PostgreSQL数据库高可用——patroni介绍
Patroni是一个模板，您可以使用Python创建自己的定制化、高可用性解决方案，并为最大的可访问性提供分布式配置存储，如ZooKeeper、etcd、Consul或Kubernetes。希望在数据中心或其他任何地方快速部署 HA PostgreSQL的数据库工程师、DBA、DevOps 工程师和 SRE会发现它很有用。我们称 Patroni 为“模板”，因为它远非一刀切或即插即用的复制系统（replication system）。It will have its own caveats. Use wisely. 使用PostgreSQL运行高可用性的方法有很多；有关列表，请参阅PostgreSQL 文档。Patroni当前支持的 PostgreSQL 版本：9.3 到 14。
Kubernetes 用户注意事项：Patroni 可以在 Kubernetes 之上本地运行。请查看 Patroni 文档的Kubernetes章节。
介绍
Patroni 起源于Compose项目Governor的一个分支，包括许多新功能。有关使用 Patroni 的基于 Docker 的部署示例，请参阅目前在 Zalando 使用的Spilo 。有关其他背景信息，请参阅：
- PostgreSQL HA 与 Kubernetes 和 Patroni，Josh Berkus 在 KubeCon 2016 上的演讲（视频）
- 2016 年 2 月 Zalando Tech 博客文章
发展状况
Patroni 正在积极开发并接受捐款。有关更多详细信息，请参阅下面的贡献部分。
技术要求/安装
Mac OS 的先决条件
要在 Mac 上安装要求，请运行以下命令：brew install postgresql etcd haproxy libyaml python
Psycopg
从psycopg2-2.8开始，默认情况下将不再安装 psycopg2 的二进制版本。从源代码安装它需要 C 编译器和 postgres+python 开发包。由于在 python 世界中，无法指定依赖项（psycopg2 OR psycopg2-binary），因为您必须决定如何安装它。有几个选项可用：
使用发行版中的包管理器
sudo apt-get install python-psycopg2 # install python2 psycopg2 module on Debian/Ubuntu
sudo apt-get install python3-psycopg2 # install python3 psycopg2 module on Debian/Ubuntu
sudo yum install python-psycopg2 # install python2 psycopg2 on RedHat/Fedora/CentOS
从二进制包安装 psycopg2 pip install psycopg2-binary
从源代码安装 psycopg2 pip install psycopg2>=2.5.4
使用 psycopg 3.0 而不是 psycopg2 pip install psycopg[binary]>=3.0.0
pip安装
Patroni 可以用 pip 安装：pip install patroni[dependencies]
其中依赖项可以为空，也可以由以下一项或多项组成：
etcd 或 etcd3：python-etcd模块，以便将 Etcd 用作 DCS
consul：python-consul模块，以便将 Consul 用作 DCS
zookeeper：kazoo模块，以便将 Zookeeper 用作 DCS
exhibitor：kazoo模块，以便将 Exhibitor 用作 DCS（与 Zookeeper 相同的依赖项）
kubernetes：kubernetes模块，以便在 Patroni 中使用 Kubernetes 作为 DCS
raft：pysyncobj模块，以便使用 python Raft 实现作为 DCS
aws：boto为了使用 AWS 回调
例如，为了将 Patroni 与 Etcd 的依赖项一起安装为 DCS 和 AWS 回调的命令是：pip install patroni[etcd,aws] 请注意，调用副本创建或自定义引导脚本（即 WAL-E）的外部工具应独立于 Patroni 安装。
规划 PostgreSQL 节点数
Patroni/PostgreSQL 节点与 DCS 节点解耦（Patroni 自己实现 RAFT 时除外），因此对最小节点数没有要求。运行一个由一个主服务器和一个备用服务器组成的集群是非常好的。您可以稍后添加更多备用节点。
运行和配置
以下部分假设 Patroni 存储库是从https://github.com/zalando/patroni克隆的。也就是说，您将需要示例配置文件postgres0.yml和postgres1.yml。如果您使用 pip 安装了 Patroni，您可以从 git 存储库中获取这些文件，并将下面的./patroni.py 替换为 patroni命令。
要开始，请从不同的终端执行以下操作：
> etcd --data-dir=data/etcd --enable-v2=true
> ./patroni.py postgres0.yml
> ./patroni.py postgres1.yml
然后，您将看到一个高可用性集群启动。测试 YAML 文件中的不同设置以查看集群的行为如何变化。杀死一些组件以查看系统的行为。添加更多postgres*.yml文件以创建更大的集群。
Patroni 提供了一个HAProxy配置，它将为您的应用程序提供一个用于连接到集群领导者的端点。要配置，请运行：
> haproxy -f haproxy.cfg
> psql --host 127.0.0.1 --port 5000 postgres
YAML 配置
转到此处以获取有关 etcd、consul 和 ZooKeeper 设置的全面信息。例如，请参阅postgres0.yml。
环境配置
转到此处以获取有关通过环境变量配置（覆盖）设置的全面信息。
复制选择
Patroni 使用 Postgres 的流复制，默认是异步的。Patroni 的异步复制配置允许maximum_lag_on_failover设置。此设置确保如果跟随者落后于领导者超过一定数量的字节，则不会发生故障转移。此设置应根据业务需求增加或减少。也可以使用同步复制来获得更好的持久性保证。有关详细信息，请参阅复制模式文档。
应用程序不应使用超级用户
从应用程序连接时，请始终使用非超级用户。Patroni 需要访问数据库才能正常运行。通过使用应用程序中的超级用户，您可以使用该superuser_reserved_connections设置潜在地使用整个连接池，包括为超级用户保留的连接。如果 Patroni 由于连接池已满而无法访问主节点，则行为将是不可取的。
测试您的 HA 解决方案
测试 HA 解决方案是一个耗时的过程，有很多变数。考虑到跨平台应用程序尤其如此。您需要经过培训的系统管理员或顾问来完成这项工作。这不是我们可以在文档中深入介绍的内容。
也就是说，这里有一些你应该确保测试的基础设施：
- 网络（系统前面的网络以及 NIC [物理或虚拟] 本身）
- 磁盘 IO
- 文件限制（Linux 中的 nofile）
- 内存。即使您按照建议关闭了 oomkiller，RAM 的不可用也可能会导致问题。
- 中央处理器
- 虚拟化争用（过度使用管理程序）
- 任何 cgroup 限制（可能与上述有关）
kill -9任何 postgres 进程（除了 postmaster！）。这是一个不错的段错误模拟。您不应该做的一件事是在 postmaster 进程上运行。这是因为这样做不会模仿任何现实生活场景。如果您担心您的基础设施不安全并且攻击者可以运行，那么再多的 HA 进程也无法解决这个问题。攻击者将简单地再次杀死该进程，或以另一种方式造成混乱。kill -9kill -9
https://patroni.readthedocs.io/en/latest/