PostgreSQL主从同步介绍

PostgreSQL主从同步介绍

PostgreSQL 主从同步(也称为流复制)的原理是基于基于日志的复制机制(Write-Ahead Logging, WAL)进行的。这种机制使得数据在主数据库(Primary)和从数据库(Standby)之间保持同步,从而确保高可用性和数据冗余。

主从同步的基本概念

  1. 主数据库(Primary):负责处理所有写操作(插入、更新、删除)以及读操作。
  2. 从数据库(Standby):负责接收从主数据库传递来的WAL日志,并应用这些日志以保持数据的一致性。可以配置为只读以分担查询负载。

流复制原理

PostgreSQL 流复制的关键机制如下:

  1. WAL 日志:主数据库将所有变更首先写入 WAL 日志文件。这些日志记录了数据库的每一个修改操作。
  2. 发送 WAL 数据 :主数据库将 WAL 日志发送给从数据库。发送是通过 WAL Sender 进程(wal_sender)来完成的。
  3. 接收和写入 WAL 数据 :从数据库通过 WAL Receiver 进程(wal_receiver)接受来自主数据库的 WAL 日志,并将其写入本地存储。
  4. 应用 WAL 数据:从数据库将接收到的 WAL 日志应用到自身的数据库实例中,从而使数据与主数据库保持一致。

流复制的工作流程

  1. 主数据库写 WAL 日志

    • 主数据库生成的每个事务变更都会记录到 WAL 日志文件中。
    • WAL 日志文件通常被以 16MB 为一个文件块存储,称为 WAL 段。
  2. WAL Sender 发送日志

    • 主数据库的 WAL Sender 进程将最新的 WAL 日志记录发送给从数据库。
    • postgresql.conf 中的 max_wal_senders 参数决定了可以启动多少个 WAL Sender 进程。
  3. WAL Receiver 接收日志

    • 从数据库的 WAL Receiver 进程接收 WAL 日志,并将其保存在本地的 WAL 目录中。
    • 从数据库启动时,配置文件 recovery.conf 中的 standby_mode 设置为 on,并配置 primary_conninfo 用于连接主数据库。
  4. 应用 WAL 日志

    • 从数据库将接收到的 WAL 日志应用到自己的数据文件中,以使其与主数据库保持同步。
    • 在 PostgreSQL 13 版本及更高版本中,recovery.conf 的内容被合并到 postgresql.conf 中。

PostgreSQL 主从同步利用 WAL 日志文件实现数据同步,确保从数据库和主数据库之间的数据一致性。通过 WAL Sender 和 WAL Receiver 进程,变更数据被实时传输和应用,使系统能够有效地实现高可用性和负载均衡。

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