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    Elastic Compute Service：搭建PostgreSQL主從架構

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    Elastic Compute Service：搭建PostgreSQL主從架構

    更新時間：Dec 27, 2025

    通過搭建PostgreSQL主從架構，實現讀寫分離，將讀操作分流至從節點，提升查詢效能。同時，從節點可作為主節點的資料副本，在主節點故障時用於資料恢複或手動故障切換，從而提高系統可用性。

    方案架構

    image

    工作流程說明

    1. 資料寫入與產生預寫記錄檔（Write-Ahead Log，WAL）：主節點處理寫事務，並將資料變更記錄到WAL。

    2. 傳輸WAL日誌：主節點的walsender進程通過流式複製，將WAL即時傳輸到從節點的walreceiver進程。

    3. 資料同步：從節點的walreceiver進程接收WAL，恢複進程讀取WAL並將其中的資料變更寫入從節點資料庫，實現與主節點的資料同步。

    4. 提供唯讀服務：從節點在持續同步的同時，對外提供唯讀查詢服務。

    實施步驟

    步驟一：準備 ECS 執行個體和網路環境

    建立兩台ECS執行個體，分別作為主節點和從節點。執行個體配置：

    • 規格：ecs.c7.large（2vCPU，4GiB）或更高規格。

    • 鏡像：Alibaba Cloud Linux 3.2104 LTS 64位/CentOS 8.x 64位/Ubuntu 22.04 64位。

    • 網路：Virtual Private Cloud，位於同一地區和可用性區域，以降低網路延遲，確保資料同步效能。需開通公網存取權限，用於下載安裝包。

      高可用性主要通過主從架構實現，從節點作為資料副本用於故障恢複。

    • 安全性群組：配置相同的安全性群組。

    樣本私網IP：

    • 主節點私網IP樣本：192.168.1.10

    • 從節點私網IP樣本：192.168.1.20

    步驟二：配置PostgreSQL主節點

    Alibaba Cloud Linux 3/CentOS 8

    以PostgreSQL18為例。

    1. 登入ECS執行個體。

      1. 訪問ECS控制台-執行個體。在頁面左側頂部，選擇目標資源所在的資源群組和地區。

      2. 進入目標執行個體詳情頁，單擊遠端連線，選擇通過Workbench遠端連線。根據頁面提示登入，進入終端頁面。

    2. 安裝PostgreSQL18。配置YUM倉庫並安裝服務端軟體包。

      # 判斷作業系統類型,如果是CentOS 8則禁用系統預設的PostgreSQL模組
if [ -f /etc/os-release ]; then
    . /etc/os-release
    if [ "$ID" = "centos" ] && [ "${VERSION_ID%%.*}" = "8" ]; then
        sudo dnf --assumeyes module disable postgresql
    fi
fi
# 添加 PostgreSQL 官方 YUM 倉庫
sudo rpm -Uvh http://mirrors.cloud.aliyuncs.com/postgresql/repos/yum/reporpms/EL-8-x86_64/pgdg-redhat-repo-latest.noarch.rpm
#替換倉庫地址為阿里雲鏡像源以加速下載
sudo sed -i "s@https://download.postgresql.org/pub@http://mirrors.cloud.aliyuncs.com/postgresql@g" /etc/yum.repos.d/pgdg-redhat-all.repo
sudo sed -i "s@\$releasever@8@g" /etc/yum.repos.d/pgdg-redhat-all.repo
# 安裝PostgreSQL18服務端
sudo dnf install -y postgresql18-server

    3. 初始化資料庫。建立資料目錄/var/lib/pgsql/18/data/並產生預設的設定檔。

      sudo /usr/pgsql-18/bin/postgresql-18-setup initdb

    4. 編輯/var/lib/pgsql/18/data/postgresql.conf檔案，配置監聽地址、WAL層級等參數。

      # 監聽來自所有網路介面的串連。
listen_addresses = '*'
# 設定WAL層級為replica。
wal_level = replica
# 設定最大允許的流複製串連數，應大於或等於從節點數量。
max_wal_senders = 3
# 啟用WAL歸檔。當從節點長時間掉線導致主節點WAL被清理時，從節點可自動從歸檔恢複。
archive_mode = on
# 歸檔方案配置，此處樣本為歸檔至/mnt/server/archivedir/。
archive_command = 'test ! -f /mnt/server/archivedir/%f && cp %p /mnt/server/archivedir/%f'

    5. 啟動服務並建立PostgreSQL使用者和複製槽。

      1. 啟動PostgreSQL服務並設定開機自啟。

        sudo systemctl enable postgresql-18.service
sudo systemctl start postgresql-18.service

      2. 建立一個具有REPLICATION許可權的PostgreSQL使用者。

        sudo -u postgres psql -c "CREATE ROLE replica_user WITH REPLICATION LOGIN PASSWORD 'YOUR_SECURE_PASSWORD';"

      3. 建立物理複製槽，當從節點因網路中斷或停機維護導致離線時，主節點會自動清理舊的WAL日誌。建立複製槽可強制主節點保留這些日誌，確保從節點恢複後能繼續同步。

        sudo -u postgres psql -c "SELECT pg_create_physical_replication_slot('secondary_slot');"

    6. 配置pg_hba.conf檔案以允許從節點串連。在/var/lib/pgsql/18/data/pg_hba.conf檔案末尾添加認證規則，允許從節點以PostgreSQL使用者的身份串連。

      # TYPE  DATABASE        USER            ADDRESS                 METHOD
host    replication     replica_user    192.168.1.20/32         scram-sha-256

      • replica_user：PostgreSQL使用者名稱。

      • 192.168.1.20：從節點的私網IP。

    7. 重啟服務使配置生效。

      sudo systemctl restart postgresql-18.service

    Ubuntu/Debian

    Ubuntu版本需在22.04及以上，Debian版本需在11及以上，本文以PostgreSQL18為例。

    1. 登入ECS執行個體。

      1. 訪問ECS控制台-執行個體。在頁面左側頂部，選擇目標資源所在的資源群組和地區。

      2. 進入目標執行個體詳情頁，單擊遠端連線，選擇通過Workbench遠端連線。根據頁面提示登入，進入終端頁面。

    2. 安裝PostgreSQL18。配置PostgreSQL的APT倉庫並安裝軟體包。

      # 添加 PostgreSQL 官方 APT 倉庫並使用阿里雲鏡像
sudo sh -c 'echo "deb [signed-by=/etc/apt/trusted.gpg.d/postgresql.gpg] http://mirrors.cloud.aliyuncs.com/postgresql/repos/apt/ $(lsb_release -sc)-pgdg main" > /etc/apt/sources.list.d/pgdg.list'

# 匯入倉庫簽名密鑰
wget -qO - http://mirrors.cloud.aliyuncs.com/postgresql/repos/apt/ACCC4CF8.asc | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/trusted.gpg.d/postgresql.gpg

# 更新軟體包列表並安裝
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y postgresql-18

    3. 編輯/etc/postgresql/18/main/postgresql.conf檔案，配置監聽地址、WAL層級等參數。

      # 監聽來自所有網路介面的串連。
listen_addresses = '*'
# 設定WAL層級為replica。
wal_level = replica
# 設定最大允許的流複製串連數，應大於或等於從節點數量。
max_wal_senders = 3
# 啟用WAL歸檔。當從節點長時間掉線導致主節點WAL被清理時，從節點可自動從歸檔恢複。
archive_mode = on
# 歸檔方案配置，此處樣本為歸檔至/mnt/server/archivedir/。
archive_command = 'test ! -f /mnt/server/archivedir/%f && cp %p /mnt/server/archivedir/%f'

    4. 啟動服務並建立PostgreSQL使用者和複製槽。

      1. 啟動PostgreSQL服務並設定開機自啟。

        sudo systemctl enable postgresql.service
sudo systemctl start postgresql.service

      2. 建立一個具有REPLICATION許可權的PostgreSQL使用者。

        sudo -u postgres psql -c "CREATE ROLE replica_user WITH REPLICATION LOGIN PASSWORD 'YOUR_SECURE_PASSWORD';"

      3. 建立物理複製槽，當從節點因網路中斷或停機維護導致離線時，主節點會自動清理舊的WAL日誌。建立複製槽可強制主節點保留這些日誌，確保從節點恢複後能繼續同步。

        sudo -u postgres psql -c "SELECT pg_create_physical_replication_slot('secondary_slot');"

    5. 配置pg_hba.conf檔案以允許從節點串連在/etc/postgresql/18/main/pg_hba.conf檔案末尾添加認證規則，允許從節點以PostgreSQL使用者的身份串連。

      # TYPE  DATABASE        USER            ADDRESS                 METHOD
host    replication     replica_user    192.168.1.20/32         scram-sha-256

      • replica_user：PostgreSQL使用者名稱。

      • 192.168.1.20：從節點的私網IP。

    6. 重啟服務使配置生效。

      sudo systemctl restart postgresql.service

    Alibaba Cloud Linux 2/CentOS 7

    以PostgreSQL15為例。

    1. 登入ECS執行個體。

      1. 訪問ECS控制台-執行個體。在頁面左側頂部，選擇目標資源所在的資源群組和地區。

      2. 進入目標執行個體詳情頁，單擊遠端連線，選擇通過Workbench遠端連線。根據頁面提示登入，進入終端頁面。

    2. 安裝PostgreSQL15。配置YUM倉庫並安裝服務端軟體包。

      # 添加 PostgreSQL 官方 YUM 倉庫
sudo rpm -Uvh http://mirrors.cloud.aliyuncs.com/postgresql/repos/yum/reporpms/EL-7-x86_64/pgdg-redhat-repo-latest.noarch.rpm
#替換倉庫地址為阿里雲鏡像源以加速下載
sudo sed -i "s@https://download.postgresql.org/pub@http://mirrors.cloud.aliyuncs.com/postgresql@g" /etc/yum.repos.d/pgdg-redhat-all.repo
sudo sed -i "s@\$releasever@7@g" /etc/yum.repos.d/pgdg-redhat-all.repo
# 安裝PostgreSQL15服務端
sudo yum install -y postgresql15-server

    3. 初始化資料庫。建立資料目錄/var/lib/pgsql/15/data/並產生預設的設定檔。

      sudo /usr/pgsql-15/bin/postgresql-15-setup initdb

    4. 編輯/var/lib/pgsql/15/data/postgresql.conf檔案，配置監聽地址、WAL層級等參數。

      # 監聽來自所有網路介面的串連。
listen_addresses = '*'
# 設定WAL層級為replica。
wal_level = replica
# 設定最大允許的流複製串連數，應大於或等於從節點數量。
max_wal_senders = 3
# 啟用WAL歸檔。當從節點長時間掉線導致主節點WAL被清理時，從節點可自動從歸檔恢複。
archive_mode = on
# 歸檔方案配置，此處樣本為歸檔至/mnt/server/archivedir/。
archive_command = 'test ! -f /mnt/server/archivedir/%f && cp %p /mnt/server/archivedir/%f'

    5. 啟動服務並建立PostgreSQL使用者和複製槽。

      1. 啟動PostgreSQL服務並設定開機自啟。

        sudo systemctl enable postgresql-15.service
sudo systemctl start postgresql-15.service

      2. 建立一個具有REPLICATION許可權的PostgreSQL使用者。

        sudo -u postgres psql -c "CREATE ROLE replica_user WITH REPLICATION LOGIN PASSWORD 'YOUR_SECURE_PASSWORD';"

      3. 建立物理複製槽，當從節點因網路中斷或停機維護導致離線時，主節點會自動清理舊的WAL日誌。建立複製槽可強制主節點保留這些日誌，確保從節點恢複後能繼續同步。

        sudo -u postgres psql -c "SELECT pg_create_physical_replication_slot('secondary_slot');"

    6. 配置pg_hba.conf檔案以允許從節點串連。在/var/lib/pgsql/15/data/pg_hba.conf檔案末尾添加認證規則，允許從節點以PostgreSQL使用者的身份串連。

      # TYPE  DATABASE        USER            ADDRESS                 METHOD
host    replication     replica_user    192.168.1.20/32         scram-sha-256

      • replica_user：PostgreSQL使用者名稱。

      • 192.168.1.20：為從節點的私網IP。

      • scram-sha-256：一種比md5更安全的密碼認證方法。

    7. 重啟服務使配置生效。

      sudo systemctl restart postgresql-15.service

    步驟三：配置PostgreSQL從節點

    Alibaba Cloud Linux 3/CentOS 8

    1. 安裝PostgreSQL18。配置YUM倉庫並安裝服務端軟體包。

      # 判斷作業系統類型,如果是CentOS 8則禁用系統預設的PostgreSQL模組
if [ -f /etc/os-release ]; then
    . /etc/os-release
    if [ "$ID" = "centos" ] && [ "${VERSION_ID%%.*}" = "8" ]; then
        sudo dnf --assumeyes module disable postgresql
    fi
fi
# 添加 PostgreSQL 官方 YUM 倉庫
sudo rpm -Uvh http://mirrors.cloud.aliyuncs.com/postgresql/repos/yum/reporpms/EL-8-x86_64/pgdg-redhat-repo-latest.noarch.rpm
#替換倉庫地址為阿里雲鏡像源以加速下載
sudo sed -i "s@https://download.postgresql.org/pub@http://mirrors.cloud.aliyuncs.com/postgresql@g" /etc/yum.repos.d/pgdg-redhat-all.repo
sudo sed -i "s@\$releasever@8@g" /etc/yum.repos.d/pgdg-redhat-all.repo
# 安裝PostgreSQL18服務端
sudo dnf install -y postgresql18-server

    2. 在postgres使用者的家目錄下建立.pgpass檔案，用於自動提供PostgreSQL使用者的密碼。

      1. 切換到postgres使用者。

        sudo su - postgres

      2. 建立並配置.pgpass檔案。

        echo "192.168.1.10:5432:replication:replica_user:YOUR_SECURE_PASSWORD" > ~/.pgpass
chmod 600 ~/.pgpass

      3. 退出postgres使用者。

        exit

    3. 從主節點複製資料。使用pg_basebackup工具從主節點擷取資料。

      重要

      此操作會將主節點的資料全量同步並覆蓋至目標資料目錄/var/lib/pgsql/18/data/。請確保該目錄內無資料。

      # 以 postgres 使用者身份執行基礎備份
sudo -u postgres pg_basebackup -h 192.168.1.10 -D /var/lib/pgsql/18/data/ -U replica_user -P -v --wal-method=stream

      • -h: 主節點IP。

      • -D: 從節點資料目錄。

      • -U: PostgreSQL使用者名稱。

    4. 建立standby.signal檔案以啟用備庫模式。此空檔案用於告知PostgreSQL在啟動時進入備用（standby）模式，而非作為主庫啟動。

      sudo -u postgres touch /var/lib/pgsql/18/data/standby.signal

    5. 配置postgresql.conf檔案以串連主庫。編輯/var/lib/pgsql/18/data/postgresql.conf檔案，添加主庫串連資訊和熱備配置。

      primary_conninfo中無需包含密碼，PostgreSQL會自動使用.pgpass檔案中的密碼。
      # 主節點串連資訊，用於建立流複製
# slot_name 必須與主節點建立的複製槽名稱一致
primary_conninfo = 'host=192.168.1.10 port=5432 user=replica_user application_name=secondary_node1'
# 指定複製槽名稱，必須與主節點建立的複製槽名稱一致
primary_slot_name = 'secondary_slot'
# 開啟熱備模式，允許在同步時提供唯讀查詢
hot_standby = on

    6. 啟動從節點服務。

      sudo systemctl enable postgresql-18.service
sudo systemctl start postgresql-18.service

    Ubuntu/Debian

    1. 安裝PostgreSQL18。配置PostgreSQL的APT倉庫並安裝軟體包。

      # 添加 PostgreSQL 官方 APT 倉庫並使用阿里雲鏡像
sudo sh -c 'echo "deb [signed-by=/etc/apt/trusted.gpg.d/postgresql.gpg] http://mirrors.cloud.aliyuncs.com/postgresql/repos/apt/ $(lsb_release -sc)-pgdg main" > /etc/apt/sources.list.d/pgdg.list'

# 匯入倉庫簽名密鑰
wget -qO - http://mirrors.cloud.aliyuncs.com/postgresql/repos/apt/ACCC4CF8.asc | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/trusted.gpg.d/postgresql.gpg

# 更新軟體包列表並安裝
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y postgresql-18

    2. 在postgres使用者的家目錄下建立.pgpass檔案，用於自動提供PostgreSQL使用者的密碼。

      1. 切換到postgres使用者。

        sudo su - postgres

      2. 建立並配置.pgpass檔案。

        echo "192.168.1.10:5432:replication:replica_user:YOUR_SECURE_PASSWORD" > ~/.pgpass
chmod 600 ~/.pgpass

      3. 退出postgres使用者。

        exit

    3. 從主節點複製資料。使用pg_basebackup工具從主節點擷取資料。

      重要

      此操作會將主節點的資料全量同步並覆蓋至目標資料目錄/var/lib/postgresql/18/main/。請確保該目錄內無資料。

      # 以 postgres 使用者身份執行基礎備份
sudo -u postgres pg_basebackup -h 192.168.1.10 -D /var/lib/postgresql/18/main/ -U replica_user -P -v --wal-method=stream

      • -h: 主節點IP。

      • -D: 從節點資料目錄。

      • -U: PostgreSQL使用者名稱。

    4. 建立standby.signal檔案以啟用備庫模式。此空檔案用於告知PostgreSQL在啟動時進入備用（standby）模式，而非作為主庫啟動。

      sudo -u postgres touch /var/lib/postgresql/18/main/standby.signal

    5. 配置postgresql.conf檔案以串連主庫。編輯/etc/postgresql/18/main/postgresql.conf檔案，添加主庫串連資訊和熱備配置。

      primary_conninfo中無需包含密碼，PostgreSQL會自動使用.pgpass檔案中的密碼。
      # 主節點串連資訊，用於建立流複製
# slot_name 必須與主節點建立的複製槽名稱一致
primary_conninfo = 'host=192.168.1.10 port=5432 user=replica_user application_name=secondary_node1'
# 指定複製槽名稱，必須與主節點建立的複製槽名稱一致
primary_slot_name = 'secondary_slot'
# 開啟熱備模式，允許在同步時提供唯讀查詢
hot_standby = on

    6. 啟動從節點服務。

      sudo systemctl enable postgresql.service
sudo systemctl start postgresql.service

    Alibaba Cloud Linux 2/CentOS 7

    1. 安裝PostgreSQL15。配置YUM倉庫並安裝服務端軟體包。

      # 添加 PostgreSQL 官方 YUM 倉庫
sudo rpm -Uvh http://mirrors.cloud.aliyuncs.com/postgresql/repos/yum/reporpms/EL-7-x86_64/pgdg-redhat-repo-latest.noarch.rpm
#替換倉庫地址為阿里雲鏡像源以加速下載
sudo sed -i "s@https://download.postgresql.org/pub@http://mirrors.cloud.aliyuncs.com/postgresql@g" /etc/yum.repos.d/pgdg-redhat-all.repo
sudo sed -i "s@\$releasever@7@g" /etc/yum.repos.d/pgdg-redhat-all.repo
# 安裝PostgreSQL15服務端
sudo yum install -y postgresql15-server

    2. 在postgres使用者的家目錄下建立.pgpass檔案，用於自動提供PostgreSQL使用者的密碼。

      1. 切換到postgres使用者。

        sudo su - postgres

      2. 建立並配置.pgpass檔案。

        echo "192.168.1.10:5432:replication:replica_user:YOUR_SECURE_PASSWORD" > ~/.pgpass
chmod 600 ~/.pgpass

      3. 退出postgres使用者。

        exit

    3. 從主節點複製資料。使用pg_basebackup工具從主節點擷取資料。

      重要

      此操作會將主節點的資料全量同步並覆蓋至目標資料目錄/var/lib/pgsql/15/data/。請確保該目錄內無資料。

      # 以 postgres 使用者身份執行基礎備份
sudo -u postgres pg_basebackup -h 192.168.1.10 -D /var/lib/pgsql/15/data/ -U replica_user -P -v --wal-method=stream

      • -h: 主節點IP。

      • -D: 從節點資料目錄。

      • -U: PostgreSQL使用者名稱。

    4. 建立standby.signal檔案以啟用備庫模式。此空檔案用於告知PostgreSQL在啟動時進入備用（standby）模式，而非作為主庫啟動。

      sudo -u postgres touch /var/lib/pgsql/15/data/standby.signal

    5. 配置postgresql.conf檔案以串連主庫。編輯/var/lib/pgsql/15/data/postgresql.conf檔案，添加主庫串連資訊和熱備配置。

      primary_conninfo中無需包含密碼，PostgreSQL會自動使用.pgpass檔案中的密碼。
      # 主節點串連資訊，用於建立流複製
# slot_name 必須與主節點建立的複製槽名稱一致
primary_conninfo = 'host=192.168.1.10 port=5432 user=replica_user application_name=secondary_node1'
# 指定複製槽名稱，必須與主節點建立的複製槽名稱一致
primary_slot_name = 'secondary_slot'
# 開啟熱備模式，允許在同步時提供唯讀查詢
hot_standby = on

    6. 啟動從節點服務。

      sudo systemctl enable postgresql-15.service
sudo systemctl start postgresql-15.service

    步驟四：驗證主從複製狀態

    1. 檢查複製相關進程。

      主從節點上負責資料同步的walsender和walreceiver進程已啟動，表明複製串連已建立。

      • 在主節點上，檢查walsender進程：

        ps aux | grep "walsender.*streaming"

        預期輸出類似：postgres: walsender replica_user 192.168.1.20(xxxxx) streaming。

      • 在從節點上，檢查walreceiver進程：

        ps aux | grep "walreceiver.*streaming"

        預期輸出類似：postgres: walreceiver streaming。

    2. 執行資料同步測試。

      在主節點寫入資料，然後在從節點驗證資料是否同步，以確認複製鏈路正常。

      • 在主節點上建立一個測試表並插入資料。

        sudo -u postgres psql -c "CREATE TABLE replication_test (id serial primary key, test_data text, created_at timestamptz default now());"
sudo -u postgres psql -c "INSERT INTO replication_test (test_data) VALUES ('hello replication');"

      • 在從節點上查詢該表，驗證資料是否已同步。

        # 主從同步通常存在一定延時,請等待幾秒鐘後再查詢
sudo -u postgres psql -c "SELECT * FROM replication_test;"

        如果能查詢到已插入的資料，則表示主從複製已成功建立。