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以 PostgreSql 为例,说明生产级别数据库安装要考虑哪些问题?

作者:字母哥哥
  • 2022 年 8 月 25 日
    吉林
  • 本文字数:4728 字

    阅读完需:约 16 分钟

以PostgreSql为例,说明生产级别数据库安装要考虑哪些问题?

我让公司的小伙伴写一个生产级别的 PostgreSQL 的安装文档,结果他和我说:“不是用一个命令就能安装好么?还用写文档么?”。我知道他想说的是这个命令:yum install postgresql-server,我也是挺无语的。要知道生产级别的应用安装方式,和自己在练习过程中安装的小玩具相比,要严谨的多,考虑的问题也更多。


  • 首先是安全问题,能不能用 root 安装?防火墙怎么搞?数据库打开文件以及连接数会不会超过 linux 默认打开文件句柄数的限制?

  • 其次是合理规划,你的数据放在哪个目录?这个目录是全公司统一的么?linux 发行版不一样,软件安装目录一致么?数据目录是单独挂载磁盘么?单独挂载的磁盘做了 RAID 数据冗余么?

  • 然后是运维方便的问题,你是否配置了合理的环境变量,如果不配置你是不是每次执行命令都要敲全路径?是否 PostgreSQL 具备开机自启动功能?

  • 数据库用户是否经过合理规划,你的数据操作(增删改查)用户是否能新建表,truncat 表,删除表?数据操作用户具备这些功能是不是导致人为误操作的风险增加?

  • 你的数据库安装之后,是否具备企业级的统一管理、故障监控?流程上如何申请?等等等等。


以上的这些问题,都需要写在《数据库安装手册》中,怎么会只有一个命令呢?本文只当抛砖引玉,通过安装 PostgreSQL 数据库,来说明一下一个完整的《数据库安装手册》该怎么写。 如果有考虑不足不全面之处,欢迎网友们补充。

一、安装包下载

要进行 PostgreSQL 的安装,首先我们需要先把安装包下载下来。生产环境的 postgresql 安装一般会使用源码编译的方式进行安装,使用源码编译的安装方式有几个好处(坏处就是相对麻烦):


  • 公司的服务器什么型号,什么操作系统版本的都有。如果使用 yum 或者 apt-get 安装,很难统一版本,不同的操作系统发行版带的 postgreSQL 源是不一样的。即使搞成统一的,不同的操作系统之间也无法统一安装目录的位置、lib 存放位置等。

  • postgresql 源码编译的方式进行安装,可以灵活的选择我们需要安装的版本,需要哪一个版本就下载哪一个版本。而使用 yum 或者 apt-get 进行安装只能源库指定的若干版本。源码安装,我们想指定什么目录就指定什么目录,全公司所有的 PostgreSQL 都在这个目录,这也是规范的一种。


所以为了适应更多的场景,为了达到公司内运维统一的标准,一般生产环境会使用 postgresql 源码编译的方式进行安装。PostgreSql 官方源码安装包的下载地址是:https://www.postgresql.org/download/



找到如上图所示的“file browser”,点击进入 file browser 页面,下载以“tar.gz”结尾的安装包即可。


二、必要的准备工作

需要说明的是,准备工作需要使用 root 用户进行操作。我们以 CentOS linux 发行版操作系统为例,命令如下。如若是其他的 linux 发行版,准备工作这一块内容操作步骤是差不多的,linux 命令需要调整。

1、安装必要的编译环境

首先需要安装一些必要的依赖,PostgreSQL 安装的过程需要使用到这些 linux 包。


yum install -y cmake make gcc zlib zlib-devel gcc-c++ perl readline readline-devel  python36 \tcl openssl ncurses-devel openldap pam flex
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2、创建 postgre 用户

通过 groupadd 添加一个用户组 postgres,再使用 adduser 命令添加一个操作系统的 postgres 用户,该用户的用户组是-g postgres


groupadd postgresadduser -g postgres postgres 
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adduser 命令在 CentOS 或者 RedHat 发行版中,在添加操作系统用户的同时会自动新建一个该用户的主目录/home/postgres,该目录也是我们后续安装 PostgreSql 的主目录。该目录的权限归属于 postgres 组的 postgres 用户。


passwd postgres
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新建用户之后,我们使用 passwd 命令修改操作系统内的 postgres 用户的密码。


如果你使用的是其他的 linux 操作系统发行版,这个目录你可能需要手动的去创建,并且手动执行命令为 postgres 用户赋权。命令如下


mkdir -p /home/postgres;chmod -R 775 /home/postgres;chown -R postgres:postgres /home/postgres;
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3、开放防火墙端口

开放防火墙,使用如下 2 条命令开放 postgreSQL 的标准端口 5432 的端口。其实,笔者建议安装 postgreSQL 的时候,不要使用这个端口,因为端口越固定,被攻击的可能性就越大。我们随机选择一个不常用的端口,安全性会更好一些,这里我还是使用标准端口了。


firewall-cmd --zone=public --add-port=5432/tcp --permanent;firewall-cmd --reload
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4.修改操作系统打开最大文件句柄数

在/etc/security/limits.conf 中进行设置(需要 root 权限修改该文件),可添加如下两行,表示用户 postgres 最大打开文件描述符数的 soft limit 为 65535,hard limit 为 65535。


postgres soft   nofile         65535postgres hard   nofile        65535
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该配置在关闭 linux 访问终端 session 重新登录之后生效,ulimit -n的值会变成 65535 。进行这一步操作的目的是防止 linux 操作系统内打开文件句柄数量的限制,避免不必要的故障。

5、创建必要的目录

创建目录的时候要做好规划,下文中 /home/postgres/postgre14是我规划的 postgreSql 安装目录; /home/postgres/pgdata是我规划的 postgreSql 数据存放目录。


mkdir -p /home/postgres/{postgre14,pgdata}
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这里需要注意的是, /home/postgres/pgdata这样的目录规划并不标准,这里我只是给大家做演示操作。实际上生产环境,postgreSql 数据存放目录应该是服务器单独挂载的一块磁盘,与 linux 操作系统以及安装程序是分开的。 这样做的好处:一是方便数据备份(硬件层面或软件层面),二是操作系统出现的问题,不影响数据安全。

三、编译并安装

准备工作做好之后我们就开始真正的安装了,安装过程使用 postgres 用户,使用su命令从 root 用户切换到 postgres 用户。并且解压安装包,解压路径是/home/postgres


su - postgrestar -xzvf ./postgresql-14.4.tar.gz -C /home/postgres
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解压之后的文件路径是postgresql-14.4,进入这个目录里面,我们来执行编译安装,编译安装的结果目录我们指定为/home/postgres/postgre14。最后一步 make 和 insatll 的过程比较耗时,多等一会。如果没有报错信息,我们的安装就完成了,其实也很快的,并不比 yum 安装方式麻烦多少。


cd  /home/postgres/postgresql-14.4./configure --prefix=/home/postgres/postgre14make  && make install
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四、配置环境变量

安装完成之后,我们来给 postgres 配置一些环境变量,比如 PGPORT 端口、PGDATA 数据目录、PGHOME 安装目录、LD_LIBRARY_PATH 的安装 lib 目录、PATH 命令脚本目录。


cat >>  ~/.bash_profile <<"EOF"export PGPORT=5432export PGDATA=/home/postgres/pgdataexport PGHOME=/home/postgres/postgre14export LD_LIBRARY_PATH=$PGHOME/lib:$LD_LIBRARY_PATHexport PATH=$PGHOME/bin:$PATH:.EOF
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配置完成之后,使用如下命令使配置生效。


 source  ~/.bash_profile
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有了环境变量之后,我们的运维工作会更方便。比如:在 postgres 用户下我们执行命令psql就可以,就不用敲全路径了,比如:/home/postgres/postgre14/bin/psql

五、数据库及参数初始化

数据库安装完成之后,我们需要完成一个数据库初始化工作。指定-D数据目录,-E字符编码, --locale本及语言环境,-U初始化用户信息。


$PGHOME/bin/initdb -D $PGDATA  -E UTF8 --locale=en_US.utf8 -U postgres
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完成这个操作之后,数据库存在了 postgres 用户,数据目录 PGDATA 目录下面初始化了一些配置文件,比如:/home/postgres/pgdata/postgresql.conf参数文件,/home/postgres/pgdata/pg_hba.conf 用户访问权限文件。


我们来修改一下参数文件,以期望它能够适配我们的操作系统和我们的运行需求。下文中命令的含义是将 EOF 包含的文件内容写入/home/postgres/pgdata/postgresql.conf配置文件。


cat >> /home/postgres/pgdata/postgresql.conf <<"EOF"listen_addresses = '*'port=5432logging_collector = onlog_directory = 'pg_log'log_filename = 'postgresql-%a.log'EOF
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  • listen_addresses 表示 postgre 进程监听的网卡地址,配置*表示监听所有。

  • port服务监听端口配置

  • logging_collector=on,启动日志收集器

  • log_directory 表示日志文件在 PGDATA 目录下的文件夹位置。

  • log_filename表示日志文件的名称


这里只列出一些通常情况下需要修改的参数,性能调优参数就不一一列举了,我后续可能会专门写一篇 PostgreSQL 性能调优的文章,欢迎大家关注我!


# 数据库能够接受的最大请求连接并发数max_connections = 100# 数据库服务器将使用的共享内存缓冲区量。建议值:数据库独立服务器的1/4内存。shared_buffers =1GB
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基础运行参数配置完成之后,还需要配置一些访问权限。如下所示使用 cat 命令将 EOF 包含的文件内容,写入/home/postgres/pgdata/pg_hba.conf 配置文件:


cat   > /home/postgres/pgdata/pg_hba.conf << EOF# TYPE  DATABASE    USER    ADDRESS       METHODlocal      all       all                    trusthost      all       all    0.0.0.0/0        md5EOF
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  • 第一行的内容表示 local 本机,all 所有用户可以访问 postgre 的所有数据库,并且密码发送方式不需要加密(trust)。

  • 第二行的内容用于远程访问,指定了可以访问 postgreSql 数据库的远程用户的 ip 范围, 0.0.0.0/0 表示所有 ip 都可以。如果你希望指定 ip 段,可以像这样去配置192.168.3.1/24(表示的 ip 范围是:192.168.3.1 到 192.168.3.255)。md5 表示数据库访问密码使用 md5 的加密方式发送。

六、启动数据库新建用户

完成以上的所有的操作之后,我们就可以启动数据库了,使用如下的这些命令启停数据库。


#启动命令pg_ctl start#重启命令pg_ctl restart#查看数据库运行状态pg_ctl status#停止数据库pg_ctl stop
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数据库启动之后,我们查看一些数据库运行的进程如下所示:



数据库启动成功,我们输入 psql 命令,进入数据库管理命令行


$ psql
复制代码


数据库初始化的过程,新建了一个用户 postgres,我们给它修改一下密码。


alter user postgres with password '你设置的密码';
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一般来说,我们的程序在运行过程中,不会直接使用 postgres 用户,而是新建一个用户。


#新建一个用户 acaiCREATE USER acai WITH password '密码';#新建一个数据库acaidb,属主是acaiCREATE DATABASE acaidb OWNER acai;# 为用户acai赋权,all表示所有权限,acaidb的管理用户GRANT all ON  DATABASE acaidb TO acai; 
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实际上在生产环境中,我们需要创建两个用户,一个数据库管理用户用于管理表、视图等操作;另一个是程序用户,用于操作数据库表里面的数据,完成增删改查。


CREATE USER acaiuser WITH password '******';GRANT  update,delete,insert,select  ON  ALL TABLES IN SCHEMA public TO acaiuser;
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七、开机自启动

为了让 PostgreSQL 在以后每次服务器重启之后,都能够自动启动,我们写一个自启动配置文件。下面的命令需要使用 root 用户执行


cat > /etc/systemd/system/postgre14.service <<"EOF"[Unit]Description=PostgreSQL database server 14.4Documentation=man:postgres(1)After=network.target
[Service]Type=forkingUser=postgresGroup=postgres
Environment=PGPORT=5432Environment=PGDATA=/home/postgres/pgdata
ExecStart=/home/postgres/postgre14/bin/pg_ctl start -D ${PGDATA} -s -o "-p ${PGPORT}" -w -t 300ExecStop=/home/postgres/postgre14/bin/pg_ctl stop -D ${PGDATA} -s -m fastExecReload=/home/postgres/postgre14/bin/pg_ctl reload -D ${PGDATA} -s
KillMode=mixedKillSignal=SIGINTTimeoutSec=120
[Install]WantedBy=multi-user.targetEOF
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执行下列命令,使得 PostgreSQL 数据库开机自启动脚本生效。


systemctl daemon-reloadsystemctl enable postgre14
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后续再启停数据库,查看数据库状态,就可以使用下面的这些命令了


systemctl start postgre14systemctl stop postgre14systemctl status postgre14
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发布于: 2022 年 08 月 25 日阅读数: 73
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百人团队技术经理。2017年度吉林省软件行业协会“最卓越程序员奖”获得者。前微软员工,微软MVP。华为云享专家。 个人独立博客: http://zimug.com

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