PostgreSQL 流复制

摘要：流复制让备库实时接收主库的 WAL，是 PG 高可用与读写分离的基础。本文用 pg_basebackup 初始化备库，配置 standby.signal 与 primary_conninfo，并给出延迟监控方法。

适用环境

# 主库确认参数
psql -U postgres -c "SHOW wal_level; SHOW max_wal_senders; SHOW listen_addresses;"
# 两台机器 5432 互通
nc -zv 10.0.1.20 5432

操作步骤

1. 主库创建复制账号并放行认证

CREATE USER repl WITH REPLICATION PASSWORD 'ReplPass!2026';

# pg_hba.conf 增加一条（限制网段）
# host  replication  repl  10.0.1.0/24  scram-sha-256
sudo systemctl reload postgresql

2. 主库参数配置（postgresql.conf）

wal_level = replica
max_wal_senders = 10
wal_keep_size = 1GB            # PG 13+ 用 wal_keep_size，旧版本是 wal_keep_segments
max_replication_slots = 10
listen_addresses = '*'

sudo systemctl restart postgresql

3. 在备库拉取基础备份

# 备库数据目录必须为空
pg_basebackup -h 10.0.1.20 -U repl -D /var/lib/pgsql/data \
  -X stream -R -P -S slot_standby1
# -R 自动生成 standby.signal 与 primary_conninfo；-S 同时在主库创建复制槽

危险

pg_basebackup 的目标目录必须为空且属主为 postgres；对已有数据目录执行会直接覆盖。

4. 启动备库并确认状态

sudo systemctl enable --now postgresql

-- 主库查看备库连接
SELECT client_addr, state, sync_state, replay_lag FROM pg_stat_replication;

-- 备库查看是否为只读备机
SELECT pg_is_in_recovery();          -- 返回 t 表示处于恢复（备库）状态

5. 监控复制延迟

-- 主库：以字节为单位的落后量
SELECT client_addr,
       pg_wal_lsn_diff(sent_lsn, replay_lsn) AS replay_bytes,
       replay_lag
FROM pg_stat_replication;

-- 备库：落后多少时间与是否已追平
SELECT now() - pg_last_xact_replay_timestamp() AS replication_delay;

6. 提升备库为主库（演练或故障切换）

sudo -u postgres pg_ctl promote -D /var/lib/pgsql/data

危险

pg_ctl promote 不可逆，备库一旦提升为主库就无法自动回到备库，需要重新做基础备份。切换前确认旧主已停止写入，避免脑裂（双主）。

验证

-- 主库写入
CREATE TABLE t_probe(id int, ts timestamptz default now());
INSERT INTO t_probe VALUES (1);
-- 备库查询能立刻看到
SELECT * FROM t_probe;
-- 备库写入应报错：cannot execute ... in a read-only transaction
INSERT INTO t_probe VALUES (2);

常见坑

WARNING

主库 wal_keep_size 不足且未用复制槽时，备库需要的 WAL 会被提前回收，导致复制中断（报错 requested WAL segment has already been removed）。建议同时配置复制槽。

WARNING

复制槽会保留主库 WAL 直到备库消费，备库长期离线会导致主库 WAL 堆积撑爆磁盘；需监控 pg_replication_slots 的 active 状态。

DANGER

同步复制（synchronous_commit=on + application_name）会让主库写入等待备库确认，备库宕机将阻塞主库写入；谨慎评估后使用。

参考资料

• PostgreSQL 流复制官方文档
• pg_basebackup 文档
• 复制槽与 pg_stat_replication
• pg_ctl promote 说明