PostgreSql生產級別資料庫安裝要注意事項

2022-08-26 14:03:56

我讓公司的小夥伴寫一個生產級別的PostgreSQL的安裝檔案，結果他和我說：“不是用一個命令就能安裝好麼？還用寫檔案麼？”。我知道他想說的是這個命令：yum install postgresql-server，我也是挺無語的。「要知道生產級別的應用安裝方式，和自己在練習過程中安裝的小玩具相比，要嚴謹的多，考慮的問題也更多。」

首先是安全問題，能不能用root安裝？防火牆怎麼搞？資料庫開啟檔案以及連線數會不會超過linux預設開啟檔案控制程式碼數的限制？
其次是合理規劃，你的資料放在哪個目錄？這個目錄是全公司統一的麼？linux發行版不一樣，軟體安裝目錄一致麼？資料目錄是單獨掛載磁碟麼？單獨掛載的磁碟做了RAID資料冗餘麼？
然後是運維方便的問題，你是否設定了合理的環境變數，如果不設定你是不是每次執行命令都要敲全路徑？是否PostgreSQL具備開機自啟動功能？
資料庫使用者是否經過合理規劃，你的資料操作(增刪改查)使用者是否能新建表，truncat表，刪除表？資料操作使用者具備這些功能是不是導致人為誤操作的風險增加？
你的資料庫安裝之後，是否具備企業級的統一管理、故障監控？流程上如何申請？等等等等。

以上的這些問題，都需要寫在《資料庫安裝手冊》中，怎麼會只有一個命令呢？「本文只當拋磚引玉，通過安裝PostgreSQL資料庫，來說明一下一個完整的《資料庫安裝手冊》該怎麼寫。」 如果有考慮不足不全面之處，歡迎網友們補充。

一、安裝包下載

要進行PostgreSQL的安裝，首先我們需要先把安裝包下載下來。生產環境的postgresql安裝一般會使用原始碼編譯的方式進行安裝，使用原始碼編譯的安裝方式有幾個好處（壞處就是相對麻煩）：

公司的伺服器什麼型號，什麼作業系統版本的都有。如果使用yum或者apt-get安裝，很難統一版本，不同的作業系統發行版帶的postgreSQL源是不一樣的。即使搞成統一的，不同的作業系統之間也無法統一安裝目錄的位置、lib存放位置等。
postgresql原始碼編譯的方式進行安裝，可以靈活的選擇我們需要安裝的版本，需要哪一個版本就下載哪一個版本。而使用yum或者apt-get進行安裝只能源庫指定的若干版本。原始碼安裝，我們想指定什麼目錄就指定什麼目錄，全公司所有的PostgreSQL都在這個目錄，這也是規範的一種。

所以為了適應更多的場景，為了達到公司內運維統一的標準，一般生產環境會使用postgresql原始碼編譯的方式進行安裝。PostgreSql官方原始碼安裝包的下載地址是：https://www.postgresql.org/download/

找到如上圖所示的“file browser”，點選進入file browser頁面，下載以“tar.gz”結尾的安裝包即可。

二、必要的準備工作

需要說明的是，準備工作需要使用root使用者進行操作。我們以CentOS linux發行版作業系統為例，命令如下。如若是其他的linux發行版，準備工作這一塊內容操作步驟是差不多的，linux命令需要調整。

1、安裝必要的編譯環境

首先需要安裝一些必要的依賴，PostgreSQL安裝的過程需要使用到這些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

2、建立postgre使用者

通過groupadd新增一個使用者組postgres，再使用adduser命令新增一個作業系統的postgres使用者，該使用者的使用者組是-g postgres。

groupadd postgres
adduser -g postgres postgres

adduser命令在CentOS或者RedHat發行版中，在新增作業系統使用者的同時會自動新建一個該使用者的主目錄/home/postgres，該目錄也是我們後續安裝PostgreSql的主目錄。該目錄的許可權歸屬於postgres組的postgres使用者。

passwd postgres

新建使用者之後，我們使用passwd命令修改作業系統內的postgres使用者的密碼。

如果你使用的是其他的linux作業系統發行版，這個目錄你可能需要手動的去建立，並且手動執行命令為postgres 使用者賦權。命令如下

mkdir -p /home/postgres;
chmod -R 775 /home/postgres;
chown -R postgres:postgres /home/postgres;

3、開放防火牆埠

開放防火牆，使用如下2條命令開放postgreSQL的標準埠5432的埠。其實，筆者建議安裝postgreSQL的時候，不要使用這個埠，因為埠越固定，被攻擊的可能性就越大。我們隨機選擇一個不常用的埠，安全性會更好一些，這裡我還是使用標準埠了。

firewall-cmd --zone=public --add-port=5432/tcp --permanent;
firewall-cmd --reload

4.修改作業系統開啟最大檔案控制程式碼數

在/etc/security/limits.conf中進行設定（需要root許可權修改該檔案），可新增如下兩行，表示使用者postgres最大開啟檔案描述符數的soft limit為65535，hard limit為65535。

postgres soft   nofile         65535
postgres hard   nofile        65535

該設定在關閉linux存取終端session重新登入之後生效，ulimit -n的值會變成65535 。進行這一步操作的目的是防止linux作業系統內開啟檔案控制程式碼數量的限制，避免不必要的故障。

5、建立必要的目錄

建立目錄的時候要做好規劃，下文中 /home/postgres/postgre14是我規劃的postgreSql安裝目錄； /home/postgres/pgdata是我規劃的postgreSql資料存放目錄。

mkdir -p /home/postgres/{postgre14,pgdata}

這裡需要注意的是， /home/postgres/pgdata這樣的目錄規劃並不標準，這裡我只是給大家做演示操作。「實際上生產環境，postgreSql資料存放目錄應該是伺服器單獨掛載的一塊磁碟，與linux作業系統以及安裝程式是分開的。」 這樣做的好處：一是方便資料備份（硬體層面或軟體層面），二是作業系統出現的問題，不影響資料安全。

三、編譯並安裝

準備工作做好之後我們就開始真正的安裝了，安裝過程使用postgres使用者，使用su命令從root使用者切換到postgres使用者。並且解壓安裝包，解壓路徑是/home/postgres。

su - postgres
tar -xzvf ./postgresql-14.4.tar.gz -C /home/postgres

解壓之後的檔案路徑是postgresql-14.4,進入這個目錄裡面，我們來執行編譯安裝，編譯安裝的結果目錄我們指定為/home/postgres/postgre14。最後一步make和insatll的過程比較耗時，多等一會。如果沒有報錯資訊，我們的安裝就完成了，其實也很快的，並不比yum安裝方式麻煩多少。

cd  /home/postgres/postgresql-14.4
./configure --prefix=/home/postgres/postgre14
make  && make install

四、設定環境變數

安裝完成之後，我們來給postgres設定一些環境變數，比如PGPORT埠、PGDATA資料目錄、PGHOME安裝目錄、LD_LIBRARY_PATH的安裝lib目錄、PATH命令指令碼目錄。

cat >>  ~/.bash_profile <<"EOF"
export PGPORT=5432
export PGDATA=/home/postgres/pgdata
export PGHOME=/home/postgres/postgre14
export LD_LIBRARY_PATH=$PGHOME/lib:$LD_LIBRARY_PATH
export PATH=$PGHOME/bin:$PATH:.
EOF

設定完成之後，使用如下命令使設定生效。

 source  ~/.bash_profile

有了環境變數之後，我們的運維工作會更方便。比如：在postgres使用者下我們執行命令psql就可以，就不用敲全路徑了，比如：/home/postgres/postgre14/bin/psql。

五、資料庫及引數初始化

資料庫安裝完成之後，我們需要完成一個資料庫初始化工作。指定-D資料目錄，-E字元編碼， --locale本及語言環境，-U初始化使用者資訊。

$PGHOME/bin/initdb -D $PGDATA  -E UTF8 --locale=en_US.utf8 -U postgres

完成這個操作之後，資料庫存在了postgres使用者，資料目錄PGDATA目錄下面初始化了一些組態檔，比如：/home/postgres/pgdata/postgresql.conf引數檔案，/home/postgres/pgdata/pg_hba.conf 使用者存取許可權檔案。

我們來修改一下引數檔案，以期望它能夠適配我們的作業系統和我們的執行需求。下文中命令的含義是將EOF包含的檔案內容寫入/home/postgres/pgdata/postgresql.conf組態檔。

cat >> /home/postgres/pgdata/postgresql.conf <<"EOF"
listen_addresses = '*'
port=5432
logging_collector = on
log_directory = 'pg_log'
log_filename = 'postgresql-%a.log'
EOF

listen_addresses 表示postgre程序監聽的網路卡地址，設定*表示監聽所有。
port服務監聽埠設定
logging_collector=on，啟動紀錄檔收集器
log_directory 表示紀錄檔檔案在PGDATA目錄下的資料夾位置。
log_filename表示紀錄檔檔案的名稱

這裡只列出一些通常情況下需要修改的引數，效能調優引數就不一一列舉了，我後續可能會專門寫一篇PostgreSQL效能調優的文章，歡迎大家關注我！

# 資料庫能夠接受的最大請求連線並行數
max_connections = 100
# 資料庫伺服器將使用的共用記憶體緩衝區量。建議值：資料庫獨立伺服器的1/4記憶體。
shared_buffers =1GB

基礎執行引數設定完成之後，還需要設定一些存取許可權。如下所示使用cat命令將EOF包含的檔案內容，寫入/home/postgres/pgdata/pg_hba.conf 組態檔：

cat   > /home/postgres/pgdata/pg_hba.conf << EOF
# TYPE  DATABASE    USER    ADDRESS       METHOD
local      all       all                    trust
host      all       all    0.0.0.0/0        md5
EOF

第一行的內容表示local本機，all所有使用者可以存取postgre的所有資料庫，並且密碼傳送方式不需要加密(trust)。
第二行的內容用於遠端存取，指定了可以存取postgreSql資料庫的遠端使用者的ip範圍， 0.0.0.0/0 表示所有ip都可以。如果你希望指定ip段，可以像這樣去設定192.168.3.1/24(表示的ip範圍是：192.168.3.1到192.168.3.255)。md5表示資料庫存取密碼使用md5的加密方式傳送。

六、啟動資料庫新建使用者

完成以上的所有的操作之後，我們就可以啟動資料庫了，使用如下的這些命令啟停資料庫。

#啟動命令
pg_ctl start
#重啟命令
pg_ctl restart
#檢視資料庫執行狀態
pg_ctl status
#停止資料庫
pg_ctl stop

資料庫啟動之後，我們檢視一些資料庫執行的程序如下所示：

資料庫啟動成功，我們輸入psql命令，進入資料庫管理命令列

$ psql

資料庫初始化的過程，新建了一個使用者postgres，我們給它修改一下密碼。

alter user postgres with password '你設定的密碼';

一般來說，我們的程式在執行過程中，不會直接使用postgres使用者，而是新建一個使用者。

#新建一個使用者 acai
CREATE USER acai WITH password '密碼';
#新建一個資料庫acaidb，屬主是acai
CREATE DATABASE acaidb OWNER acai;
# 為使用者acai賦權，all表示所有許可權，acaidb的管理使用者
GRANT all ON  DATABASE acaidb TO acai;

實際上在生產環境中，我們需要建立兩個使用者，一個資料庫管理使用者用於管理表、檢視等操作；另一個是程式使用者，用於運算元據庫表裡面的資料，完成增刪改查。

CREATE USER acaiuser WITH password '*******';
GRANT  update,delete,insert,select  ON  ALL TABLES IN SCHEMA public TO acaiuser;

七、開機自啟動

為了讓PostgreSQL在以後每次伺服器重啟之後，都能夠自動啟動，我們寫一個自啟動組態檔。下面的命令需要使用root使用者執行

cat > /etc/systemd/system/postgre14.service <<"EOF"
[Unit]
Description=PostgreSQL database server 14.4
Documentation=man:postgres(1)
After=network.target

[Service]
Type=forking
User=postgres
Group=postgres

Environment=PGPORT=5432
Environment=PGDATA=/home/postgres/pgdata

ExecStart=/home/postgres/postgre14/bin/pg_ctl start -D ${PGDATA} -s -o "-p ${PGPORT}" -w -t 300
ExecStop=/home/postgres/postgre14/bin/pg_ctl stop -D ${PGDATA} -s -m fast
ExecReload=/home/postgres/postgre14/bin/pg_ctl reload -D ${PGDATA} -s

KillMode=mixed
KillSignal=SIGINT
TimeoutSec=120

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

執行下列命令，使得PostgreSQL資料庫開機自啟動指令碼生效。

systemctl daemon-reload
systemctl enable postgre14

後續再啟停資料庫，檢視資料庫狀態，就可以使用下面的這些命令了

systemctl start postgre14
systemctl stop postgre14
systemctl status postgre14

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