以下是针对PostgreSQL 安装与高可用复制扩展成10天的培训课程,每个半天有明确的主题和实践,分为两个主要模块:PostgreSQL 安装与配置高可用与集群管理

Day 1: PostgreSQL 单节点安装与基础配置

上午:PostgreSQL 基础介绍与环境准备

  • 课程内容:
    • PostgreSQL 数据库简介
    • PostgreSQL 各版本区别与选择
    • 安装前的环境准备与依赖安装(操作系统调优)
    • 数据库与操作系统兼容性说明
  • 实践练习:
    • 准备虚拟机或云环境
    • 安装 PostgreSQL 所需依赖(如 libpq-dev 等)
    • 设置主机名与基本网络配置

下午:PostgreSQL 安装与基本配置

  • 课程内容:
    • PostgreSQL 安装(源码安装与包管理工具安装)
    • 数据目录与配置文件结构介绍
    • 配置文件 postgresql.confpg_hba.conf 详解
  • 实践练习:
    • 在本地或服务器上安装 PostgreSQL
    • 配置数据库文件存储路径
    • 启动 PostgreSQL 并使用 psql 进行连接测试

Day 2: PostgreSQL 基础管理与优化

上午:用户与角色管理

  • 课程内容:
    • PostgreSQL 用户与角色体系结构
    • 创建、修改、删除用户与角色
    • 权限管理与安全配置
    • 连接认证机制(密码、SSL、IP 限制)
  • 实践练习:
    • 创建用户与角色,分配权限
    • 配置 IP 限制与 SSL 连接
    • 测试不同用户权限下的操作

下午:基础配置与调优

  • 课程内容:
    • 常用配置项调整:shared_bufferswork_memmaintenance_work_mem
    • 日志配置与监控
    • 调整文件系统和内核参数,优化性能
  • 实践练习:
    • 修改 postgresql.conf,调整性能参数
    • 查看并分析日志文件
    • 执行简单的数据库性能测试

Day 3: 数据备份与恢复策略

上午:数据备份策略

  • 课程内容:
    • 数据备份方法介绍:逻辑备份与物理备份
    • 使用 pg_dumppg_dumpall 进行逻辑备份
    • 使用 pg_basebackup 进行物理备份
    • 配置备份计划
  • 实践练习:
    • 进行数据库逻辑备份与物理备份
    • 设计并实施备份自动化脚本

下午:数据恢复与测试

  • 课程内容:
    • 数据恢复流程介绍
    • 逻辑备份恢复与物理备份恢复
    • 使用时间点恢复(PITR)
  • 实践练习:
    • 恢复数据库到之前备份的状态
    • 模拟故障环境并进行数据恢复

Day 4: Streaming Replication(流复制)

上午:主从架构介绍与安装准备

  • 课程内容:
    • 主从架构与流复制概述
    • 流复制与异步/同步复制的区别
    • 复制前的数据库环境准备与规划
  • 实践练习:
    • 配置两台虚拟机或服务器用于主从复制
    • 安装基础 PostgreSQL 软件包并配置网络

下午:配置主从流复制

  • 课程内容:
    • 配置主节点:启用流复制所需参数(wal_level, max_wal_senders, hot_standby 等)
    • 使用 pg_basebackup 创建从节点
    • 配置从节点以连接主节点
    • 检查复制状态与同步机制
  • 实践练习:
    • 配置主从流复制
    • 验证复制是否正常工作,查看同步延迟

Day 5: 流复制故障排除与高可用

上午:流复制监控与调优

  • 课程内容:
    • 流复制状态监控(使用 pg_stat_replication
    • 调整 checkpoint_timeoutwal_buffers
    • 常见复制问题与故障排除
  • 实践练习:
    • 监控流复制状态与日志
    • 调整复制参数并测试性能
    • 模拟常见故障并解决

下午:基础高可用配置

  • 课程内容:
    • 高可用架构概述:故障切换与手动恢复
    • 介绍 repmgrpg_auto_failover 工具
    • 配置手动故障切换
  • 实践练习:
    • 手动执行主从切换并恢复正常状态
    • 在主节点停机时测试从节点故障切换

Day 6: Pgpool-II 实现高可用与负载均衡

上午:Pgpool-II 安装与配置

  • 课程内容:
    • Pgpool-II 介绍与架构
    • 负载均衡与连接池的作用
    • 安装 Pgpool-II 并配置与 PostgreSQL 集群对接
  • 实践练习:
    • 安装 Pgpool-II 并配置与主从集群的连接
    • 配置负载均衡与连接池

下午:Pgpool-II 故障切换与健康检查

  • 课程内容:
    • Pgpool-II 故障切换与恢复机制
    • 配置健康检查,监控数据库节点状态
    • 配置自动故障切换策略
  • 实践练习:
    • 测试 Pgpool-II 自动故障切换
    • 停止主节点,观察从节点切换为主节点的过程

Day 7: Patroni 高可用架构

上午:Patroni 介绍与安装

  • 课程内容:
    • Patroni 高可用集群架构概述
    • 使用 etcd 或 Consul 作为分布式一致性存储
    • 安装 Patroni 与 PostgreSQL 集成
  • 实践练习:
    • 安装 Patroni 与 etcd/Consul
    • 配置 Patroni 集群环境

下午:Patroni 故障转移与恢复

  • 课程内容:
    • Patroni 故障转移与恢复机制
    • 手动与自动切换之间的选择
    • Patroni 集群健康检查与调优
  • 实践练习:
    • 测试 Patroni 集群的自动故障转移
    • 模拟故障并进行恢复

Day 8: 数据一致性与日志复制

上午:日志复制与 WAL 管理

  • 课程内容:
    • PostgreSQL 中的 WAL(Write-Ahead Logging)机制介绍
    • WAL 日志的生成与管理
    • 使用 pg_receivewal 实现日志归档与复制
  • 实践练习:
    • 配置 WAL 日志归档与管理策略
    • 测试 pg_receivewal 远程日志传输

下午:异步与同步复制模式的切换

  • 课程内容:
    • 异步复制与同步复制的应用场景
    • 切换主从节点的复制模式
    • 测试异步复制与同步复制的性能差异
  • 实践练习:
    • 切换异步复制与同步复制模式
    • 通过负载测试对比两种模式下的性能差异

Day 9: 集群监控与性能优化

上午:集群监控与告警配置

  • 课程内容:
    • 介绍常用的监控工具:pg_stat_activity, pg_stat_replication
    • 配置数据库集群的监控与告警
    • 使用 Prometheus + Grafana 监控集群状态
  • 实践练习:
    • 安装 Prometheus 与 Grafana
    • 配置 PostgreSQL 集群监控与告警规则

下午:集群性能调优

  • 课程内容:
    • 调整复制性能:优化 WAL 传输与节点间网络延迟
    • 数据分片与读写分离架构设计
    • 使用 pg_repack 进行表整理,优化集群性能
  • 实践练习:
    • 调整集群复制性能参数
    • 测试集群在不同网络条件下的性能表现

Day 10: 集群运维与常见问题解决

上午:集群日常运维

  • 课程内容:
    • 日常集群维护任务:VACUUM、ANAL
作者:严锋  创建时间:2024-10-19 12:01
最后编辑:严锋  更新时间:2025-05-09 15:48