今回はVM2台を使用したPostgreSQLのレプリケーション環境の構築手順について説明します。

前提

VirtualBoxでVMを2台使用します。
2台のVMでは、CentOS 7でPostgreSQLのインストール手順の「3-1. ~/.bash_profileを編集」まで実施します
マスタとして構築するVMでは「3-2. DBクラスタ作成」まで実施します。

以降の作業は全てpostgresユーザを使用します。

1. PostgreSQLの設定ファイルを修正する（マスタのみで実施）

1-1. postgresql.conf

レプリケーション用に設定ファイルを修正します。
レプリケーションを行う上で必須なのは　wal_level, max_wal_sender　の設定です。

postgresql.conf

# Add settings for extensions here
listen_addresses = '*'
checkpoint_timeout = 15min
hot_standby = on
logging_collector = on
log_filename = 'postgresql-%Y-%m-%d.log'        
log_min_duration_statement = 60 
log_checkpoints = on
log_lock_waits = on
log_error_verbosity = verbose
log_line_prefix = '%m [%p] '

wal_level = hot_standby
max_wal_senders = 3

wal_level
WALに出力される情報を制御するための設定です。
下に行くほど、書き出される情報量は増えていきます。

wal_level	説明
minial	クラッシュリカバリのみが実施できる
archive	minimalに加え、PITR、ストリーミングレプリケーションを実施できる。9.6からは'replica'に変更
hot_standby	archiveに加え、ホットスタンバイを実施できる。9.6からは'replica'に変更
logical	hot_standbyに加え、WALの復号化を実施できる。

※なお、PostgreSQL9.6（2016年9月リリース）では、「archive」と「hot_standby」が新しい「replica」に統合されました。

wal_sender
DBサーバで起動するwal_senderプロセスの最大数を制御します。
デフォルトは「0」になっているので、レプリケーションを行うのであれば「1」以上を設定する必要があります。
なぜ、レプリケーションでwal_senderが必要になるのかはレプリケーションの仕組みで簡単に説明していますので良ければ参考にしてください。

1-2. pg_hba.conf

レプリケーションに必要な認証の設定をします。
フォーマットは以下のとおり。詳細はマニュアルを参照してください。
接続形式、接続先のデータベース名、DBロール、クライアントのIPアドレス範囲、認証方法

pg_hba.conf

host    replication     postgres        192.168.1.0/24            trust

DB名「replication」はレプリケーション接続を許容するための特殊な設定です。

2. PostgreSQLを起動する（マスタのみで実施）

pg_ctlコマンドを使用して、データベースを起動します。

$ pg_ctl start
server starting
2016-05-27 21:52:51.360 JST [18403] LOG:  00000: redirecting log output to logging collector process
2016-05-27 21:52:51.360 JST [18403] HINT:  Future log output will appear in directory "pg_log".
2016-05-27 21:52:51.360 JST [18403] LOCATION:  SysLogger_Start, syslogger.c:622

3. ベースバックアップを取得する（スレーブのみで実施）

PostgreSQLが提供するpg_basebackupコマンドを使用してベースバックアップを取得します。
pg_basebackupによりマスタの＄PGDATA配下のファイルがスレーブに複製されます。

$ pg_basebackup -h 192.168.1.1 -D $PGDATA -X stream --progress -U postgres -R 
22535/22535 kB (100%), 1/1 tablespace
$ ls -l $PGDATA
total 56
-rw-------. 1 postgres postgres   206  5月 27 22:22 backup_label
drwx------. 5 postgres postgres    38  5月 27 22:22 base
drwx------. 2 postgres postgres  4096  5月 27 22:22 global
drwx------. 2 postgres postgres    17  5月 27 22:22 pg_clog
・・・
-rw-------. 1 postgres postgres 22024  5月 27 22:22 postgresql.conf
-rw-r--r--. 1 postgres postgres   134  5月 27 22:22 recovery.conf

4. recovery.confを作成する（スレーブのみで実施）

＄PGDATA配下にrecovery.confを作成します。
recovery.confはリカバリの指示を行うためのスレーブの設定ファイルです。

$PGDATA/recovery.conf

standby_mode = 'on'
primary_conninfo = 'user=postgres host=192.168.1.1 port=5432'

5. PostgreSQLを起動する（スレーブのみで実施）

スレーブを起動し、レプリケーションを開始します。

$ pg_ctl start
server starting
2016-05-27 22:53:42.384 JST [16564] LOG:  00000: redirecting log output to logging collector process
2016-05-27 22:53:42.384 JST [16564] HINT:  Future log output will appear in directory "pg_log".
2016-05-27 22:53:42.384 JST [16564] LOCATION:  SysLogger_Start, syslogger.c:622

6. レプリケーションが開始されたことの確認（マスタのみで実施）

PostgreSQLの統計情報ビュー「pg_stat_replication」を参照することで、レプリケーション状況を確認することができます。

$ psql postgres -c "SELECT * FROM pg_stat_replication" -x
-[ RECORD 1 ]----+------------------------------
pid              | 19705
usesysid         | 10
usename          | postgres
application_name | walreceiver
client_addr      | 192.168.1.2
client_hostname  | 
client_port      | 51074
backend_start    | 2016-05-27 22:53:42.626796+09
backend_xmin     | 
state            | streaming
sent_location    | 0/3000220
write_location   | 0/3000220
flush_location   | 0/3000220
replay_location  | 0/3000220
sync_priority    | 0
sync_state       | async

192.168.1.2とsync_state：async（非同期）のレプリケーション接続されていることを確認できます。
pg_stat_replicationの詳細はマニュアルを確認してください。

7. レプリケーションされたデータを確認する

マスタのテーブルを更新してスレーブに反映されるか確認します。

7-1. データを挿入する（マスタのみで実施）

$ psql postgres -c "CREATE TABLE test_table(i int)"
CREATE TABLE
$ psql postgres -c "INSERT INTO test_table VALUES (1)"
INSERT 0 1
$ psql postgres -c "SELECT * FROM test_table"
 i 
---
 1
(1 row)

ちゃんとマスタにデータが入力されていますね。
スレーブのデータはどうでしょうか？

7-2. 挿入したデータを参照する（スレーブのみで実施）

今回の設定ではwal_level=hot_standbyにしているので、スレーブに対して参照処理を実施することができます。

$ psql postgres -c "SELECT * FROM test_table"
 i 
---
 1
(1 row)

ちゃんとレプリケーションされていることを確認できました。
設定は簡単ですね。

次は同期レプリケーションの設定方法と注意点について書きましょうか。

PostgreSQL 9.5 によるレプリケーション構成（非同期）

前提