Postgres 数据库在docker环境下分布式部署

ARM64 版参考：https://www.cnblogs.com/1285026182YUAN/p/20040461

1. 部署方案

postgres 版本： 17

机器A (192.168.1.10)
├── tailserver (现有容器，保持不变，单机独立)
├── pg-0 (新增：PostgreSQL主库 + repmgr)
└── 端口：5432 (主库)

机器B (192.168.1.20)
├── pg-1 (新增：PostgreSQL从库 + repmgr)
└── 端口：5433 (从库备用)
└── Witness容器 (新增：仅仲裁，不存数据)

本文以测试环境为例：只有一台机器，一个docker 创建三个容器

2. 制作镜像

1）先拉取 postgres-repmgr 镜像

docker pull docker.io/bitnamilegacy/postgresql-repmgr:17

docker inspect docker.io/bitnamilegacy/postgresql-repmgr:17 | findstr "Architecture"

docker pull postgis/postgis:17-3.6-alpine

2) 创建Dockerfile ，安装 postgis 插件

目录：D:\武清服务器-路网\images-amd-common\postgis-repmgr

FROM docker.io/bitnamilegacy/postgresql-repmgr:17

USER root

# 安装必要工具（包括 gpg）
RUN apt-get update && \
    apt-get install -y --no-install-recommends \
        curl \
        ca-certificates \
        lsb-release \
        gnupg2 \
    && rm -rf /var/lib/apt/lists/*

# 添加 PostgreSQL 官方 APT 源
RUN curl -fsSL https://www.postgresql.org/media/keys/ACCC4CF8.asc | gpg --dearmor -o /etc/apt/trusted.gpg.d/postgresql.gpg && \
    echo "deb http://apt.postgresql.org/pub/repos/apt bookworm-pgdg main" > /etc/apt/sources.list.d/pgdg.list && \
    apt-get update

# 安装 PostGIS
RUN apt-get install -y --no-install-recommends \
        postgresql-17-postgis-3 \
        postgresql-17-postgis-3-scripts \
    && rm -rf /var/lib/apt/lists/*

USER 1001

3）生成镜像

docker build -t postgis-repmgr:17 .

4）核验

docker run --rm postgis-repmgr:17 postgres --version

docker run --rm postgis-repmgr:17 repmgr --version

3. 生成容器

1）创建映射目录

创建映射文件，这两个文件内容一样

D:\DockerMapping\postgis-repmgr\data-0\conf.d\replication.conf

D:\DockerMapping\postgis-repmgr\data-1\conf.d\replication.conf

wal_level = replica
max_wal_senders = 16
max_replication_slots = 16

hot_standby = on
wal_log_hints = on

listen_addresses = '*'

archive_mode = on
archive_timeout = 300
archive_command = 'test ! -f /bitnami/postgresql/archive/%f && cp %p /bitnami/postgresql/archive/%f'

shared_preload_libraries = 'repmgr,pg_stat_statements'

pg_stat_statements.track = all
pg_stat_statements.max = 10000
pg_stat_statements.save = on

2）确认两台机器的 IP 地址

查看代码

  # 节点1：主库候选
  postgis-node-0:
    image: postgis-repmgr:17
    container_name: postgis-node-0
    hostname: pg-node-0
    restart: always
    ports:
      - "25432:5432"
    environment:
      - POSTGRESQL_POSTGRES_PASSWORD=Gres*1299
      - POSTGRESQL_USERNAME=postgres
      - POSTGRESQL_PASSWORD=Gres*1299
      - POSTGRESQL_DATABASE=gis_db
  
      - REPMGR_USERNAME=repmgr
      - REPMGR_PASSWORD=Gres*1299
      - REPMGR_DATABASE=repmgr_db
  
      - REPMGR_NODE_ID=1
      - REPMGR_NODE_NAME=pg-node-0
      - REPMGR_NODE_NETWORK_NAME=pg-node-0
      - REPMGR_PRIMARY_HOST=pg-node-0
      - REPMGR_PARTNER_NODES=pg-node-0:5432,pg-node-1:5432,pg-witness-0:5432
      - REPMGR_FAILOVER=automatic
      - REPMGR_CONNECT_TIMEOUT=5
      - REPMGR_RECONNECT_ATTEMPTS=3
      - REPMGR_CHILD_NODES_CHECK_INTERVAL=5
      - POSTGRESQL_NUM_SYNCHRONOUS_REPLICAS=0
  
      # 关键
      - REPMGRD_ENABLED=yes
    volumes:
      - D:\DockerMapping\postgis-repmgr\data-0:/bitnami/postgresql
      - D:\DockerMapping\postgis-repmgr\data-0\conf.d:/opt/bitnami/postgresql/conf/conf.d
      - D:\DockerMapping\postgis-repmgr\data-0\archive:/bitnami/postgresql/archive
      - D:\DockerMapping\postgis-repmgr\db-back:/db-back
    networks:
      - pgnet

  # 节点2：从库候选
  postgis-node-1:
    image: postgis-repmgr:17
    container_name: postgis-node-1
    hostname: pg-node-1
    restart: always
    ports:
      - "35432:5432"
    environment:
      - POSTGRESQL_POSTGRES_PASSWORD=Gres*1299
      - POSTGRESQL_USERNAME=postgres
      - POSTGRESQL_PASSWORD=Gres*1299
      - POSTGRESQL_DATABASE=gis_db
      - REPMGR_USERNAME=repmgr
      - REPMGR_PASSWORD=Gres*1299
      - REPMGR_DATABASE=repmgr_db
      - REPMGR_NODE_ID=2
      - REPMGR_NODE_NAME=pg-node-1
      - REPMGR_NODE_NETWORK_NAME=pg-node-1
      - REPMGR_PRIMARY_HOST=pg-node-0
      - REPMGR_PARTNER_NODES=pg-node-0:5432,pg-node-1:5432,pg-witness-0:5432
      - REPMGR_FAILOVER=automatic
      - REPMGR_CONNECT_TIMEOUT=5
      - REPMGR_RECONNECT_ATTEMPTS=3
      - REPMGR_CHILD_NODES_CHECK_INTERVAL=5
      - POSTGRESQL_NUM_SYNCHRONOUS_REPLICAS=0
      # 关键
      - REPMGRD_ENABLED=yes
    volumes:
      - D:\DockerMapping\postgis-repmgr\data-1:/bitnami/postgresql
      - D:\DockerMapping\postgis-repmgr\data-1\conf.d:/opt/bitnami/postgresql/conf/conf.d
      - D:\DockerMapping\postgis-repmgr\data-1\archive:/bitnami/postgresql/archive
      - D:\DockerMapping\postgis-repmgr\db-back:/db-back
    networks:
      - pgnet

  # 节点3：Witness 见证节点
  postgis-witness:
    image: postgis-repmgr:17
    container_name: postgis-witness
    hostname: pg-witness-0
    restart: always
    ports:
      - "45433:5432"
    environment:
      - POSTGRESQL_POSTGRES_PASSWORD=Gres*1299
      
      - POSTGRESQL_USERNAME=repmgr
      - POSTGRESQL_PASSWORD=Gres*1299
      - POSTGRESQL_DATABASE=repmgr_db

      - REPMGR_USERNAME=repmgr
      - REPMGR_PASSWORD=Gres*1299
      - REPMGR_DATABASE=repmgr_db

      - REPMGR_NODE_ID=1002
      - REPMGR_NODE_NAME=pg-witness-0
      - REPMGR_NODE_NETWORK_NAME=pg-witness-0

      - REPMGR_NODE_TYPE=witness
      - REPMGR_PRIMARY_HOST=pg-node-0
      - REPMGR_PARTNER_NODES=pg-node-0:5432,pg-node-1:5432,pg-witness-0:5432

      - REPMGRD_ENABLED=yes
    volumes:
      - D:\DockerMapping\postgis-repmgr\data-witness:/bitnami/postgresql
    networks:
      - pgnet
      
      
      
      

networks:
  pgnet:
    driver: bridge

4）启动

在 D:\DockerConfig 目录下，CMD 执行

docker-compose up -d postgis-node-0

docker-compose up -d postgis-node-1

docker-compose up -d postgis-witness

4. 校验

Bitnami 镜像在启动时会自动尝试注册或加入集群。

1) 查看日志：

2）校验，查看状态

验证 PostgreSQL 物理复制

从库是否成功连接到主库

WAL 日志是否在实时传输

数据是否正在同步

docker exec -it postgis-node-0 psql -U postgres -c "SELECT application_name, state, sync_state FROM pg_stat_replication;"

输入密码：Gres*1299

验证 repmgr 工具管理的集群视图

docker exec -it -u postgres postgis-node-0 /opt/bitnami/repmgr/bin/repmgr -f /opt/bitnami/repmgr/conf/repmgr.conf cluster show

primary：主库

standby：从库

witness：仅仲裁

验证主从库

docker exec -it postgis-node-0 bash -c "PGPASSWORD='Gres*1299' psql -U postgres -c 'SELECT pg_is_in_recovery();'"

docker exec -it postgis-node-1 bash -c "PGPASSWORD='Gres*1299' psql -U postgres -c 'SELECT pg_is_in_recovery();'"

返回 t 代表从库，f 代表主库

验证数据库配置

docker exec -it postgis-node-0 bash

psql -U postgres

输入密码：Gres*1299

SHOW wal_level;

SHOW max_wal_senders;

SHOW shared_preload_libraries;

5. 验证，模拟故障

1. postgis-node-0 （主库 primary) 容器关闭

docker stop postgis-node-0

2. postgis-node-1（从库 standby），30秒内自动提升为主库

3. 观查日志或集群视图

docker exec -it -u postgres postgis-node-0 /opt/bitnami/repmgr/bin/repmgr -f /opt/bitnami/repmgr/conf/repmgr.conf cluster show

4. postgis-node-0 容器再次启动

会自动以从库（standby）的角色启动

6. 问题解决

1）脑裂问题

如发生脑裂时，即 postgis-node-0 与 postgis-node-1 都认为自已是主库

解决方案：

删除 postgis-node-1 容器

删除映射的 data-1 文件

重新生成 postgis-node-1 容器

2）docker 重启时

情况：异常断电、宿主机强制关机、docker 容器down，导致 PostgreSQL 未正常关闭

重新启动时会出现这样的问题

[ERROR] PID file "/tmp/repmgrd.pid" exists and seems to contain a valid PID

解决方案：

重新创建容器

docker rm -f postgis-node-0

docker compose up -d postgis-node-0

7. 创建 postgis 扩展

主库执行后，从库会自动同步

docker exec -it postgis-node-0 bash -c "PGPASSWORD='Gres*1299' psql -U postgres -d gis_db -c 'CREATE EXTENSION IF NOT EXISTS postgis;'"

docker exec -it postgis-node-0 bash -c "PGPASSWORD='Gres*1299' psql -U postgres -d gis_db -c 'SELECT PostGIS_Version();'"

docker exec -it postgis-node-0 bash -c "PGPASSWORD='Gres*1299' psql -U postgres -d gis_db -c \"CREATE EXTENSION IF NOT EXISTS pg_stat_statements;\""

8. 数据还原

Sql 文件：docker exec -it postgis-node-0 bash -c "PGPASSWORD='Gres*1299' psql -U postgres -d postgres < /db-back/db_railnet.sql"

Dump 文件： docker exec -it postgis-node-0 bash -c "PGPASSWORD='Gres*1299' pg_restore -U postgres -d postgres /db-back/db_railnet.dump"

结果查看

可使用 DBeaver 工具
使用命令

docker exec -it postgis-node-0 bash -c "PGPASSWORD='Gres*1299' psql -U postgres -d postgres -c '\dt'"

9. 库备份

可在镜像中集成 pgBackRest 工具，未实验

10. 项目连接

测试项目：.net8

安装包：

Microsoft.EntityFrameworkCore.Design 8.0.27
Microsoft.EntityFrameworkCore.Tools 8.0.27
Npgsql Entity Framework Core provider for PostgreSQL 8.0.11

appsettings.json

{
  "Logging": {
    "LogLevel": {
      "Default": "Information",
      "Microsoft.AspNetCore": "Warning"
    }
  },

  "ConnectionStrings": {
    "PGRepmgr": "Host=localhost:25432,localhost:35432;Username=postgres;Password=Gres*1299;Database=postgres;Target Session Attributes=read-write;Pooling=true;Minimum Pool Size=2;Maximum Pool Size=20;Connection Idle Lifetime=300;Connection Pruning Interval=60;Timeout=5;Keepalive=30;"
  },

  "AllowedHosts": "*"
}

参数	你的值	含义	作用
`Host`	`localhost:25432,localhost:35432`	服务器地址列表	按顺序尝试连接，第一个失败自动试下一个
`Username`	`postgres`	登录用户名	数据库身份验证
`Password`	`Gres*1299`	登录密码	数据库身份验证
`Database`	`gis_db`	默认数据库名	连接后自动切换到该库
`Target Session Attributes`	`read-write`	目标会话属性	只连接到可读写的节点（主库）
`Pooling`	`true`	启用连接池	复用连接，提高性能
`Minimum Pool Size`	`2`	最小连接池大小	池中至少保持2个空闲连接
`Maximum Pool Size`	`20`	最大连接池大小	池中最多20个连接
`Connection Idle Lifetime`	`300`	空闲连接生命周期	空闲300秒（5分钟）后回收
`Connection Pruning Interval`	`60`	连接修剪间隔	每60秒检查一次，清理无效连接
`Timeout`	`5`	连接超时	5秒内连不上就失败，加快故障检测
`Keepalive`	`30`	心跳间隔	每30秒发送心跳，检测连接是否活着

Program.cs


#region == EF,Dapper ==
    string DbConnectionString_PGRepmgr = configuration.GetSection("ConnectionStrings:PGRepmgr").Value;
    Console.WriteLine("Connection PGRepmgr: " + DbConnectionString_PGRepmgr);
    builder.Services.AddDbContext<DataBasePGRepmgr>(option => option.UseNpgsql(DbConnectionString_PGRepmgr));
#endregion

在 nuget 包管理器控制台中执行，还原实体类

Scaffold-DbContext -Connection "Host=localhost:25432,localhost:35432;Username=postgres;Password=Gres*1299;Database=postgres;Target Session Attributes=read-write;Pooling=true;Minimum Pool Size=2;Maximum Pool Size=20;" -Provider Npgsql.EntityFrameworkCore.PostgreSQL -Schemas public -OutputDir Models -ContextDir Context -Context DataBasePGRepmgr -Force -UseDatabaseNames -NoOnConfiguring

接口：

using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
using NETCORE.PGRepmgr.Models.Context;

namespace NETCORE.PGRepmgr.All.Controllers
{
    [Route("api/[controller]")]
    [ApiController]
    public class LineController : ControllerBase
    {
        private readonly DataBasePGRepmgr DB;
        public LineController(DataBasePGRepmgr db)
        {
            this.DB = db;
        }

        [HttpGet]
        [Route("Top10")]
        public ActionResult Top10()
        {
            var arr = DB.lines.Take(10).Select(a => new { a.id, a.name }).ToList();
            return Ok(arr);
        }
    }
}

end.

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