PostgreSQL Replication Slots

一、PostgreSQL的网络测试

安装PostgreSQL客户端

sudo yum install postgresql

进行网络测试主要是验证客户端是否能够连接到远程的PostgreSQL服务器。以下是使用psql命令进行网络测试的基本步骤：

  1. 连接到数据库:
    使用psql命令连接到远程的PostgreSQL数据库服务器。命令的基本格式如下：

    psql -h 主机名或IP地址 -p 端口号 -U 用户名 -d 数据库名

    其中，

    • -h后面跟的是PostgreSQL数据库服务器的主机名或IP地址。
    • -p后面跟的是PostgreSQL数据库服务器的端口号，默认为5432。
    • -U后面跟的是连接数据库时使用的用户名。
    • -d后面跟的是要连接的数据库名。

    例如，连接到IP地址为192.168.1.128，端口为5432，用户名为postgres，数据库名为mydb的PostgreSQL服务器，命令如下：

    psql -h 192.168.1.128 -p 5432 -U postgres -d mydb

  2. 输入密码:
    如果连接的用户设置了密码，系统会提示你输入密码。输入正确的密码后，即可成功连接到远程的PostgreSQL数据库服务器。

  3. 执行命令:
    连接到数据库后，你可以在psql提示符下执行SQL命令或查询。例如，你可以使用\l命令列出所有的数据库，或使用\c命令切换到其他数据库。

  4. 退出psql:
    使用\q命令退出psql提示符，结束与数据库的连接。

请注意，进行网络测试前，需要确保PostgreSQL服务器已经正确配置，允许远程连接，并且防火墙设置不会阻止客户端的连接请求。

二、PostgreSQL Replication Slots 介绍

PostgreSQL的复制槽（Replication Slots）主要用于物理复制数据的场景，可以视为数据库复制的一种中间件，用于在源节点和目标节点之间传输数据变动信息。其主要作用包括：

  1. 确保数据的完整性和一致性：复制槽能够确保下游节点保留所有需要的WAL（Write Ahead Log）文件，以便在发生故障时可以进行恢复。
  2. 作为中间件：在进行物理复制时，复制槽可以作为一个中间件，将逻辑数据变动信息从源节点传输到目标节点。

关于复制槽的使用场景，以下是一些关键点：

  • 流复制：在PostgreSQL的流复制机制中，复制槽起到了关键作用。通过创建和使用复制槽，可以确保主节点上的WAL文件被正确地保留并传输到备节点，从而实现数据的实时同步。
  • 结合Flink：虽然Flink本身并不直接使用PostgreSQL的复制槽功能，但在某些场景下，Flink可以与PostgreSQL的复制功能结合使用。例如，Flink CDC（Change Data Capture）功能可以基于PostgreSQL的逻辑复制功能来捕获数据变更，并将这些变更实时地传输到目标系统。在这个过程中，虽然Flink CDC直接连接到PostgreSQL的主库以获取数据变更，但PostgreSQL的复制槽功能仍然在主库上创建和管理逻辑复制槽，以确保数据的完整性和一致性。

复制槽的使用需要注意以下几点：

  • 非持久化：默认情况下，复制槽只在源数据库的当前会话中有效，关闭会话后将丢失。如果需要在数据库重启后仍然保留复制槽，需要手动将其持久化。
  • 唯一性：每个复制槽都必须具有唯一的名称，以便于管理和识别。
  • 输出插件：复制槽必须与输出插件关联，以确定要将更改如何传播到目标数据库。常见的输出插件包括pgoutput、wal2json等。

总之，PostgreSQL的复制槽功能是实现物理复制的重要工具，能够确保数据的完整性和一致性，并提供高效的复制方式。在使用复制槽时，需要仔细评估和计划，并确保有足够的技术支持来应对可能出现的问题。

三、PostgreSQL Replication Slots 相关的 SQL 操作与概念

在 PostgreSQL 中，replication slots 是用于保证逻辑复制一致性的重要机制。当使用逻辑复制时，主服务器上的 WAL（Write-Ahead Logging）日志会不断地被生成并发送到备服务器。而 replication slots 的作用就是确保即使备服务器暂时无法消费这些 WAL 日志，主服务器也不会清理这些日志，从而避免数据丢失。

以下是关于 replication slots 的一些常见 SQL 操作和概念，以博客格式呈现：

1. 查询 Replication Slots

要查看当前数据库中所有的 replication slots，可以使用以下 SQL 查询：

SELECT  active_pid,  slot_name,  database,  active,  pg_size_pretty(  pg_wal_lsn_diff(pg_current_wal_lsn(), restart_lsn)  ) AS wal_lag_pretty,  pg_size_pretty(  pg_wal_lsn_diff(confirmed_flush_lsn, restart_lsn)  ) AS wal_lag_confirmed_pretty,  pg_size_pretty(  pg_wal_lsn_diff(pg_current_wal_lsn(), confirmed_flush_lsn)  ) AS wal_lag_unconfirmed_pretty,  wal_status,  *  
FROM  pg_replication_slots  
ORDER BY  pg_wal_lsn_diff(pg_current_wal_lsn(), restart_lsn) DESC;

上述查询会返回 replication slots 的详细信息，包括当前活动的进程 ID（如果有的话）、slot 名称、数据库、是否活跃、WAL 延迟（以易于阅读的格式显示）等。

2.查询相关的 WAL 设置

要查看与 WAL 相关的配置设置，可以使用以下 SQL 查询：

SELECT * FROM pg_settings WHERE name IN ('wal_level', 'max_wal_senders', 'wal_sender_timeout', 'max_replication_slots');

这将返回 wal_level（WAL 的级别）、max_wal_senders（可以同时连接到主服务器进行 WAL 发送的最大备服务器数量）、wal_sender_timeout（WAL 发送进程的超时时间）和 max_replication_slots（可以创建的最大 replication slots 数量）等设置的值。

3.删除 Replication Slot

当不再需要某个 replication slot 时，可以使用以下 SQL 命令来删除它：

SELECT pg_drop_replication_slot('test_base_dws_1');

这将删除名为 test_base_dws_1 的 replication slot。请注意，在删除之前，请确保没有备服务器正在使用该 slot，否则可能会导致数据丢失。

4.创建 Logical Replication Slot

要创建一个逻辑 replication slot，可以使用以下 SQL 命令：

SELECT pg_create_logical_replication_slot('test_base_dws_1', 'decoderbufs');

这将创建一个名为 test_base_dws_1 的逻辑 replication slot，并使用 decoderbufs 作为输出插件（通常用于逻辑复制）。

5.终止后端进程

如果你需要终止一个与 replication slot 相关的后端进程（例如，一个停滞的 WAL 发送进程），可以使用以下 SQL 命令（但请注意，这通常是一个较为激进的操作，应谨慎使用）：

SELECT pg_terminate_backend(<pid>);

将 <pid> 替换为要终止的进程的进程 ID。这将发送一个 SIGTERM 信号给该进程，尝试优雅地终止它。如果进程没有响应，可以使用 SIGKILL 信号（但通常不建议这样做，因为它不会给进程任何清理的机会）。

6.REPLICA IDENTITY处理增量数据不写入的问题

ALTER TABLE public.base_test_info REPLICA IDENTITY FULL;

在 PostgreSQL 中，REPLICA IDENTITY 是一个与逻辑复制相关的设置，它决定了当在复制的主库上执行删除或更新操作时，哪些列的信息应该包含在 WAL（Write-Ahead Logging）记录中，以便备库能够正确地识别哪些行被删除或更新。

REPLICA IDENTITY 可以设置为以下几种类型：

  • DEFAULT: 只包括主键列（如果存在的话）。
  • FULL: 包括所有列。
  • NOTHING: 不包括任何列（通常不推荐）。
  • USING INDEX <index_name>: 使用指定的索引来确定哪些列应该被包括

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