通常的主备架构下（一主多备，级联除外）有以下五种方法判断主备角色

• 1 操作系统上查看wal发送进程或wal接收线程

• 2 数据库中查看pg_stat_replication表

• 3 通过系统函数查看
  f说明是主库，t说明是备库

postgres=# select pg_is_in_recovery();
 pg_is_in_recovery 
-------------------
 f
(1 row)

• 4 查看数据库控制信息
  通过pg_controldata命令，查看 Database cluster state一栏
  如果是in production ，说明是主库

Database cluster state:               in production

• 5 通过recovery.conf 文件判断
  一般的，备库才有recovery.conf，主库一般没有或是改名为recovery.done

文件触发方式切换

在备库启动时在 recovery.conf 文件中加入一个触发文件的路径（新加则需要重启备库）

trigger_file='/pgdata/.postgresql.trigger.2019'

关闭主库

[postgres@GuangFa_PG9 pgdata]$ pg_ctl stop -m fast
waiting for server to shut down.... done
server stopped

在备库上创建那个刚刚新加的文件

[postgres@localhost pgdata]$ touch /pgdata/.postgresql.trigger.2019

可以看到备库上的recovery文件已经成为done了

-rw-rw-r--. 1 postgres postgres   239 Dec 25 21:50 recovery.done

此时备库已经被激活为主库，可以直接做读写操作了

[postgres@localhost pgdata]$ pg_controldata |grep cluster
Database cluster state:               in production

现在我们把原来的主库当做备库重新开始搭建主备，方法和之前一样
准备recovery.conf文件
指向原来的备库，再重启数据库即可

pg_ctl promote方式切换

在文件触发方式下，需要配置参数和创建文件，比较繁琐。自PG9.1版本以后有了一个命令支持主备切换，就是pg_ctl promote命令

切换步骤如下：
1）关闭主库，建议使用-m fast 模式关闭
2）在备库上使用pg_ctl promote命令，直接将备库切为主库
3）在老主库上配置recovery.conf 文件，启动
4）查看主备状态并查看进程

如下：

[postgres@GuangFa_PG9 pgdata]$ pg_ctl promote
server promoting
[postgres@GuangFa_PG9 pgdata]$ pg_controldata |grep cluster
Database cluster state:               in production

pg_rewind命令

首先我们先确认一下，使用这个命令的前提条件之一：

• postgresql.conf 配置文件wal_log_hints参数值设为on
• 数据库安装时通过initdb初始化数据库时使用了–data-checksums 选项

我们再来看一下这个命令的应用场景，在上述的两种方式的切换中，第二步都是关闭原主库，而且是强制关闭，因为关闭会有一个checkpoint的点。备库同步完成后，两边的数据是同样的一致性状态。这样原来的主很容易就能做新主的备库

但是如果在执行的过程中忘记了关闭主库，主库一直处于运行状态，那么这个旧主和新主在数据时间线上就不是一致的了。就会导致后续搭建备库失败

这个命令就是通过新主去同步旧主，使这两个库处于一致性的状态。类似于PG旧主的一次向前回滚。

是为了防止库级别太大，重搭建库过于麻烦。而出的一个命令

[postgres@GuangFa_PG9 pgdata]$ pg_rewind --help
pg_rewind resynchronizes a PostgreSQL cluster with another copy of the cluster.

Usage:
  pg_rewind [OPTION]...

Options:
  -D, --target-pgdata=DIRECTORY  existing data directory to modify
      --source-pgdata=DIRECTORY  source data directory to synchronize with
      --source-server=CONNSTR    source server to synchronize with
  -n, --dry-run                  stop before modifying anything
  -P, --progress                 write progress messages
      --debug                    write a lot of debug messages
  -V, --version                  output version information, then exit
  -?, --help                     show this help, then exit