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Day 1: PostgreSQL 单节点安装与基础配置 – 详细课程及安装步骤

上午：PostgreSQL 基础介绍与环境准备

课程内容：

1. PostgreSQL 简介

   • 概述: PostgreSQL 是一种功能丰富的开源关系型数据库，支持 ACID 和 SQL 标准，适合从小型应用到企业级系统的各种场景。
   • 主要特点:
     • 支持复杂查询和扩展性。
     • 支持事务、外键、视图、触发器、存储过程等高级功能。
   • PostgreSQL 与其他数据库的比较:
     • MySQL: PostgreSQL 更注重标准符合性和扩展功能，适用于复杂业务逻辑。
     • Oracle: PostgreSQL 作为开源替代，具有高扩展性和低成本。

2. 安装环境的准备

   • 操作系统支持: PostgreSQL 支持大多数 Linux 发行版、Windows 和 macOS。
   • 操作系统调优:
     • 内存与 CPU 配置: PostgreSQL 性能依赖于系统资源，需要至少 1GB 内存和双核 CPU。
     • 文件描述符限制: 增加操作系统对打开文件数的限制，如 /etc/security/limits.conf 中增加：

       postgres soft nofile 10240
       postgres hard nofile 65535

     • 内核参数调整: 调整共享内存与连接数，如修改 /etc/sysctl.conf：

       kernel.shmmax = 4294967295

3. PostgreSQL 版本选择

   • 版本类型: 长期支持 (LTS) 版本适用于生产环境（如 13、14），最新版本适用于测试新功能。
   • 安装包类型: 通过包管理工具安装（如 yum 或 apt），或通过源码安装。

实践练习：环境准备

1. 服务器或虚拟机准备

   • 准备 Linux 虚拟机（如 CentOS、Ubuntu）或云服务器（如 AWS EC2）。
   • 设置网络与 SSH 访问，确保服务器可以连接互联网。

2. 依赖库安装

   • 在 CentOS 上：

     sudo yum install -y libpq-dev openssl

   • 在 Ubuntu 上：

     sudo apt-get install -y libpq-dev openssl

下午：PostgreSQL 安装与基本配置

课程内容：

1. PostgreSQL 的安装方法

   • 使用包管理工具安装：

     • CentOS (通过 yum):

       sudo yum install -y postgresql14 postgresql14-server

     • Ubuntu (通过 apt):

       sudo apt-get update
       sudo apt-get install -y postgresql postgresql-contrib

   • 源码编译安装（可选）：

     • 下载 PostgreSQL 源码：

       wget https://ftp.postgresql.org/pub/source/v14.5/postgresql-14.5.tar.gz
       tar -xvzf postgresql-14.5.tar.gz
       cd postgresql-14.5
       ./configure --prefix=/usr/local/pgsql
       make
       sudo make install

     • 源码编译适合需要自定义配置的情况。

2. PostgreSQL 目录结构与配置文件

   • 重要目录：
     • 数据目录：存放数据库数据，通常位于 /var/lib/pgsql/data/ 或 /usr/local/pgsql/data/。
     • 配置文件：包括 postgresql.conf、pg_hba.conf 和 pg_ident.conf。
       • postgresql.conf：控制数据库行为（如内存、连接数、日志）。
       • pg_hba.conf：配置数据库的访问权限（IP 地址、用户认证）。
       • pg_ident.conf：用户映射文件，用于操作系统用户到 PostgreSQL 用户的映射。

3. PostgreSQL 的服务管理

   • 启动与停止服务：

     • 在 CentOS 上：

       sudo systemctl enable postgresql-14
       sudo systemctl start postgresql-14

     • 在 Ubuntu 上：

       sudo systemctl enable postgresql
       sudo systemctl start postgresql

   • 检查服务状态：

     • 使用 systemctl status postgresql 检查 PostgreSQL 的运行状态。
     • 查看日志：journalctl -xe | grep postgres

实践练习：安装与配置

1. 安装 PostgreSQL

   • 使用包管理工具或源码安装 PostgreSQL。

2. 初始化数据库集群（如果使用源码安装）

   sudo /usr/local/pgsql/bin/initdb -D /usr/local/pgsql/data

3. 启动 PostgreSQL 服务

   • 启动 PostgreSQL 并检查是否启动成功：

     sudo systemctl start postgresql

4. 配置 PostgreSQL 允许远程连接

   • 修改 postgresql.conf 文件，设置 listen_addresses 为 '0.0.0.0'，允许所有 IP 连接。

     listen_addresses = '0.0.0.0'

   • 修改 pg_hba.conf，允许远程连接，并添加如下内容：

     host all all 0.0.0.0/0 md5

5. 重启 PostgreSQL 服务

   • 重启 PostgreSQL 使配置生效：

     sudo systemctl restart postgresql

6. 使用 psql 创建数据库

   • 连接 PostgreSQL：

     sudo -u postgres psql

   • 创建数据库：

     CREATE DATABASE mydb;
     \c mydb;

   • 创建用户：

     CREATE USER myuser WITH PASSWORD 'mypassword';
     GRANT ALL PRIVILEGES ON DATABASE mydb TO myuser;

完整的安装与启动 PostgreSQL 步骤

1. 更新系统并安装依赖：

   sudo apt-get update           # Ubuntu
   sudo apt-get install -y libpq-dev openssl

2. 安装 PostgreSQL：

   • Ubuntu:

     sudo apt-get install -y postgresql postgresql-contrib

   • CentOS:

     sudo yum install -y postgresql14 postgresql14-server

3. 初始化数据库（如果需要）：

   sudo /usr/pgsql-14/bin/postgresql-14-setup initdb

4. 启动 PostgreSQL：

   sudo systemctl start postgresql-14   # CentOS
   sudo systemctl start postgresql      # Ubuntu

5. 配置允许远程连接：

   • 修改 postgresql.conf 和 pg_hba.conf，允许远程连接。

6. 使用 psql 创建数据库与用户：

   sudo -u postgres psql
   CREATE DATABASE mydb;
   CREATE USER myuser WITH PASSWORD 'mypassword';
   GRANT ALL PRIVILEGES ON DATABASE mydb TO myuser;

通过以上步骤，您可以成功安装并启动 PostgreSQL，并创建数据库和用户。