#Настройка кластера PostgreSQL с высокой доступностью

#Overview

В этом руководстве объясняется, как настроить высокодоступный кластер PostgreSQL в Kubernetes с использованием Patroni для автоматического переключения и управления кластером, с поддержкой синхронной репликации, пуллинга подключений, мониторинга и других функций.

#Prerequisites

1. Должен быть установлен PostgreSQL Operator
2. Должен быть настроен storage class с поддержкой динамического выделения
3. Должны быть предоставлены права на создание ресурсов CRD
4. Убедитесь, что в Kubernetes кластере достаточно ресурсов (не менее 3 доступных узлов)
5. Должно быть настроено хранилище для резервных копий (S3 или совместимое хранилище)

#Procedure

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: "16"
    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"
'

#Key Parameters

#Конфигурация кластера

#Конфигурация Patroni

#Конфигурация резервного копирования

#Проверка результата

1. Убедитесь, что статус кластера — Running
2. Подтвердите, что все Pods работают нормально
3. Проверьте статус Patroni:

   kubectl exec pg-ha-cluster-0 -- patronictl list
4. Проверьте переключение мастера (failover):

   kubectl delete pod pg-ha-cluster-0
   Наблюдайте процесс выбора нового лидера
5. Проверьте статус синхронной репликации:

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

#Рекомендации по эксплуатации

1. Для production-сред используйте SSD-хранилище с соответствующей конфигурацией IOPS
2. Настраивайте лимиты ресурсов с запасом 20-30%
3. Регулярно тестируйте процедуры переключения и восстановления
4. Настройте оповещения мониторинга для:
   • Задержки между primary и replica
   • Количества подключений
   • Использования диска
   • Использования CPU и памяти
5. Включайте плановые резервные копирования и тестируйте процедуры восстановления
6. При использовании синхронной репликации настраивайте минимум 2 синхронные реплики
7. Регулярно выполняйте оптимизацию производительности и настройку параметров

#Learn More

• Monitoring Configuration
• Backup and Restore