PostgreSQL 利用Pgpool-II的集群搭建方案(Partition+LoadBalance+Replication)

前端之家收集整理的这篇文章主要介绍了PostgreSQL 利用Pgpool-II的集群搭建方案(Partition+LoadBalance+Replication)前端之家小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。

1. 下载安装

在官网 http://pgfoundry.org/projects/pgpool/ 下载 pgpool-II 2.2.2.tar.gz , 执行以下命令安装:

#tar xvf pgpool-II 2.2.2.tar.gz

#cd pgpool-II 2.2.2

#./ configure; make; make install;

2. Parallel_Mode 配置

数据库 Patition 可以利用 Pgpool-II Parallel_Mode 来实现,在这种方式 下,必须设置另外一个叫做 “System Database” 数据库(我 们称之为 SystemDB )。 SystemDB 保存决定数据如何在各节点中保存 的用户定义规则,另一个用途是合并使用数据库链( dblink )从数据库节点返回的结果。

本文中的配置, Pgpool SystemDB 都放在服务器 192.168.1.239 ,占用端口分别为: 9999 5444

配置文件的默认路径是: /usr/local/etc ,首先需要配置 pgpool.conf

#cd /usr/local/etc ; cp pgpool.conf.sample pgpool.conf;

下面是具体的配置过程:

设置并发查询
pgpool.conf 文件中的 parallel_mode 参数设置为 true 开启数据库复制功能
parallel_mode = true
这样并不能自动开始并发查询 pgpool-II 还需要 SystemDB 以及分布规则来知道如何在各节点 中分布数据。

另外, SystemDB 使用数据库链连接 pgpool-II ,因此,需要设置 listen_addresses 参数好让 pgpool-II 接受这些连接请求:

listen_addresses = '*'

注意:并发查询和复制是不能共存的,使用并发查询功能时, replication_mode 必须设置为 false 。此外,并发查询和复制采用不同的格式 储存数据,这样前边我们创建的 “bench_replication” 数据库无 法被重用( reuse )。

replication_mode = false

load_balance_mode = false

parallel_mod 设置为 true listen_addresses 设置为 '*' replication_mode load_balance_mode 设置为 false

配置 SystemDB

SystemDB 仅仅是一个安装有数据库链的数据库,数据表 “dist_def” 被用来保存数据分布规则。可 以在单独的电脑中放置 SystemDB ,也可以与数据库节点之一共存。

在服务器 192.168.1.121 上的 5444 端口上创建 SystemDB ,下边是 SystemDB 的参数设置列表:

system_db_hostname = '192.168.1.121'

system_db_port = 5444

system_db_dbname = 'pgpool'

system_db_schema = 'pgpool_catalog'

system_db_user = 'pgpool'

system_db_password = ''

事实上,这是 pgpool.conf 中的缺省设置。

然后创建叫做 “pgpool” 用户,再创建所有者为 “pgpool” 数据库 “pgpool”

#createuser -p 5444 pgpool

#createdb -p 5444 -O pgpool pgpool

安装数据链

接下来,必须将数据库链安装到 “pgpool” 数据库,它是包含在 Postgresql 代码 contrib 目录下的工具之一。

在“pgpool” 数据库中定义数据库函数。Postgresql 安装在/opt/PostgresPlus/8.3AS ,dblink.sql函数定义文件)会被放置在/opt/PostgresPlus/8.3AS/dbserver/share/contrib 中,运行如下命令创建函数

# edb-psql -f /opt/PostgresPlus/8.3AS/dbserver/share/contribdblink.sql -p 5444 pgpool

定义 dist_def 数据表

接 下来,定义数据库表“dist_def” 存放数据分布规则。安装pgpool-II 时,system_db.sql 文件放置在/opt/PostgresPlus/8.3AS/dbserver/share /system_db.sql (这里我们使用缺省安装路径),它包括了一些包括“dist_def” 在内的特殊用途数据表,执行下边的命令创 建dist_def 数据表:

# edb-psql -f /opt/PostgresPlus/8.3AS/dbserver/share/system_db.sql -p 5444 -U pgpool pgpool

在system_db.sql 文件里,dist_def 被创建在叫做pgpool_catalog 的schema 中,如果参数system_db_schema 设置为其他的schema ,需要相应的修改system_db.sql

下边是dist_def 的定义语句:

CREATE TABLE pgpool_catalog.dist_def (

dbname text,-- database name

schema_name text,-- schema name

table_name text,-- table name

col_name text NOT NULL CHECK (col_name = ANY (col_list)),-- distribution key-column
col_list text[] NOT NULL,-- list of column names

type_list text[] NOT NULL,-- list of column types

dist_def_func text NOT NULL,-- distribution function name

PRIMARY KEY (dbname,schema_name,table_name)

);

dist_def 中的每一行数据分为两个部分:

数据分布规则(col_name 、dist_def_func )

数据表的Meta-information (dbname 、schema_name 、table_name,col_list 、type_list )

  • 分布规则决定了数据如何在各节点中分布,也就是按照 “col_name” 字段的值分布。“dist_def_func” 以“col_name” 值为参数的函数,返回数据应该被储存在哪个节点的ID 。

    Meta-information 用来重写查询,并发查询必须重写查询以便能够将个节点返回的结果合 并为一个结果。

    system_db.sql 中定义的其他几个表,可以打开该文件具体参考。

    定义数据分布节点

    例子中的三个分布节点,分别 为:192.168.1.239:5444,192.168.1.201:5444,192.168.1.201:5443

    在pgpool.conf 中定义这三个节点:

    backend_hostname0 = '192.168.1.239'

    backend_port0 = 5444

    backend_weight0 = 1

    backend_data_directory0 = '/usr/postgresql/data'

    backend_hostname1 = '192.168.1.201'

    backend_port1 = 5444

    backend_weight1 = 1

    backend_data_directory1 = '/usr/postgresql/data'

    backend_hostname2 = '192.168.1.201'

    backend_port2 = 5443

    backend_weight2 = 1

    backend_data_directory2 = '/usr/postgresql/data2'

    定义数据分布规则

    我们将定义把pgbench 生成的示例数据分布在三个数据库节点的分布规则,创建名为“bench_parallel” 的数据库,并且使用“pgbench -i -s 3” 生成示例数据。
    在pgpool-II 源代码的sample 目录能够找到dist_def_pgbench.sql 文件,使用这个文件创建数据分布规则,执行如下命令:

    $ edb-psql -f sample/dist_def_pgbench.sql -p 5444 pgpool

    以下是dist_def_pgbench.sql 文件内容的解释。

    插 入四行数据到数据表“dist_def” 中。每个数据表(前边提到过的accounts 、branches 、tellers 以及history )各自有一 个不同的分布函数。分别为branches 、tellers 、accounts 定义bid 、tid 、aid 作为他们的key-columns 字段(这几个字段也是他们的主键),history 以tid 作为key-columns 字 段。

    INSERT INTO pgpool_catalog.dist_def VALUES (

    'bench_parallel',

    'public',

    'branches',

    'bid',

    ARRAY['bid','bbalance','filler'],

    ARRAY['integer','integer','character(88)'],

    'pgpool_catalog.dist_def_branches'

    );

    INSERT INTO pgpool_catalog.dist_def VALUES (

    'bench_parallel',

    'tellers',

    'tid',

    ARRAY['tid','bid','tbalance','character(84)'],

    'pgpool_catalog.dist_def_tellers'

    );

    INSERT INTO pgpool_catalog.dist_def VALUES (

    'bench_parallel',

    'accounts',

    'aid',

    ARRAY['aid','abalance',

    'pgpool_catalog.dist_def_accounts'

    );

    INSERT INTO pgpool_catalog.dist_def VALUES (

    'bench_parallel',

    'history','aid','delta','mtime','timestamp without time zone','character(22)'],

    'pgpool_catalog.dist_def_history'

    );

    接下来,必须为每个表定义分布函数,不同的表可以使用同一个分布函 数,并且使用过程语言(PL/pgsql 、PL/Tcl 等等)定义而不是sql

    下边是由pgbench -i -s 3 生成的数据概要:

    数据表名

    数据行数

    branches

    3

    tellers

    30

    accounts

    300000

    history

    0

    继续定义4 个函数将上述数据平分到三个节点,根据给出的参数返回0 、1 或者2

    CREATE OR REPLACE FUNCTION pgpool_catalog.dist_def_branches(anyelement)

    RETURNS integer AS $$

    SELECT CASE WHEN $1 > 0 AND $1 <= 1 THEN 0 WHEN $1 > 1 AND $1 <= 2 THEN 1 ELSE 2 END;

    $$ LANGUAGE sql;

    CREATE OR REPLACE FUNCTION pgpool_catalog.dist_def_tellers(anyelement)

    RETURNS integer AS

    $$ SELECT CASE WHEN $1 > 0 AND $1 <= 10 THEN 0 WHEN $1 > 10 AND $1 <= 20 THEN 1 ELSE 2 END; $$ LANGUAGE sql;

    CREATE OR REPLACE FUNCTION pgpool_catalog.dist_def_accounts(anyelement)

    RETURNS integer AS $$

    SELECT CASE WHEN $1 > 0 AND $1 <= 100000 THEN 0 WHEN $1 > 100000 AND $1 <= 200000 THEN 1 ELSE 2 END;

    $$ LANGUAGE sql;

    CREATE OR REPLACE FUNCTION pgpool_catalog.dist_def_history(anyelement)

    RETURNS integer AS $$ SELECT CASE WHEN $1 > 0 AND $1 <= 10 THEN 0 WHEN $1 > 10 AND $1 <= 20 THEN 1 ELSE 2 END;

    $$ LANGUAGE sql;

    检验并发查询

    重新启动pgpool-II 载入pgpool.conf 的变化,然后我们来检验一下并发查询是否在正常运行。

    首先,命名为“bench_parallel” 的分布数据库,通过pgpool-II 创建到每一个节点上:

    $ createdb -p 9999 bench_parallel

    接下来,生成测试数据:

    $ pgbench -i -s 3 -p 9999 bench_parallel

    预想的数据分布情况:

    数据表名

    Key-Column

    节点1

    节点2

    节点3

    branches

    bid

    1

    2

    3

    tellers

    tid

    1 - 10

    11 - 20

    21 - 30

    accounts

    aid

    1 - 100000

    100001 - 200000

    200001 - 300000

    history

    tid

    1 - 10

    11 - 20

    21 - 30

    这时可以用数据库工具分别查看各节点的数据来确认结果。也可以在 Pgpool 的服务端口进入 sql 操作来查看数据:

    #ebd-psql –p 9999 bench_parallel

    #select * from accounts;

    此时三个节点的数据可以通过一个共同的接口跟应用进行关联,该接口 就是pgpool ,默认端口为9999 。

    3. load_balance_mode 配置

    Parallel_Mode 配置成功后,每一个数据分布的节点还可继续利用Pgpool 的load_balance_mode 进一步配置小的集群,实现数据库负载均衡。

    数 据分布节点的集群仍需要一个对外的共同接口,默认端口9999 。本例中的节点Pgpool 安装在了服务器192.168.1.239 上,两个节点分别为192.168.1.239:5444 ,192.168.1.121:5445 配置pgpool.conf 如下:

    load_balance_mode = true

    master_slave_mode = true

    backend_hostname1 = '192.168.1.239'

    backend_port1 = 5444

    backend_weight1 = 1

    backend_data_directory1 = '/usr/postgresql/data'

    backend_hostname2 = '192.168.1.121'

    backend_port2 = 5445

    backend_weight2 = 1

    backend_data_directory2 = '/usr/postgresql/data2'

    load_balance_mode 模式 下,Insert 、Update 、Delete 操作只会发给Master ,Select 将会随机分发到两个节点上, Slave 可以通过 Slonely 复制 Master 的数据,任意一个服务出现故障都会通 过 Failover 处理,继续提供数据库服务,实现 了高可用性和负载均衡。

    Failover 处理

    在节点发生故障后, Pgpool 提供了一个调用 Command 方法,在 pgpool.conf 文件

    # Execute command by failover.

    # special values: %d = node id

    # %h = host name

    # %p = port number

    # %D = database cluster path

    # %m = new master node id

    # %M = old master node id

    # %% = '%' character

    failover_command = '/usr/local/etc/failover.sh %d %m %M'

    当某个节点发生了故障时,会自动调用存放在Pgpool 服务器上的Shell 文件调用时,可以传递一些参数,在本例中,传递了%d %m %M 这三个参数。具体的定义可以参考说明。

    调用的Shell 中,根据参数的值来判断发生故障的服务是否为Master ,并分别调用不同的Shell ,完成Slonely 的Failover

    if [$2 = $3];then

    #slave Failed

    ssh root@192.168.1.121 /opt/PostgresPlus/8.3AS/dbserver/bin/./edb_cluster_dropslave.sh $1 $2 $3

    else

    #master Failed

    ssh root@192.168.1.121 /opt/PostgresPlus/8.3AS/dbserver/bin/./edb_cluster_failover.sh $1 $2 $3

    fi

    Failback 处理

    4. Replication_mode 配置

    在上文中master_slave_mode 和Slonely 相结合同样可以实现复制功能,但异步复制的情况下,数据的统一在时间上是有延迟的,有可能会造成数据检索结果与实现不一致的情况。

    Pgpool 的replication_mode 是将Insert 、Update 、Delete 命令同时发送、Select 命令随机发送的一种方式,这样可以避免上述的情况,但是在failback 时数据的同步需要借助其他的方法来实现。

    修改配置pgpool.conf 如下:

    replication_mode = true

    master_slave_mode = false

    待完善......

    原文地址:http://blog.csdn.net/xtlog/archive/2009/05/27/4219353.aspx

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