Создание и понимание кластеров в PostgreSQL: шаг за шагом

Быстрый ответ

«Кластер» PostgreSQL — это совокупность серверных процессов и баз данных, которыми они управляют. Для инициализации нужной структуры каталогов используйте команду initdb, затем pg_ctl для запуска кластера:

# Указываем новое место хранения данных
initdb -D /путь/к/данным

# Запускаем сервер
pg_ctl -D /путь/к/данным start

Обратите внимание, что /путь/к/данным должен указывать на каталог, в котором будут размещены файлы данных PostgreSQL.

Понимание понятия «кластер» в PostgreSQL

Термин «кластер» в PostgreSQL означает не то же самое, что в понятии «вычислительный кластер». В данном контексте под «кластером» понимается postmaster — серверный процесс, а также набор баз данных под его управлением. Это отличие от вычислительного кластера, объединяющего группу компьютеров для выполнения общих задач.

Каждый кластер PostgreSQL имеет свою специальную директорию данных и файлы конфигурации, что обеспечивает изоляцию данных и удобство управления различными версиями и конфигурациями на одном сервере.

Визуализация

Давайте представим, что строим мини-город для хранения данных (🏙️):

🏙️ Кластер PostgreSQL

Кластер — это наш город баз данных, состоящий из:

🚧 Создание кластера 🚧
- INITDB: Возводим основание города (`initdb`)
- PG_CTL: Запускаем жизнь внутри города (`pg_ctl start`)

Каждый город 🏙️ = несколько баз данных, сосуществующих под защитой одной установки PostgreSQL.

Таким образом, образуется урбанизация ваших данных!

Основы создания кластера PostgreSQL

Теперь изучим подробнее процесс создания и управления кластерами:

Создание нескольких кластеров

Хотите создать свою «Матрицу»? Вам потребуются права пользователя для работы с директорией данных. Чтобы создать дополнительные кластеры на Debian/Ubuntu, используйте команду pg_createcluster:

# Матрица снова зовет...
pg_createcluster <версия> <имя_кластера>

Для просмотра всех существующих кластеров воспользуйтесь командой pg_lsclusters.

Назначение уникальных портов

Каждый кластер должен использовать свой порт. Укажите порт во время инициализации или в файле postgresql.conf:

# Мы выбрали 5433
initdb -D /путь/к/данным -p 5433

Таким образом, вы запустите новый кластер на порту 5433. 🚀

Обеспечение высокой доступности (High Availability, HA)

Для гарантирования высокой доступности потребуются дополнительные настройки, такие как репликация и балансировка нагрузки.

Местоположение директории данных

По умолчанию управлением данными занимается каталог /var/lib/postgresql/<версия>/<имяКластера>. Однако вы имеете право выбирать местоположение данных самостоятельно. Главное — правильно настроить права доступа.

Продвинутое управление кластерами

Увеличение количества кластеров усложняет их управление. В помощь при этом могут прийти:

• pg_ctlcluster для основных операций, включая запуск, остановку и перезагрузку.
• pg_rewind позволит восстановить данные после сбоев.
• repmgr упростит работу с репликацией и переключением в случае ошибок.

Управление базами данных в рамках кластера

Для добавления новой базы данных в кластер достаточно выполнить следующую команду:

# Расширяем наш город новым "районом"
CREATE DATABASE newdb;

Каждая база данных может иметь свои расширения и схемы, позволяющие индивидуализировать настройки и избегать конфликтов с другими базами.

Полезные материалы

1. Документация PostgreSQL: Введение в кластеры — официальное описание команды CLUSTER.
2. PGClusters: настройка кластера PostgreSQL на GitHub — автоматизированная установка высокодоступного кластера PostgreSQL с использованием Ansible.
3. Создание и управление кластером PostgreSQL на Digital Ocean — практическое руководство по конфигурации PostgreSQL кластеризации на Ubuntu 18.04.
4. Обзорное видео о кластеризации PostgreSQL на YouTube — обучающее видео для начинающих по установке и настройке кластера PostgreSQL.