工具 | PG 集群复制管理工具 repmgr

作者：颜博 青云科技数据库研发工程师

目前从事 PostgreSQL 产品开发工作，热衷于 PostgreSQL 数据库的学习和研究

repmgr[1] 是一套开源工具，用于管理 PostgreSQL 服务器集群内的复制和故障转移。repmgr 支持并增强了 PostgreSQL 的内置流复制，它提供了一个单一的读/写主服务器和一个或多个只读备用服务器。

repmgr 流复制管理工具对 PostgreSQL 集群节点的管理是基于分布式的管理方式。集群每个节点都具备一个 repmgr.conf 配置文件，用来记录本节点的 ID、节点名称、连接信息、数据库的 PGDATA 目录等配置参数。在完成参数配置后，就可以通过 repmgr 命令实现对集群节点的 “一键式” 部署。

repmgr 架构图（图片来源：https://repmgr.org/ ）如下：

集群节点部署完成后，每个节点都可通过 repmgrd 守护进程来监控节点数据库状态；每个节点元数据表可独立维护，这些元数据表将记录所有集群节点的信息。

选举原理

在发生 Auto Failover 时，备节点在尝试多次连接主节点失败后（尝试次数及尝试间隔可以通过 repmgr.conf 配置文件修改），repmgrd 会在所有备节点中选举一个候选备节点（选举机制参考下文）提升为新主节点，其他备节点去 Follow 到该新主上，形成一个新的集群。

repmgr 选举候选备节点按照以下顺序选举：LSN > Priority > Node_ID

• 系统将优先选举一个 LSN 较大的节点，作为候选备节点；
• 若 LSN 一样，会根据 Priority 优先级进行比较（该优先级是在配置文件中进行参数配置，如果 Priority 为 0，则代表该节点被禁止提升为主节点）；
• 若优先级也一样，会比较节点的 Node ID，小者会优先选举。

两个工具

repmgr 主要提供了 repmgr 和 repmgrd 两个工具。

repmgr 是一个执行管理任务的命令行工具，方便进行 PostgreSQL 服务器集群的管理。具备以下功能特点：

• 设置备用服务器
• promote 备
• 主从切换
• 显示复制集群中服务器的状态

repmgrd 是一个守护进程，它主动监视复制集群中的服务器并支持以下任务：

• 监控和记录复制集群信息
• 故障检测、故障转移
• 集群中事件的通知（需要自定义脚本接受通知）

用户与元数据

为了有效地管理复制集群，repmgr 需要将集群中节点的相关信息存储在 repmgr 专用数据库表中。此架构由 repmgr 扩展自动创建，该扩展在初始化由 repmgr 管理的集群（repmgr primary register）的第一步中安装，并包含以下对象：

• Tables：
  • repmgr.events: records events of interest
  • repmgr.nodes: 复制集群中每个节点的连接和状态信息
  • repmgr.monitoring_history: repmgrd 写入的历史备用监控信息
• Views：
  • repmgr.show_nodes: 基于 repmgr.nodes 表，另外显示服务器上游节点的名称
  • repmgr.replication_status: 当启用 repmgrd 的监控时，显示每个 standby 的监控状态。repmgr 元数据信息可以存储在已有的数据库或在自己的专用数据库。

注意：repmgr 元数据信息不能存储在不属于 repmgr 管理的复制集群的 PostgreSQL 服务器上。repmgr 需要一个可以访问数据库和执行必要的更改的用户，该用户可以不是超级用户，但是某些操作（例如 repmgr 扩展的初始安装）将需要超级用户连接（可以在需要时使用命令行选项指定 --superuser）。

注意：必须在集群的所有节点安装相同的 “主要” repmgr 版本（例如 5.2.1.x）[2]。

repmgr 版本

• repmgr 2.x 和 3.x 系列不再维持，不在此罗列。
• repmgr 5.0 发布之后，将不会再发布 repmgr 4.x 系列。

安装过程

以 repmgr 5.2.x 版本为例，从源码仓库，Clone 并安装 repmgr。

$ git clone https://github.com/EnterpriseDB/repmgr
$ git checkout REL5_2_STABLE
$ cd repmgr/
./configure
$ make install

make install 成功后，pg_bin_path 里会有 repmgr、repmgrd 两个可执行文件。

repmgr 工具的基本语法[3]：

repmgr [OPTIONS] primary {register|unregister}
repmgr [OPTIONS] standby {register|unregister|clone|promote|follow|switchover}
repmgr [OPTIONS] node    {status|check|rejoin|service}
repmgr [OPTIONS] cluster {show|event|matrix|crosscheck|cleanup}
repmgr [OPTIONS] witness {register|unregister}
repmgr [OPTIONS] service {status|pause|unpause}
repmgr [OPTIONS] daemon  {start|stop}

• 一般配置选项

  -b, --pg_bindir=PATH    PostgreSQL 二进制文件的路径（可选）
  -f, --config-file=PATH  repmgr 配置文件的路径
  -F, --force             强制执行有潜在危险的操作

• 数据库连接选项

  -d, --dbname=DBNAME     要连接的数据库（默认：“postgres”）
  -h, --host=HOSTNAME     数据库服务器主机
  -p, --port=PORT         数据库服务器端口（默认：“5432”）
  -U, --username=USERNAME 要连接的数据库用户名（默认：“postgres”）

• 特定于节点的选项

  -D, --pgdata=DIR        节点数据目录的位置
  --node-id               通过id指定节点（仅适用于部分操作）
  --node-name             按名称指定节点（仅适用于部分操作）

• 记录选项

   --dry-run 显示动作会发生什么，但不执行它
   -L, --log-level 设置日志级别（覆盖配置文件；默认值：NOTICE）
   --log-to-file 记录到 repmgr.conf 中定义的文件（或记录工具）
   -q, --quiet 禁止除错误之外的所有日志输出
   -t, --terse 不显示细节、提示和其他非关键输出
   -v, --verbose 显示额外的日志输出（用于调试）

常用操作

• 操作类

• 查看类

下期预告

下期我们将使用 repmgr ，带您一步步搭建一套 PostgreSQL 高可用集群。

参考

[1]. repmgr：https://github.com/EnterpriseDB/repmgr

[2]. 5.2.1文档：https://repmgr.org/docs/5.2/

[3]. 常见操作：https://blog.csdn.net/weixin_37692493/article/details/117032458?ivk_sa=1024320u