PostgreSQL 9.6 Репликация Master‑Slave на CentOS 7

Краткий обзор

PostgreSQL (Postgres) — это свободная объектно-реляционная система управления базами данных с долгой историей активной разработки. В этой инструкции показано, как настроить master‑slave (Primary‑Standby) репликацию версии 9.6 на двух серверах CentOS 7 в режиме Hot standby (физическая стриминговая репликация). Цель — обеспечить доступность чтения с резервного сервера и непрерывность обслуживания при отказе мастера.

ВАЖНО: приведённые конфигурации ориентированы на учебную/операционную установку; в продакшене дополнительно необходима настройка мониторинга, резервного копирования, тестирования отказа и шифрования каналов.

Основные понятия (в одну строку)

WAL: журнал предзаписей (Write-Ahead Log) — последовательность изменений, которую реплика применяет для синхронизации.
Hot standby: режим на слейве, позволяющий только чтение из базы во время репликации.
pg_basebackup: утилита для физического бэкапа/клонирования данных мастера.

Что мы сделаем

Установим PostgreSQL 9.6.
Инициализируем и запустим сервис.
Настроим firewalld.
Сконфигурируем Master (Primary).
Сконфигурируем Slave (Standby).
Протестируем репликацию.

Предварительные требования

1 сервер CentOS 7 — Master — права чтения/записи — IP: 10.0.15.10
1 сервер CentOS 7 — Slave — только чтение — IP: 10.0.15.11
root (или sudo) доступ на обоих серверах
Открытые порты 5432 между хостами (или соответствующий маршрут/маршрутизация)

Шаг 1 — Установка PostgreSQL 9.6

Репозиторий CentOS по умолчанию может содержать устаревшую версию. Подключите официальный RPM-репозиторий PostgreSQL 9.6 и установите пакеты.

yum -y install https://yum.postgresql.org/9.6/redhat/rhel-7-x86_64/pgdg-centos96-9.6-3.noarch.rpm

yum -y install postgresql96-server postgresql96-contrib

Теперь PostgreSQL 9.6 установлен.

Шаг 2 — Инициализация, запуск и начальная настройка

Инициализируйте кластер и запустите сервис.

cd /usr/pgsql-9.6/bin
./postgresql96-setup initdb

systemctl start postgresql-9.6
systemctl enable postgresql-9.6

По умолчанию PostgreSQL слушает порт 5432. Убедитесь, что порт слушается:

netstat -plntu

Установка PostgreSQL на CentOS 7

Если netstat недоступен, установите net-tools:

yum -y install net-tools

Затем задайте пароль для системного пользователя postgres и его учётной записи в psql:

su - postgres
psql
\password postgres
Enter new password:

Установка пароля для пользователя postgres

Шаг 3 — Конфигурация firewalld

Запустите и включите firewalld, откройте сервис PostgreSQL:

systemctl start firewalld
systemctl enable firewalld

firewall-cmd --add-service=postgresql --permanent
firewall-cmd --reload

Проверьте правила:

firewall-cmd --list-all

Настройка firewall для PostgreSQL

ПРИМЕЧАНИЕ: шаги 1–3 выполните на обоих серверах (Master и Slave).

Шаг 4 — Настройка Master сервера

На мастере мы включим отправку WAL, включим архивацию и разрешим коннекты репликации с конкретных IP.

Откройте каталог данных и отредактируйте postgresql.conf:

cd /var/lib/pgsql/9.6/data
vim postgresql.conf

Внесите (раскомментируйте/измените) следующие параметры:

listen_addresses = '10.0.15.10'
wal_level = hot_standby
synchronous_commit = local
archive_mode = on
archive_command = 'cp %p /var/lib/pgsql/9.6/archive/%f'
max_wal_senders = 2
wal_keep_segments = 10
synchronous_standby_names = 'pgslave01'

Пояснения:

listen_addresses: ограничивает интерфейс приёма подключений.
wal_level = hot_standby: нужен для стриминговой репликации и восстановления.
synchronous_commit = local: синхронизация на локальной стороне; баланс между производительностью и устойчивостью.
archive_mode и archive_command: включают архивацию WAL-файлов (на случай восстановления).

Создайте каталог архива и установите права:

mkdir -p /var/lib/pgsql/9.6/archive/
chmod 700 /var/lib/pgsql/9.6/archive/
chown -R postgres:postgres /var/lib/pgsql/9.6/archive/

Отредактируйте pg_hba.conf и добавьте строки для репликации (в конец файла):

# Localhost
host    replication     replica          127.0.0.1/32            md5

# PostgreSQL Master IP address
host    replication     replica          10.0.15.10/32           md5

# PostgreSQL Slave IP address
host    replication     replica          10.0.15.11/32           md5

Сохраните изменения и перезапустите сервис:

systemctl restart postgresql-9.6

Перезапуск PostgreSQL на мастере

Создайте пользователя для репликации (replica):

su - postgres
createuser --replication -P replica
Enter New Password:

Задайте пароль (в примере: aqwe123@). Права пользователя replica ограничены опцией –replication.

Шаг 5 — Настройка Slave сервера

На слейве мы заменим каталог data копией с мастера и настроим hot_standby.

Остановите PostgreSQL на слейве:

systemctl stop postgresql-9.6

Сделайте резервную копию текущего data и подготовьте пустой каталог:

cd /var/lib/pgsql/9.6/
mv data data-backup
mkdir -p data/
chmod 700 data/
chown -R postgres:postgres data/

Сделайте физическую базовую копию с мастера от имени postgres:

su - postgres
pg_basebackup -h 10.0.15.10 -U replica -D /var/lib/pgsql/9.6/data -P --xlog
Password:

Подождите окончания передачи. На выходе получится точная копия данных мастера.

Процесс pg_basebackup на слейве

Отредактируйте postgresql.conf на слейве:

cd /var/lib/pgsql/9.6/data/
vim postgresql.conf

Измените listen_addresses и включите hot_standby:

listen_addresses = '10.0.15.11'
hot_standby = on

Создайте файл recovery.conf в каталоге data с такими параметрами:

vim recovery.conf

Вставьте:

standby_mode = 'on'
primary_conninfo = 'host=10.0.15.10 port=5432 user=replica password=aqwe123@ application_name=pgslave01'
trigger_file = '/tmp/postgresql.trigger.5432'

ПРИМЕЧАНИЕ: в primary_conninfo замените пароль и другие параметры на значения вашей среды.

Защитите recovery.conf и установите владельца:

chmod 600 recovery.conf
chown postgres:postgres recovery.conf

Запустите PostgreSQL на слейве:

systemctl start postgresql-9.6

Проверьте, что слушает адрес 10.0.15.11:

netstat -plntu

Проверка работы PostgreSQL на слейве

Шаг 6 — Тестирование репликации

На мастере проверьте состояние репликации:

su - postgres
psql -c "select application_name, state, sync_priority, sync_state from pg_stat_replication;"
psql -x -c "select * from pg_stat_replication;"

Ожидаемое состояние: state = streaming, sync_state = sync (если синхронная репликация) или async для асинхронной.

Проверка состояния репликации

Создайте тестовую таблицу на мастере и добавьте строки:

su - postgres
psql
CREATE TABLE replica_test (test varchar(100));
INSERT INTO replica_test VALUES ('howtoforge.com');
INSERT INTO replica_test VALUES ('This is from Master');
INSERT INTO replica_test VALUES ('pg replication by hakase-labs');

Создание таблицы на мастере

На слейве подключитесь к psql и проверьте данные:

su - postgres
psql
select * from replica_test;

Проверка данных на слейве

Вы увидите, что записи реплицировались.

Дополнительный тест: попытка записи на слейве должна завершиться ошибкой:

INSERT INTO replica_test VALUES ('this is SLAVE');

Ожидаемый результат: нельзя выполнить INSERT (слейв в режиме только для чтения).

Если всё успешно — настройка репликации завершена.

Дополнительные тесты и валидация

Проверка задержки репликации: используйте функции pg_stat_replication и сравнивайте текущую позицию WAL (pg_current_wal_lsn()) с позиции на слейве.
Проверка архивации WAL: убедитесь, что файлы появляются в /var/lib/pgsql/9.6/archive/.
Тест отказа: смоделируйте остановку мастера и выполните failover с помощью создания trigger_file или ручного промоушена.

Процедура планового переключения и отката (SOP)

Подготовка: убедитесь, что слейв в состоянии streaming и актуален.
Остановите прием новых записей на мастере (режим maintenance).
На слейве создайте файл trigger_file (или выполните pg_ctl promote):

touch /tmp/postgresql.trigger.5432

После промоушена слейв станет мастером — переключите приложение на новый мастер.
Откат: восстановите старый мастер из архива или создайте новый слейв от текущего мастера.

Критерии приёмки: слейв должен быть в состоянии streaming, данные тестовой таблицы совпадают, клиенты могут читать с реплики.

Безопасность и hardening (рекомендуемые шаги)

Ограничьте доступ к порту 5432 на уровне фаервола только между доверенными хостами.
Используйте шифрование подключения (SSL) между мастером и слейвом для защиты WAL‑трафика.
Ограничьте привилегии у пользователя replica и храните пароли в защищённых местах (Vault/Ansible Vault).
Регулярно проверяйте целостность архивов WAL и тестируйте восстановление из архива.

Альтернативные подходы и когда этот метод не подходит

Логическая репликация / репликация на уровне строк (logical replication) полезна для частичных реплик, фильтрации или репликации между разными версиями; в PostgreSQL 9.6 логическая встроенная репликация ограничена, существуют расширения вроде pglogical.
Для многомастерных сценариев используйте решения типа BDR, Bucardo или сторонние кластерные решения.
Этот метод не подходит, если вы хотите реплицировать только подмножество таблиц или выполнять трансформации в пути.

Ментальные модели и эвристики

WAL → Передача журналов изменений; стриминг — отправка WAL в реальном времени.
Master = источник истины; Slave = копия для чтения и резервирования.
Архивация WAL = страховка от длительных репликационных разрывов.

Роль‑ориентированные чек‑листы

DBA:
- Проверить параметры postgresql.conf и pg_hba.conf.
- Убедиться в наличии архивации WAL.
- Настроить мониторинг (pg_stat_replication, check replication lag).
Системный администратор:
- Настроить сетевые правила / firewall.
- Обеспечить шифрование каналов и безопасность ОС.
Разработчик/DevOps:
- Тестировать поведение приложения при failover.
- Подготовить сценарии переключения и отката.

Тестовые случаи и критерии приёмки

После вставки N строк на мастере все строки появляются на слейве в течение допустимого окна задержки.
Попытка записи на слейве завершается ошибкой.
После перезапуска мастера/слейва репликация автоматически восстанавливается.

Совместимость и миграция

На CentOS 7 инструкции применимы к пакетам PostgreSQL, собранным для RHEL 7.
При миграции между мажорными версиями PostgreSQL рекомендуется делать dump/restore или использовать pg_upgrade; физическая репликация между мажорными версиями не поддерживается.

Быстрый справочник (cheat sheet)

Инициализация: ./postgresql96-setup initdb
Бэкап для слейва: pg_basebackup -h -U replica -D /var/lib/pgsql/9.6/data -P –xlog
Перезапуск: systemctl restart postgresql-9.6
Проверка реплики: psql -c “select * from pg_stat_replication;”

Краткое резюме

Мы установили PostgreSQL 9.6 на CentOS 7, включили стриминговую репликацию в режиме Hot standby и проверили репликацию данных.
Настройка включает изменение postgresql.conf, добавление правил в pg_hba.conf, создание пользователя репликации и использование pg_basebackup для клонирования.
Для продакшена добавьте SSL, мониторинг, тесты failover и продумайте политику архивирования WAL.

КОНЕЦ СТАТЬИ.