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PostgreSQL主从流复制的完整部署指南实用指南

佚名 2026-10-25 08:50:02

平时做技术实践时,很多问题不是概念不会,而是细节没串起来。拿“PostgreSQL主从流复制的完整部署指南”来说,它看着像小点,放到项目里常会牵出环境、配置、兼容性和维护成本。下面按实际采用顺序,把思路、关键写法和容易踩坑的地方讲清楚,便于大家直接对照操作。

引言

实际处理时,数据库高可用这件事,做与不做,差别在于:做了一切正常时可能觉得多余,但出问题的时候你会庆幸它还在。PostgreSQL 从 9.0 版本开始原生兼容流复制机制,主从架构部署成熟稳定,设置链路清晰,是中小企业搭建数据库高可用方案的首选路径之一。

流复制的原理不复杂:主库产生 WAL 日志,借助流复制协议实时推送给从库,从库接收后重放日志完成数据同步。主库故障时,从库能够更快提升为主库继续提供服务,整个切换过程业务中断时间能够控制在分钟级别甚至更短。这套机制不依赖第三方工具,原生集成在 PostgreSQL 本身,维护成本低,文档充分,遇到问题容易排查。

落到代码里,具体落地需关心的细节不少:postgresql.conf 和 pg_hba.conf 的参数怎么调、主库备份用什么工具、复制槽怎么保证稳定、复制延迟怎么看、故障切换的步骤是什么。本文以 PostgreSQL 14 为例,覆盖从环境规划、主从设置到复制验证和故障转移的完整闭环,帮你在真实环境中把主从流复制跑通。硬件需求不挑,两台普通服务器加千兆网络就能跑起来,适合有一定 Linux 操作基础的技术团队落地实施。

落到代码里,本文将摒弃空泛理论,以CentOS/Ubuntu 环境下的PostgreSQL 14为例,手把手带你完成从零搭建、设置调优到故障演练的完整流程。无论你是DevOps工程师、DBA,还是希望提升系统容灾能力的开发者,都能借助本指南,真正掌握PostgreSQL高可用的核心实践。

让数据多一份副本,让服务少一分风险。

从今天起,告别单点故障,构建属于你的高可用数据库基石。

1.环境准备

1.1 基础环境要求

节点类型服务器地址系统版本PostgreSQL 版本核心要求
主库(Master)192.168.42.140(示例)CentOS 7/8/9或Ubuntu 20.04+14开启网络端口、关闭防火墙 / 放行5432端口
从库(Slave/Standby)192.168.42.145(示例)与主库一致与主库完全一致与主库网络互通、磁盘空间不小于主库

1.2 安装PostgreSQL

还没安装PostgreSQL的小伙伴能够去cpolar官网参考《谁说没公网IP不能远程连数据库?PostgreSQL+cpolar打通任督二脉》这篇文章哦~

2.设置教程

2.1 修改PostgreSQL主设置文件

主设置文件路径:/var/lib/pgsql/14/data/postgresql.conf

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

修改以下核心参数(取消注释并调整值):

# 1. 地址(允许从库连接,可指定从库IP或0.0.0.0允许所有)
listen_addresses = '*'
# 2. 开启归档模式(主从复制依赖)
archive_mode = on
archive_command = 'cp %p /var/lib/pgsql/14/archive/%f' # %p=归档文件路径,%f=归档文件名
# 提前创建归档目录
mkdir -p /var/lib/pgsql/14/archive && chown -R postgres:postgres /var/lib/pgsql/14/archive
# 3. WAL日志配置(保证复制可靠性)
wal_level = replica # 复制所需的WAL级别(replica/archive/logical,replica足够)
wal_buffers = 16MB # 根据内存调整,默认通常足够
max_wal_senders = 10 # 最大并发复制连接数,大于从库数量即可
wal_keep_size = 1GB # 保留WAL日志的大小,防止从库同步滞后导致日志被清理
# 4. 同步模式(可选,按需配置)
# synchronous_commit = on # 默认同步提交,保证主从数据一致性;追求性能可设为off
# synchronous_standby_names = 'slave1' # 指定从库名称(需与从库recovery.conf对应)
# 5. 其他优化(可选)
max_connections = 1000 # 大于从库的max_connections

2.2 修改客户端认证设置文件

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

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

添加从库的连接授权(允许从库 IP 借助复制用户连接):

host    replication     repl_user       192.168.42.145/32       md5 # 从库IP,repl_user为复制专用用户
host all all 192.168.42.0/24 md5 # 可选,允许内网其他机器连接

2.3 新建复制专用用户

结合项目来看,切换到postgres用户,执行 SQL 命令新建用来主从复制的专用用户(需授予复制权限):

su - postgres
psql

执行SQL:

-- 创建复制用户(密码自定义,示例:Repl@123456)
CREATE ROLE repl_user WITH REPLICATION LOGIN ENCRYPTED PASSWORD '********';
 
-- 验证用户(可选)
du repl_user;
 
-- 退出psql
q

2.4 重启主库使设置生效

systemctl restart postgresql-14
systemctl status postgresql-14
sudo -u postgres psql -c "SELECT pg_is_in_recovery();" # 主库返回f(非恢复模式)

2.5 备份主库数据(供从库初始化)

采用pg_basebackup工具备份主库数据,该工具专门用来PostgreSQL复制环境的从库初始化:

# 切换到postgres用户
su - postgres
 
# 执行备份(备份到临时目录,后续拷贝到从库)
pg_basebackup -h 192.168.42.140 -U repl_user -p 5432 -D /tmp/pg_master_backup -F p -X s -P -R
 
# 参数说明:
# -h:主库地址
# -U:复制用户
# -p:主库端口
# -D:备份目录
# -F p:输出格式为普通文件(与主库数据目录结构一致)
# -X s:备份过程中同步复制WAL日志,保证备份一致性
# -P:显示备份进度
# -R:自动生成复制所需的standby.signal文件和postgresql.auto.conf配置,简化从库配置

落到代码里,备份完成后,将备份目录打包拷贝到从库的/var/lib/pgsql/14/目录下(可借助 scp 传输):

tar -zcvf pg_master_backup.tar.gz /tmp/pg_master_backup # 主库上打包备份
                                                                                                                                                                                                                                        
scp pg_master_backup.tar.gz [email protected]:/var/lib/pgsql/14 # 传输到从库

到从库所在地址查看一下是否传送成功到/var/lib/pgsql/14:

3.从库设置

3.1 停止从库PostgreSQL服务同时清理原有数据目录

# 停止从库服务
systemctl stop postgresql-14
# 清理原有数据目录(初始化后的空目录,需替换为主库备份)
mv /var/lib/pgsql/14/data /var/lib/pgsql/14/data_bak # 备份原有目录,防止误删
mkdir -p /var/lib/pgsql/14/data

3.2 解压主库备份到从库数据目录

# 切换到postgres用户
su - postgres
# 解压备份包
tar -zxvf /var/lib/pgsql/14/pg_master_backup.tar.gz -C /var/lib/pgsql/14/
# 移动备份数据到data目录
mv /var/lib/pgsql/14/tmp/pg_master_backup/* /var/lib/pgsql/14/data/
# 修改目录权限(必须为postgres用户和组)
chown -R postgres:postgres /var/lib/pgsql/14/data
chmod 700 /var/lib/pgsql/14/data

3.3 验证 / 修改从库复制设置

由于主库备份时采用了-R参数,会自动生成standby.signal(标识从库身份)和postgresql.auto.conf(包含复制连接信息),无需手动新建:

# 查看自动生成的复制配置
cat /var/lib/pgsql/14/data/postgresql.auto.conf
ls /var/lib/pgsql/14/data/

实际处理时,若没有,则手动新建standby.signal并修改postgresql.conf:

# 手动创建standby.signal(标识为从库)
touch /var/lib/pgsql/14/data/standby.signal
# 编辑postgresql.conf,添加复制配置,添加以下参数:
vim /var/lib/pgsql/14/data/postgresql.conf
# 从库专属配置
hot_standby = on # 允许从库处于恢复模式时提供查询服务(只读)
max_connections = 500 # 小于主库的max_connections
primary_conninfo = 'user=repl_user password=Repl@123456 host=192.168.42.140 port=5432' # 主库连接信息

3.4 启动从库服务

# 启动从库
systemctl start postgresql-14
systemctl enable postgresql-14
# 验证从库状态
systemctl status postgresql-14

4.验证主从复制是否生效

4.1 主库验证复制状态

su - postgres
psql
# 查看复制连接状态(可看到从库的连接信息)
SELECT * FROM pg_stat_replication;
# 输出说明:
# - usename:repl_user(复制用户)
# - client_addr:192.168.1.101(从库IP)
# - state:streaming(表示正在流式复制)
# - sync_state:async(异步复制)或 sync(同步复制,需主库配置synchronous_commit=on)

落到代码里,从提供的pg_stat_replication查询结果来看,PostgreSQL主从复制已经成功建立,同时且处于正常运行状态。这是一个很关键的坚控视图,用来查看 主库上的复制连接状态。

4.2 从库验证复制状态

su - postgres
psql
# 1. 验证是否处于恢复模式(从库返回t,主库返回f)
SELECT pg_is_in_recovery();

4.3 验证主从数据一致性

# 主库创建测试表并插入数据
# 主库执行:
CREATE DATABASE test_repl;
c test_repl;
CREATE TABLE user_info (id int, name varchar(50));
INSERT INTO user_info VALUES (1, 'test_replication');
# 从库执行(查看是否同步到数据)
c test_repl;
SELECT * FROM user_info;

主库:

从库:

从上图我们能够看出,主从复制成功啦!

5.主从复制常用操作

5.1 切换主从(故障转移,简易版)

当主库故障时,可将从库提升为主库:

# 从库执行(停止恢复模式,提升为主库)
su - postgres
psql -c "SELECT pg_promote();"
# 验证:提升后从库pg_is_in_recovery()返回f
psql -c "SELECT pg_is_in_recovery();"

5.2 坚控复制延迟

# 从库执行,查看复制延迟(单位:秒)
SELECT
  now() - pg_last_xact_replay_timestamp() AS replication_delay;

5.3新增从库

在这个场景下,只需重复 “从库设置” 步骤,采用主库(或现有从库,需开启级联复制)的pg_basebackup备份初始化即可。

5.4 拓展

主从复制已经成功搭建,但我们的目标远不止于此。

回想一下,在开发、测试,甚至小型项目交付中,你是否也曾陷入这样的困境:

  • “我在家搭了个PostgreSQL数据库,同事怎么连不上?”
  • “客户急着看Demo,可服务跑在内网,根本没法访问!”
  • “没有公网IP,难道只能租云服务器,或者干脆放弃远程演示?”

别焦虑——没有公网IP,并不意味着你的服务只能困在局域网里。理解这一步时,借助一个轻量级但强大的内网穿透工具cpolar,你能够轻松将本地运行的PostgreSQL服务“暴露”到公网,自动生成一个安全、可分享的HTTPS隧道地址。无论你身处家庭宽带、公司防火墙后,还是校园网深处,外部用户都能像访问普通网站一样,借助标准端口安全连接你的数据库。本文将手把手带你完成这一过程:从零设置cpolar,到安全地将PostgreSQL服务映射至公网,打通内网与外部世界的连接通道。从此,“我的数据库在哪,服务就在哪” 结合项目来看,不再是一句空话。准备好了吗?让我们开启这场高效、安全、低成本的“内网突围”之旅!

6.安装cpolar实现随时随地开发

6.1 什么是cpolar?

在这个场景下,cpolar是一款安全高效的内网穿透工具,无需公网IP或复杂设置,只需一条命令,即可将本地服务器、Web服务或任意端口映射到公网,让你随时随地远程访问内网应用,特别适合开发调试、远程运维和应急部署等场景。

6.2 部署cpolar

从实现思路看,cpolar 能够将你本地电脑中的服务(如 SSH、Web、数据库)映射到公网。即使你在家里或外出时,也能够借助公网地址连接回本地运行的开发环境。

以下是安装cpolar步骤:

采用一键脚本安装命令:

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

落到代码里,安装完成后,执行下方命令查看cpolar服务状态:(如图所示即为正常启动)

sudo systemctl status cpolar

从实现思路看,Cpolar安装和成功启动服务后,在浏览器上输入虚拟机主机IP加9200端口即:【(链接已移除),采用Cpolar官网注册的账号登录,登录后即可看到cpolar web 设置界面,下面在web 界面设置即可:

从实现思路看,打开浏览器访问本地9200端口,采用cpolar账户密码登录即可,登录后即可对隧道进行管理。

7.设置公网地址

理解这一步时,借助设置,你能够在本地 WSL 或 Linux 系统上运行 SSH 服务,同时借助 Cpolar 将其映射到公网,从而实现从任意设备远程连接开发环境的目的。

  • 隧道名称:可自定义,本例采用了:postgres,注意不要与已有的隧道名称重复
  • 协议:tcp
  • 本地地址:192.168.42.140:5432
  • 端口类型:随机临时TCP端口
  • 地区:China Vip

在这个场景下,新建成功后,打开左侧在线隧道列表,能够看到刚刚借助新建隧道生成了公网地址,下面就能够在其他电脑或者移动端设备(异地)上,采用任意一个地址在终端中访问即可。

  • tcp 表示采用的协议类型
  • 2.tcp.vip.cpolar.cn是 Cpolar 提供的域名
  • 11084是随机分配的公网端口号

理解这一步时,借助 Cpolar 提供的公网地址和端口,采用 SSH 协议从任意一台主机连接到postgres账号啦!

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

8.保留固定TCP公网地址

采用cpolar为其设置TCP地址,该地址为固定地址,不会随机变化。

选择区域和描述:有一个下拉菜单,当前选择的是“China VIP”。
右侧输入框,用来填写描述信息。
保留按钮:在右侧有一个橙色的“保留”按钮,点击该按钮能够保留所选的TCP地址。
列表中显示了一条已保留的TCP地址记录。

  • 地区:显示为“China VIP”。
  • 地址:显示为“8.tcp.vip.cpolar.cn:13299”。

从实现思路看,登录cpolar web UI管理界面,点击左侧仪表盘的隧道管理——隧道列表,找到所要设置的隧道postgres,点击右侧的编辑。

修改隧道信息,将保留成功的TCP端口设置到隧道中。

  • 端口类型:选择固定TCP端口
  • 预留的TCP地址:填写保留成功的TCP地址

点击更新。

落到代码里,新建完成后,打开在线隧道列表,此时能够看到随机的公网地址已经发生变化,地址名称也变成了保留和固定的TCP地址。

最后测试一下固定的地址是否好用,测试命令:

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

结合项目来看,这样,我们成功打破了“没有公网 IP 就无法远程访问数据库”的固有认知。

总结

总结一下:PostgreSQL 流复制主从架构的核心价值在于"数据多一份副本,服务少一分风险"。整套方案成本低、依赖少、文档成熟,生产环境里该做的故障切换、延迟坚控、复制槽管理几个关键节点本文都有覆盖。落地时有一点需记住:从库硬件不要比主库差,磁盘空间和 IO 性能尤其要跟上,这是很多主从复制出现延迟的根因。跑起来之后,定期检查 pg_stat_replication 的状态和复制延迟,这比出问题再排查要省心得多。

从实现思路看,总的来说,PostgreSQL主从流复制适合结合实际项目边做边理解。先抓住核心思路,再逐步补上细节和边界处理,最后效果会更稳定,也更容易复用。

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