书籍摘要

《PostgreSQL High Availability Cookbook Second Edition》是一本专注于PostgreSQL高可用性集群设计与实现的实用指南。作者Shaun M. Thomas凭借其在PostgreSQL领域的丰富经验，为读者提供了一系列经过实践检验的解决方案，旨在帮助数据库管理员（DBA）构建高度可靠且具有容错能力的PostgreSQL数据库环境。

作者简介

Shaun M. Thomas自2000年后期开始使用PostgreSQL，并在PostgreSQL性能和通用邮件列表中频繁贡献自己的知识和经验。他曾在Postgres Open会议上发表演讲，分享关于处理高吞吐量、高可用性、服务器冗余和故障转移技术的经验。此外，他还贡献了Shard Manager扩展和walctl WAL管理套件。目前，他担任PEAK6 Investments的数据库架构师，负责开发标准化操作程序（SOP）指南，以促进可靠的服务器架构。

书籍内容概述

本书共分为11章，内容涵盖了从硬件规划到数据分布的各个方面，为读者提供了全面的高可用性解决方案。

第1章：硬件规划

本章着重介绍了构建高可用性PostgreSQL集群时硬件选择的重要性。作者详细讨论了如何规划硬件冗余、计算所需的IOPS（每秒输入/输出操作次数）、估算存储容量、选择合适的RAID配置、处理器、内存以及网络设备等内容。通过实际案例和计算公式，读者可以更好地理解如何根据应用需求和预算选择合适的硬件配置。

第2章：处理和避免停机时间

本章探讨了在不可避免的停机事件中如何快速响应和恢复。作者介绍了如何确定可接受的停机损失、配置稳定的数据库环境、管理关键设置、识别重要表、避免缓存污染、利用虚拟IP地址、终止异常连接、减少并发索引创建过程中的争用以及管理软件升级等内容。这些内容有助于读者在面对系统故障时，能够迅速采取措施，最大限度地减少对业务的影响。

第3章：连接池资源

连接池是提高数据库性能和可用性的关键工具。本章介绍了PgBouncer和pgpool两种流行的PostgreSQL连接池工具。通过详细的安装、配置和使用说明，读者可以学会如何通过连接池减少数据库连接的开销，提高系统性能，并在一定程度上隔离数据库，避免因过多的客户端连接而导致的资源耗尽问题。

第4章：故障排除

故障排除是数据库管理员日常工作的重要组成部分。本章提供了一系列常用的Unix和Linux工具，帮助读者收集诊断信息。同时，还介绍了如何利用PostgreSQL的系统视图来查找数据库问题，例如pg_stat_activity和pg_stat_statements视图。这些工具和视图可以帮助读者快速定位问题的根源，从而采取有效的解决措施。

第5章：监控

监控是确保PostgreSQL集群高可用性的关键环节。本章介绍了如何使用Nagios、check_mk、collectd和Graphite等工具来监控PostgreSQL服务器的状态和性能。通过配置这些工具，读者可以实时了解数据库的运行状况，及时发现潜在问题，并在问题发生前采取预防措施。

第6章：复制

数据复制是实现高可用性的重要手段之一。本章详细讨论了PostgreSQL的多种复制场景和技术，包括逻辑复制工具如Slony、Bucardo、Londiste和pglogical，以及如何设置热备、异步复制、级联复制和同步复制等内容。通过这些技术，读者可以确保数据在多个服务器之间保持一致，从而提高数据的可靠性和可用性。

第7章：复制管理工具

为了更好地管理复杂的多服务器复制环境，本章介绍了Barman、OmniPITR、repmgr、walctl和WAL-E等工具。这些工具可以帮助读者备份、恢复和管理WAL文件，简化复制集群的管理过程，并提高数据的安全性和可靠性。

第8章：简单堆栈

本章提出了一种基于HAProxy、Patroni和etcd的简单而灵活的高可用性架构。通过这种三层架构，读者可以轻松构建一个能够自动故障转移和自我修复的集群。此外，还介绍了如何准备系统、安装和配置相关组件，以及如何进行管理故障转移和测试可用性等内容。

第9章：高级堆栈

对于需要更高可靠性和性能的OLTP系统，本章介绍了如何结合LVM、DRBD和XFS构建一个坚固耐用的基础架构。通过这种高级堆栈，读者可以在两台服务器之间同时存储数据，从而避免因单点故障而导致的停机时间。本章还涵盖了如何准备系统、配置LVM、添加块级复制、格式化XFS文件系统以及使用LVM快照等内容。

第10章：集群控制

本章进一步扩展了第9章的高级堆栈，引入了Pacemaker集群管理工具。通过Pacemaker，读者可以实现PostgreSQL服务器的自动化迁移，以应对计划维护或硬件故障等情况。此外，还介绍了如何配置Corosync、添加资源到集群管理、设置虚拟IP地址、发送电子邮件警报以及执行资源迁移等内容。

第11章：数据分发

在大规模分布式系统中，数据分发是提高性能和可扩展性的关键。本章介绍了如何使用PostgreSQL的外部数据包装器和物化视图来实现数据分片。通过构建一个简单的分片API，读者可以将数据分散到多个服务器上，从而减少对单个PostgreSQL服务器的依赖。此外，还讨论了如何在分片环境中实现查询优化、数据迁移和缓存管理等内容。

适用读者群体

本书适合具有Unix/Linux系统管理经验的PostgreSQL数据库管理员，尤其是那些希望构建高可用性、容错能力强的数据库集群的专业人士。无论是初学者还是经验丰富的DBA，都可以从本书中获得宝贵的实践经验和实用技巧。

总结

《PostgreSQL High Availability Cookbook Second Edition》是一本实用性强、内容丰富的高可用性解决方案手册。通过详细的步骤说明和丰富的实践案例，本书为读者提供了一套完整的PostgreSQL集群规划、部署、管理和监控的方法论。无论是硬件选择、复制技术、监控工具还是集群管理，本书都给出了清晰的指导和建议。对于希望提升PostgreSQL系统可靠性和可用性的读者来说，这本书无疑是一本值得一读的佳作。