PostgreSQL уже давно заслужил репутацию одного из самых надежных и мощных систем управления базами данных с открытым исходным кодом. Однако при масштабировании и обеспечении высокой доступности базы данных возникает необходимость в эффективных решениях для кластеризации и репликации. Одним из современных и удобных вариантов является EDB Postgres Distributed (PGD) - облачное и облако-нативное решение, предоставляющее простой в использовании инструмент командной строки для создания и управления кластерами PostgreSQL. EDB Postgres Distributed строится на основе PostgreSQL, но дополняет его расширенными возможностями для логической репликации и синхронизации структур данных (DDL) и самих данных (DML) между узлами кластера. Главная идея PGD - обеспечить высокую доступность и отказоустойчивость с минимальным количеством сложных настроек, позволяя быстро создавать и перестраивать узлы при возникающих сбоях.
Процесс развертывания кластера начинается с создания нескольких виртуальных серверов. Рассмотрим пример с тремя Ubuntu 24.04 инстансами типа t3.micro на платформе AWS EC2 с дисковым пространством около 8 ГБ на каждом. Все три узла размещаются в одной и той же группе безопасности, при этом важно настроить разрешения так, чтобы внутри группы были разрешены все входящие TCP-соединения.
Это обеспечит свободное взаимодействие между узлами без излишних ограничений. После подготовки серверов приступают непосредственно к установке ПО. Для начала необходимо зарегистрироваться в системе EnterpriseDB и получить свой уникальный токен подписки. Он понадобится для настройки репозиториев и загрузки нужных пакетов. Следующий этап - установка репозиториев для PGD и EDB Postgres Extended, корпоративного дистрибутива PostgreSQL от EDB.
Всё это выполняется посредством curl-запросов, которые автоматически настраивают систему на загрузку последних доступных версий из проверенных источников. Обновление списка пакетов и установка соответствующих пакетов происходит стандартными командами apt-get. После установки рекомендуется переключиться на пользователя postgres, что является общепринятой практикой для работы с PostgreSQL. В рамках этого пользователя настраиваются переменные окружения, в том числе пароли и пути к бинарным файлам PGD, а также переменные, определяющие сетевые адреса кластерных узлов. Самый первый узел в кластере является "инициализирующим".
Его конфигурация включает указание данных подключения, адресов прослушивания, количества ожидаемых узлов в кластере, путей к данным и имени группы. После настройки EDB Postgres Distributed автоматически создает основные структурные объекты и активирует необходимые процессы для репликации и обмена данными. Проверка состояния кластера осуществляется с помощью встроенных утилит командной строки, которые показывают информацию о каждом узле, текущем статусе соединений, состоянии консенсуса Raft, доступности репликационных слотов и даже оценке дрейфа системных часов между нодами. Все эти показатели важны для поддержания целостности данных и корректной работы распределенной системы. Далее поступают к подключению и настройке оставшихся узлов.
Они присоединяются к кластера при помощи указания точки входа - первого узла. В отличие от инициализационного узла, новые участники настраиваются с указанием параметров подключения к существующему кластеру, что позволяет им быстро синхронизировать данные и присоединиться к общей репликационной сети. После полной настройки трёх узлов кластера можно выполнять тестовые операции, чтобы убедиться в правильной работе репликации. Создание таблицы "orders" с миллионом записей и их успешное распределение по всем узлам демонстрирует, что логическая репликация работает корректно, а данные остаются консистентными независимо от того, к какому из серверов происходит подключение. Кроме того, EDB Postgres Distributed предоставляет удобные механизмы управления узлами.
Например, если один из серверов начинает работать с ошибками или требуется его обновление, этот узел можно безболезненно удалить из кластера. Процесс удаления сопровождается уведомлением кластера, чтобы он прекратил репликацию с этим участником и убрал соответствующие слоты. После удаления старого узла его можно полностью очистить - остановить сервер PostgreSQL и удалить все файлы данных. Потом его снова настраивают как новый участник кластера, с теми же параметрами, что и ранее, и он автоматически синхронизируется с остальными узлами, получая все пропущенные изменения за время отсутствия в кластере. Этот подход к перестроению узлов не только упрощает администрирование и устранение неполадок, но и позволяет проводить безостановочные обновления программного обеспечения.
Поочередное выведение из строя и повторное включение узлов с новой версией PostgreSQL и PGD - эффективная стратегия для поддержания системы в актуальном состоянии без сбоев для пользователей. Одним из важных преимуществ EDB Postgres Distributed является его облачная природа и гибкость. Система отлично интегрируется с облачными инфраструктурами, такими как AWS, и хорошо подходит как для тестовых, так и для производственных окружений. Благодаря автоматической репликации DDL и DML изменений администраторам не нужно вручную同步ровать структуру баз данных или переносить данные, что значительно снижает риски ошибок и экономит время. В целом, решение EDB Postgres Distributed предлагает современный и эффективный путь построения отказоустойчивых, масштабируемых и легко управляемых кластеров PostgreSQL.
Интуитивно понятный CLI, автоматическая синхронизация узлов и возможность быстро перестраивать и обновлять узлы делают PGD прекрасным выбором для компаний, стремящихся к высокой надежности и производительности своих баз данных. Для тех, кто только начинает использовать PostgreSQL в распределенных системах или ищет простой способ расширения существующей инфраструктуры, EDB Postgres Distributed предоставляет инструменты и процессы, которые позволяют быстро и безболезненно развернуть масштабируемый кластер. Более того, наличие хорошо документированных команд и процедур облегчает обучение и внедрение новых сотрудников в процессы поддержки базы данных. Наконец, важным аспектом является безопасность и управление доступом. Настройка единой группы безопасности в облачной инфраструктуре и правильная организация сетевых разрешений обеспечивают безопасный обмен данными и исключают возможность внешних атак через открытые порты.
Такая архитектурная проработка значительно повышает общий уровень доверия к системе в глазах партнеров и конечных пользователей. Подводя итоги, можно сказать, что использование кластеризации и репликации на базе EDB Postgres Distributed является доступным, надежным и мощным способом модернизировать постгресовскую инфраструктуру. Это открывает новые возможности для высоконагруженных приложений, требующих постоянной доступности и оперативного восстановления после сбоев, что особенно важно в современном мире постоянного роста объемов данных и требований к сервисам. .
