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Pgpool-II实现高可用+读写分离+负载均衡（二）---- 配置篇

2023-10-22 652
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本文涉及的产品
云原生数据库 PolarDB MySQL 版，Serverless 5000PCU 100GB
推荐场景：
PolarDB for MySQL 多主集群体验
简介： Pgpool-II是一款工作在PostgreSQL服务器和PostgreSQL数据库客户端之间的中间件。提供了连接池、复制、负载均衡、限制过多连接、看门狗、查询缓存等功能。本篇介绍详细配置。


一、Pgpool-II配置

1.1 PostgreSQL相关配置

本例Postgresql安装在/usr/local/pgsql16目录，Pgpool-II安装在/home/postgres/pgpool目录。

1.在PostgreSQL主节点(db01)上设置流复制

# 根据规划，创建归档日志目录su- postgres
mkdir /data/pgsql16/archive
# 在主节点初始化数据库（如果你已经初始化了数据库，可跳过此步骤）# 以postgres用户身份执行/usr/local/pgsql16/bin/initdb -D /home/pgsql16/data -E utf8 -W# 修改/home/pgsql16/data/postgresql.conf文件listen_addresses ='*'archive_mode = on
archive_command ='cp "%p" "/home/pgsql16/archive/%f"'max_wal_senders =10max_replication_slots =10wal_level = replica
hot_standby = on
wal_log_hints = on

在主节点启动后，我们将使用Pgpool-II的在线恢复（Online Recovery）功能设置从节点。

2.创建相关用户

基于安全考虑，创建repl用户用于流复制，pgpool用户用于流复制延迟检查及Pgpool健康检查。

用户名

密码

描述
repl repl PostgreSQL复制用户
pgpool pgpool Pgpool-II健康检查 (health_check_use)及复制延迟检查 (sr_check_user) 用户
postgres postgres

运行在线恢复的用户

 
[db01]# psql -U postgres -p 5432postgres=# SET password_encryption = 'scram-sha-256';postgres=# CREATE ROLE pgpool WITH LOGIN;postgres=# CREATE ROLE repl WITH REPLICATION LOGIN;postgres=# \password pgpoolpostgres=# \password repl

如果想在show pool_nodes的结果里显示"replication_state"和"replication_sync_state"列，pgpool用户需要有数据库的超级用户权限或者添加到pg_monitor组（>=Pgpool-II 4.1）：

GRANT pg_monitor TO pgpool;

修改/data/pgsql16/data/pg_hba.conf，允许子网内其它节点访问主节点并开启scram-sha-256认证

host    all             all             192.168.0.0/24                 scram-sha-256
host    replication     all             192.168.0.0/24                 scram-sha-256

3.设置主从节点postgres用户ssh免密登录

如果要使用自动故障转移和在线恢复功能，需要设置主从节点间postgres用户免密登录，为方便配置时在各节点间复制文件，可先给postgres用户设置一个密码，配置完成后再删除密码。

# 在root用户下执行# passwd postgres

在每个节点上执行如下命令创建ssh密钥，并将公钥分发到各个节点，这里假设创建的密钥名为id_rsa_pgpool。

[all servers]# mkdir ~/.ssh[all servers]# chmod 700 ~/.ssh[all servers]# cd ~/.ssh[all servers]# ssh-keygen -t rsa -f id_rsa_pgpool[all servers]# ssh-copy-id -i id_rsa_pgpool.pub postgres@server1[all servers]# ssh-copy-id -i id_rsa_pgpool.pub postgres@server2[all servers]# ssh-copy-id -i id_rsa_pgpool.pub postgres@server3[all servers]# su - postgres[all servers]$ mkdir ~/.ssh
[all servers]$ chmod700 ~/.ssh
[all servers]$ cd ~/.ssh
[all servers]$ ssh-keygen-t rsa -f id_rsa_pgpool
[all servers]$ ssh-copy-id-i id_rsa_pgpool.pub postgres@server1
[all servers]$ ssh-copy-id-i id_rsa_pgpool.pub postgres@server2
[all servers]$ ssh-copy-id-i id_rsa_pgpool.pub postgres@server3
                             ......

密钥创建分发完成后，执行ssh postgres@db0x -i ~/.ssh/id_rsa_pgpool，检查是否不需要输入密码就可以登录成功。如果无法使用公钥登录，需要检查相关配置：

  • 检查/etc/ssh/sshd_config文件PubkeyAuthentication选项是否为 yes
  • 如果运行ssh-copy-id时无法通过密码登录其他节点，可在/etc/ssh/sshd_config文件中临时设置PasswordAuthentication yes
  • 如果启用了selinux，ssh免密登录也可能会失败，可做如下操作：
[all servers]# su - postgres[all servers]$ restorecon-Rv ~/.ssh

确保几个节点相互之间均可以通过ssh免密码登录后，继续配置。

4.建立PostgreSQL密码文件

在流复制跟在线recovery时需要repl用户密码，执行pg_rewind时需要postgres超级用户的密码，因此需要在postgres的家目录下创建.pgpass密码文件（重要！！！）：

[all servers]# su - postgres[all servers]$ vi$HOME/.pgpass
server1:5432:replication:repl:<repl user password>
server2:5432:replication:repl:<repl user password>
server3:5432:replication:repl:<repl user password>
server1:5432:postgres:postgres:<postgres user password>
server2:5432:postgres:postgres:<postgres user password>
server3:5432:postgres:postgres:<postgres user password>
[all servers]$ chmod600$HOME/.pgpass

创建完成后用scp复制到其他节点的postgres家目录下。

5.防火墙设置

如果启用了防火墙，需要设置防火墙允许相应端口：

[all servers]# firewall-cmd --permanent --zone=public --add-service=postgresql[all servers]# firewall-cmd --permanent --zone=public --add-port=9999/tcp --add-port=9898/tcp --add-port=9000/tcp  --add-port=9694/udp[all servers]# firewall-cmd --reload

6.创建节点文件pgpool_node_id

需要在每个节点机的/home/postgresql/pgpool/etc目录下创建一个节点文件pgpool_node_id用于标识节点ID，以便看门狗识别每个节点，每个节点ID不能相同。

[server1]# cat /etc/pgpool-II/pgpool_node_id0[sever2]# cat /etc/pgpool-II/pgpool_node_id1[server3]# cat /etc/pgpool-II/pgpool_node_id2

1.2 Pgpool-II配置

源码安装，配置文件在/home/postgres/pgpool/etc目录下，复制pgpool.conf.sample文件为pgpool.conf，然后修改相应选项。

1.集群模式

Pgpool-II支持多种集群模式，这里推荐使用PostgreSQL的流复制模式

backend_clustering_mode ='streaming_replication'

2.侦听地址、端口号

listen_addresses ='*'port =9999

3.流复制检查

sr_check_user ='pgpool'#密码置空，使用pool_passwd文件sr_check_password =''

4.健康检查

启用运行状况检查，以便Pgpool-II执行故障切换。此外，如果网络不稳定，即使后端运行正常，健康检查也会失败，可能会发生故障切换或退化操作。为了防止此类错误检测运行状况检查，我们将Health_check_max_reries设置为3。

health_check_period =5health_check_timeout =30health_check_user ='pgpool'#密码置空，使用pool_passwd文件health_check_password =''health_check_max_retries =3

5.PostgreSQL服务端设置

本例添加了三个节点

backend_hostname0 ='server1'#主机名或IP地址backend_port0 =5432backend_weight0 =1backend_data_directory0 ='/data/pgsql16/data'backend_flag0 ='ALLOW_TO_FAILOVER'backend_hostname1 ='server2'backend_port1 =5432backend_weight1 =1backend_data_directory1 ='/data/pgsql16/data'backend_flag1 ='ALLOW_TO_FAILOVER'backend_hostname2 ='server3'backend_port2 =5432backend_weight2 =1backend_data_directory2 ='/data/pgsql16/data'backend_flag2 ='ALLOW_TO_FAILOVER'

如果想在show pool_nodes的结果里显示"replication_state" and "replication_sync_state"列，需要设置backend_application_name参数。这里我们设置成后端主机名。(>=Pgpool-II 4.1)

...
backend_application_name0 ='server1'...
backend_application_name1 ='server2'...
backend_application_name2 ='server3'

6.故障转移配置

在failover_command参数中指定故障转移后要执行的failover.sh脚本。如果我们使用3台PostgreSQL服务器，则需要指定flow_primary_command用于在主节点故障转移后进行后续处理。如果有两台PostgreSQL服务器，则不需要设置flow_primary_command。

failover_command ='/home/postgres/pgpool/etc/failover.sh %d %h %p %D %m %H %M %P %r %R %N %S'follow_primary_command ='/home/postgres/pgpool/etc/follow_primary.sh %d %h %p %D %m %H %M %P %r %R'

/home/postgres/pgpool/etc目录下有相关脚本的的示例文件，需要根据自身情况做相应的修改。修改完成后scp到其他节点相同目录下。

[all servers]# cd /home/postgres/pgpool/etc[all servers]# cp -p failover.sh.sample failover.sh[all servers]# cp -p follow_primary.sh.sample follow_primary.sh[all servers]# chown postgres:postgres failover.sh follow_primary.sh# 这两个脚本文件主要修改PG_HOME这一项，改为自己的PostgreSQL安装目录

follow_primary_command所设置的脚本follow_primary.sh脚本还需要执行pcp命令，还需要做pcp密码验证，因些还要修改follow_primary.sh的PCP_USER参数，这里我们使用pgpool用户。

# cat /home/postgres/pgpool/etc/follow_primary.sh...
PCP_USER=pgpool
...

使用pg_md5程序加密pgpol密码并保存到/home/postgres/pgpool/etc/pcp.conf文件中：

[all servers]# echo 'pgpool:'`pg_md5 pgpool密码` >> /etc/pgpool-II/pcp.conf

为了让follow_primary.sh脚本执行pcp命令时无需输入密码，需要在postgres用户的家目录下生成.pcppass文件。

[all servers]# su - postgres[all servers]$ echo'localhost:9898:pgpool:<pgpool用户密码>' > ~/.pcppass
[all servers]$ chmod600 ~/.pcppass

7.在线recovery配置

在线recovery需要超级用户权限，因此需要以postgres用户的身份运行，需要执行recovery_1st_stage_command和recovery_2nd_stage_command参数指定的脚本，配置如下：

recovery_user ='postgres'recovery_password =''recovery_1st_stage_command ='recovery_1st_stage'recovery_2nd_stage_command ='pgpool_remote_start'

这两个脚本在/home/postgres/pgpool/etc目录下也有相应的用例，根据自己的场景修改相关参数，主要修改PG_HOME参数。并将修改好的脚本文件复制到PG_HOME目录，赋予可执行权限。

[server1]# cp -p /home/postgres/pgpool/etc/recovery_1st_stage.sample /data/pgsql16/data/recovery_1st_stage[server1]# cp -p /home/postgres/pgpool/etc/pgpool_remote_start.sample /data/pgsql16/data/pgpool_remote_start[server1]# chown postgres:postgres /home/pgsql16/data/{recovery_1st_stage,pgpool_remote_start}[server1]# chmod +x /home/pgsql16/data/{recovery_1st_stage,pgpool_remote_start}

在线recovery需要用到pgpool_recovery扩展提供的pgpool_recovery, pgpool_remote_start, pgpool_switch_xlog函数，因此需要在主节点的template1数据库模板上创建pgpool_recovery扩展

[server1]# su - postgres[server1]$ psql template1 -c"CREATE EXTENSION pgpool_recovery"

8.客户端认证配置

出于安全原因，客户端访问pgpool里也需要密码认证，因些需要配置pgpool的密码认证，类似于PostgreSQL的pg_hba.conf，pgpool的配置文件保存在/home/postgres/pgpool/etc目录下，文件名为pool_hba.conf，我们使用scram-sha-256算法。

enable_pool_hba = on
pool_passwd ='pool_passwd'

pool_hba.conf

host    all         pgpool           192.168.0.0/24          scram-sha-256
host    all         postgres         192.168.0.0/24          scram-sha-256

此外还需要为所有需要通过Pgpool访问PostgreSQL数据库的用户创建Pgpool的密码文件，密码文件位于/home/postgres/pgpool/etc目录下，缺省文件名为：pool_passwd。密码使用AES算法加密，需要先生成.pgpoolkey文件，文件中保存加密用的密钥。

[all servers]# su - postgres[all servers]$ echo'some string' > ~/.pgpoolkey
[all servers]$ chmod600 ~/.pgpoolkey

生成key文件后，执行pg_enc -m -k /path/to/.pgpoolkey -u username -p生成用户的密码。

[all servers]# su - postgres[all servers]$ pg_enc-m-k ~/.pgpoolkey -u pgpool -pdb password: [pgpool user's password][all servers]$ pg_enc -m -k ~/.pgpoolkey -u postgres -pdb password: [postgres user's password]
# cat /home/postgres/pgpool/etc/pool_passwdpgpool:AESheq2ZMZjynddMWk5sKP/Rw==postgres:AESHs/pWL5rtXy2IwuzroHfqg==

9.看门狗配置

# 看门狗相关use_watchdog = on
# 节点1hostname0 ='server1'wd_port0 =9000pgpool_port0 =9999# 节点2hostname1 ='server2'wd_port1 =9000pgpool_port1 =9999# 节点3hostname2 ='server3'wd_port2 =9000pgpool_port2 =9999delegate_ip ='192.168.0.5'#浮动IPif_cmd_path ='/usr/sbin'if_up_cmd ='/usr/bin/sudo /usr/sbin/ip addr add $_IP_$/32 dev eth0 label eth0:0'if_down_cmd ='/usr/bin/sudo /usr/sbin/ip addr del $_IP_$/32 dev eth0'arping_path ='/usr/sbin'arping_cmd ='/usr/bin/sudo /usr/bin/arping -U $_IP_$ -w 1 -I eth0'ping_path ='/usr/bin'wd_escalation_command ='/home/postgres/pgpool/etc/escalation.sh'heartbeat_hostname0 ='server1'heartbeat_port0 =9694heartbeat_device0 =''heartbeat_hostname1 ='server2'heartbeat_port1 =9694heartbeat_device1 =''heartbeat_hostname2 ='server3'heartbeat_port2 =9694heartbeat_device2 =''wd_heartbeat_keepalive =2wd_heartbeat_deadtime =30

看门狗在做浮动IP切换、执行arping检查其他节点是否存活时需要以root权限执行，需要为postgres用户设置相应的权限，使用visudo编辑权限，加上如下内容：

postgres ALL=NOPASSWD: /usr/sbin/ip
postgres ALL=NOPASSWD: /usr/bin/arping

wd_escalation_command指定浮动IP切换脚本，/home/postgres/pgpool/etc目录下有相应用例escalation.sh.sample，根据自身情况修改：

[all servers]# cd /home/postgres/pgpool/etc[all servers]# cp -p escalation.sh.sample escalation.sh[all servers]# chown postgres:postgres escalation.sh[all servers]# chmod +x escalation.sh[all servers]# vi escalation.sh...
PGPOOLS=(server1 server2 server3)
VIP=192.168.137.5
# 需要绑定的网卡名可通过ifconfig -a查看DEVICE=eth0

10.日志配置

logging_collector = on
log_directory ='/home/postgres/pgpool/logs'log_filename ='pgpool-%Y-%m-%d_%H%M%S.log'log_truncate_on_rotation = on
log_rotation_size = 100MB
pid_file_name ='/home/postgres/pgpool/logs/pgpool.pid'logdir ='/tmp'


附：一个完整的配置文件例子

backend_clustering_mode ='streaming_replication'listen_addresses ='*'port =9999unix_socket_directories ='/tmp'pcp_listen_addresses ='*'pcp_port =9898pcp_socket_dir ='/tmp'# masterbackend_hostname0 ='server1'#主机名或IP地址backend_port0 =5432backend_weight0 =1backend_data_directory0 ='/data/pgsql16/data'backend_flag0 ='ALLOW_TO_FAILOVER'backend_application_name0 ='server0'# standby-1backend_hostname1 ='server2'backend_port1 =5432backend_weight1 =1backend_data_directory1 ='/data/pgsql16/data'backend_flag1 ='ALLOW_TO_FAILOVER'backend_application_name1 ='server1'# standby-2backend_hostname2 ='server3'backend_port2 =5432backend_weight2 =1backend_data_directory2 ='/data/pgsql16/data'backend_flag2 ='ALLOW_TO_FAILOVER'backend_application_name2 ='server2'enable_pool_hba = on
pool_passwd ='pool_passwd'process_management_mode = dynamic
num_init_children =32min_spare_children =5max_spare_children =10max_pool =4# 日志相关logging_collector = on
log_directory ='/home/postgres/pgpool/logs'log_filename ='pgpool-%Y-%m-%d_%H%M%S.log'log_truncate_on_rotation = on
log_rotation_size = 100MB
pid_file_name ='/home/postgres/pgpool/logs/pgpool.pid'logdir ='/tmp'connection_cache = on #连接池开启load_balance_mode = on #负载均衡开启disable_load_balance_on_write ='transaction'#应用有事务时一定要设置# 健康检查相关sr_check_user ='pgpool'sr_check_password =''health_check_period =5health_check_timeout =30health_check_user ='pgpool'health_check_password =''health_check_max_retries =3# failover、recovery相关failover_command ='/home/postgres/pgpool/etc/failover.sh %d %h %p %D %m %H %M %P %r %R %N %S'follow_primary_command ='/home/postgres/pgpool/etc/follow_primary.sh %d %h %p %D %m %H %M %P %r %R'recovery_user ='postgres'recovery_password =''recovery_1st_stage_command ='recovery_1st_stage'recovery_2nd_stage_command ='pgpool_remote_start'# 看门狗相关use_watchdog = on
# 节点1hostname0 ='server1'wd_port0 =9000pgpool_port0 =9999# 节点2hostname1 ='server2'wd_port1 =9000pgpool_port1 =9999# 节点3hostname2 ='server3'wd_port2 =9000pgpool_port2 =9999delegate_ip ='192.168.0.5'#浮动IPif_cmd_path ='/usr/sbin'if_up_cmd ='/usr/bin/sudo /usr/sbin/ip addr add $_IP_$/32 dev eth0 label eth0:0'if_down_cmd ='/usr/bin/sudo /usr/sbin/ip addr del $_IP_$/32 dev eth0'arping_path ='/usr/sbin'arping_cmd ='/usr/bin/sudo /usr/bin/arping -U $_IP_$ -w 1 -I eth0'ping_path ='/usr/bin'wd_escalation_command ='/home/postgres/pgpool/etc/escalation.sh'heartbeat_hostname0 ='server1'heartbeat_port0 =9694heartbeat_device0 =''heartbeat_hostname1 ='server2'heartbeat_port1 =9694heartbeat_device1 =''heartbeat_hostname2 ='server3'heartbeat_port2 =9694heartbeat_device2 =''wd_heartbeat_keepalive =2wd_heartbeat_deadtime =30

配置完成后将pgpool.conf复制到其他节点（server2、server3）。各节点的pgpool.conf内容均相同，无需修改。

[server1]$ scp-p /home/postgres/pgpool/etc/pgpool.conf postgres@server2://home/postgres/pgpool/etc/.
[server1]$ scp-p /home/postgres/pgpool/etc/pgpool.conf postgres@server3://home/postgres/pgpool/etc/.



文章标签：
负载均衡
云原生数据库 PolarDB
关系型数据库
数据安全/隐私保护
PostgreSQL
网络安全
负载均衡
关键词：
负载均衡配置
负载均衡高可用
负载均衡读写分离
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