Postgres Operator 在由 Patroni 提供支持的 Kubernetes (K8s) 上提供易于运行的高可用性 PostgreSQL 集群。它仅通过 Postgres 清单 (CRD) 进行配置，以轻松集成到自动化 CI/CD 管道中，而无需直接访问 Kubernetes API，从而促进基础设施即代码(infrastructure as code)而不是手动操作。
- Patroni: https://github.com/zalando/patroni
- PostgreSQL: https://www.postgresql.org/
Operator 功能
Postgres集群变化的滚动更新，包括快速的小版本更新- 无需重新启动
pod即可调整实时卷大小（AWSEBS、PVC） - 使用
PGBouncer进行数据库连接池 - 支持
PG13的快速升级。支持所有集群全局升级 - 恢复和克隆
Postgres集群（包括主要版本升级） - 此外，可以配置到
S3存储桶的逻辑备份 - 来自
S3 WAL存档的备用集群 - 可针对非云环境进行配置
K8s上的基本凭证和用户管理，简化应用程序部署- 支持自定义
TLS证书 - 创建和编辑
Postgres集群清单的UI - 在
Amazon AWS、Google Cloud、OpenShift和Kind本地运行良好 - 支持
AWSEBSgp2到gp3迁移，支持iops和吞吐量配置
PostgreSQL 功能
- 支持
PostgreSQL 14，从9.6+开始 - 通过
Patroni流式复制集群 - 通过 Spilo 使用 pg_basebackup / WAL-E 进行时间点恢复(
Point-In-Time-Recovery)
- Spilo: https://github.com/zalando/spilo
- pg_basebackup: https://www.postgresql.org/docs/11/app-pgbasebackup.html
- WAL-E: https://github.com/wal-e/wal-e
- 预加载库：bg_mon, pg_stat_statements, pgextwlist, pg_auth_mon
- bg_mon: https://github.com/CyberDem0n/bg_mon
- pg_stat_statements: https://www.postgresql.org/docs/14/pgstatstatements.html
- pgextwlist: https://github.com/dimitri/pgextwlist
- pg_auth_mon: https://github.com/RafiaSabih/pg_auth_mon
- 包括。流行的
Postgres扩展，例如 decoderbufs, hypopg, pg_cron, pg_partman, pg_stat_kcache, pgq, plpgsql_check, postgis, set_user 和 timescaledb
- decoderbufs: https://github.com/debezium/postgres-decoderbufs
- hypopg: https://github.com/HypoPG/hypopg
- pg_cron: https://github.com/citusdata/pg_cron
- pg_partman: https://github.com/pgpartman/pg_partman
- pg_stat_kcache: https://github.com/powa-team/pg_stat_kcache
- pgq: https://github.com/pgq/pgq
- plpgsql_check: https://github.com/okbob/plpgsql_check
- postgis: https://postgis.net/
- set_user: https://github.com/pgaudit/set_user
- timescaledb: https://github.com/timescale/timescaledb
Postgres Operator 在 Zalando 开发并已在生产中使用了三年多。
使用 Spilo 12 或更旧的镜像
如果您已经在旧版本中使用带有 Spilo 12 Docker 镜像的 Postgres operator，则需要注意备份路径的更改。我们将主版本引入备份路径，以平滑现在支持的主版本升级。
新的 operator 配置可以设置兼容性标志 enable_spilo_wal_path_compat 以使 Spilo 在当前路径中查找 wal 段，但也可以在旧格式路径中查找。这是以潜在的性能成本为代价的，应该在几天后禁用。
最新的 Spilo 镜像是：registry.opensource.zalan.do/acid/spilo-14:2.1-p4
最旧的 Spilo 镜像是：registry.opensource.zalan.do/acid/spilo-12:1.6-p5
入门
为了快速获得第一印象，请按照入门教程的说明进行操作。
支持的 Postgres 和应用程序设置
概念
Postgres operator 在 Kubernetes (K8s) 上管理 PostgreSQL 集群：
operator监视PostgreSQL集群清单的添加、更新和删除，并相应地更改正在运行的集群。例如，当用户提交新清单时，operator会获取该清单并生成一个新的Postgres集群以及所有必要的实体，例如K8s StatefulSets和Postgres角色。有关清单可能包含的设置，请参阅此 Postgres 集群清单。
- operator: https://coreos.com/blog/introducing-operators.html
- Postgres 集群清单: https://github.com/zalando/postgres-operator/blob/master/manifests/complete-postgres-manifest.yaml
operator还监视其自身配置的更新，并在必要时更改正在运行的Postgres集群。例如，如果pod中的Docker镜像发生变化，则operator执行滚动更新，这意味着它会与新的Docker镜像一一重新生成每个托管StatefulSet的pod。
- 最后，
operator定期将每个Postgres集群的实际状态与集群清单中定义的所需状态同步。
operator的目标是解放双手，因为配置只能通过清单进行。这可以轻松集成到自动化部署管道中，而无需直接访问K8s。
作用域
Postgres Operator 的 scope 是提供、修改配置和清理使用 Patroni 的 Postgres 集群，基本上是为了在 K8s 上轻松方便地运行基于 Patroni 的集群。配置和修改包括一侧的 K8s 资源，但也包括集群启动并运行后的数据库和角色配置。我们尽量把工作留给 K8s 和 Patroni，尤其是集群引导和高可用性。不过，operator 需要参与一些总体编排，比如滚动更新以改善用户体验。
在当前状态下，监控或调整 Postgres 不在 operator 的作用域内。但是，通过全局可配置的 sidecar，我们提供了足够的灵活性来补充其他工具，如 ZMON、Prometheus 或更多 Postgres 特定选项。
- ZMON: https://opensource.zalando.com/zmon/
- Prometheus: https://prometheus.io/
所涉实体概述
这是一张图，它总结了 operator 在提交新的 Postgres cluster CRD 时将创建的内容：
如果没有对单个集群 pod 内部的概述，这张图是不完整的，所以让我们放大一下：
这两张图应该可以帮助您了解 operator 提供的功能类型的基础知识。
状态
该项目目前正在积极开发中。然而，Zalando 已经在内部使用它，以便在 K8s 上运行大量 Postgres 集群，用于 staging 环境和越来越多的 production 集群。在这种环境中，operator 被部署到多个 K8s 集群中，用户通过我们的 CI/CD 基础设施部署清单或依靠精简的用户界面来创建清单。
请将发现的任何问题报告给 https://github.com/zalando/postgres-operator/issues。
相关视频
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- https://speakerdeck.com/alexeyklyukin/postgresql-high-availability-on-kubernetes-with-patroni
- "蓝象点播：Postgres + Kubernetes" talk by Oleksii Kliukin and Jan Mussler, FOSDEM 2018: video | slides (pdf)
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