#Настройка кластера PostgreSQL с высокой доступностью

#Обзор

Данное руководство объясняет, как настроить кластер PostgreSQL с высокой доступностью в Kubernetes, используя Patroni для автоматического переключения при сбоях и управления кластером, с поддержкой синхронной репликации, пула соединений, мониторинга и многого другого.

#Предварительные требования

1. Должен быть установлен оператор PostgreSQL
2. Должен быть настроен класс хранения, поддерживающий динамическоеProvisioning
3. Необходимы разрешения на создание ресурсов CRD
4. Убедитесь, что кластер Kubernetes имеет достаточные ресурсы (как минимум 3 доступных узла)
5. Должно быть настроено хранилище для резервного копирования (S3 или совместимое хранилище)

#Процедура

cat <<EOF | kubectl create -n $NAMESPACE -f -
apiVersion: acid.zalan.do/v1
kind: postgresql
metadata:
  name: pg-ha-cluster
spec:
  teamId: ACID
  enableExporter: true
  enablePgpool2: false
  spiloPrivileged: false
  spiloRunAsGroup: 103
  spiloRunAsUser: 101
  spiloAllowPrivilegeEscalation: false
  enableReadinessProbe: true
  numberOfInstances: 3
  postgresql:
    version: "14"
    parameters:
      shared_buffers: "1GB"
      work_mem: "64MB"
  resources:
    requests:
      cpu: "1"
      memory: 2Gi
    limits:
      cpu: "2"
      memory: 4Gi
  volume:
    size: 50Gi
    storageClass: ssd
    iops: 3000
    throughput: 125
  patroni:
    ttl: 30
    loop_wait: 10
    retry_timeout: 10
    maximum_lag_on_failover: 1048576
    synchronous_mode: true
    synchronous_node_count: 2
    pg_hba:
      - host all all 0.0.0.0/0 md5
  backup:
    schedule: "0 0 * * *"
    retainDay: 7
    storage:
      bucket: "my-backups"
      name: "backup-storage"
      namespace: "default"
EOF

kubectl -n $NAMESPACE get postgresql pg-ha-cluster -o yaml

status:
  PostgresClusterStatus: Running
  pods:
  - pg-ha-cluster-0
  - pg-ha-cluster-1
  - pg-ha-cluster-2
  master: pg-ha-cluster-0
  patroniStatus:
    pg-ha-cluster-0:
      role: leader
      state: running
      replication:
        state: streaming
        sync_state: sync
    pg-ha-cluster-1:
      role: replica
      state: running
      replication:
        state: streaming
        sync_state: async

kubectl patch postgresql pg-ha-cluster --type='merge' -p '
spec:
  enableConnectionPooler: true
  connectionPooler:
    numberOfInstances: 2
    mode: "transaction"
    resources:
      requests:
        cpu: "500m"
        memory: "512Mi"
      limits:
        cpu: "1"
        memory: "1Gi"
'

kubectl patch postgresql pg-ha-cluster --type='merge' -p '
spec:
  enableExporter: true
  exporter:
    resources:
      requests:
        cpu: "200m"
        memory: "256Mi"
      limits:
        cpu: "500m"
        memory: "512Mi"
'

#Ключевые параметры

#Конфигурация кластера

#Конфигурация Patroni

#Конфигурация резервного копирования

#Проверка результата

1. Проверьте, что статус кластера - Рабочий
2. Подтвердите, что все Pods работают нормально
3. Проверьте статус Patroni:

   kubectl exec pg-ha-cluster-0 -- patronictl list
4. Протестируйте переключение при сбоях:

   kubectl delete pod pg-ha-cluster-0
   Наблюдайте за процессом выборов нового лидера
5. Проверьте статус синхронной репликации:

   kubectl exec pg-ha-cluster-0 -- psql -c "SELECT * FROM pg_stat_replication;"

#Рекомендации по лучшим практикам

1. Для производственных сред используйте SSD-хранилище с соответствующей конфигурацией IOPS
2. Настройте ограничения по ресурсам с буфером 20-30%
3. Регулярно тестируйте процедуры переключения при сбоях и восстановления
4. Настройте системы мониторинга для предупреждений о:
   • Задержке между основным узлом и репликами
   • Количестве соединений
   • Использовании диска
   • Использовании CPU/памяти
5. Включите запланированные резервные копирования и протестируйте процедуры восстановления
6. При использовании синхронной репликации настройте как минимум 2 синхронные реплики
7. Регулярно проводите оптимизацию производительности и настройку параметров

#Узнайте больше

• Конфигурация мониторинга
• Резервное копирование и восстановление