Bash自动化实现PostgreSQL主从复制实战指南

一、PostgreSQL 主从架构原理

PostgreSQL 主从复制（Streaming Replication）的工作流程其实很直白：主库写入数据，生成WAL日志；从库实时拉取这些WAL日志，然后重放日志完成数据同步。简单说就是主库负责写，从库负责读和备份，典型的读写分离场景。这套架构不仅能做数据容灾，也是高可用架构的基础。

换个角度看，整个过程就像流水线作业：主库是生产端，从库是消费端，WAL日志就是传送带上的货物。只要传送带不断，数据就能保持同步。

二、架构流程图（Mermaid）

flowchart LR
    A[Client 写入] --> B[Primary 主库]
    B --> C[生成 WAL 日志]
    C --> D[Replica 从库]
    D --> E[重放 WAL 同步数据]

支持 Ubuntu / Debian 系统（APT），适用于 PostgreSQL 16 / 17 最新版本。

三、自动化部署脚本

#!/bin/bash

PRIMARY_IP="192.168.1.10"
REPLICA_IP="192.168.1.11"
REPL_USER="repl_user"
REPL_PASS="YourStrongPassword"

set -e

echo "=== PostgreSQL 一主一从自动化部署脚本 ==="
echo "1. 安装并配置为主库 (Primary)"
echo "2. 安装并配置为从库 (Replica)"
read -p "请选择模式 (1/2): " MODE

sudo apt update
sudo apt install -y postgresql postgresql-contrib

PG_VER=$(psql --version | grep -oE '[0-9]+' | head -1)
DATA_DIR="/var/lib/postgresql/$PG_VER/main"
CONF_DIR="/etc/postgresql/$PG_VER/main"

if [ "$MODE" == "1" ]; then
    sudo sed -i "s/#listen_addresses = 'localhost'/listen_addresses = '*'/ " $CONF_DIR/postgresql.conf
    sudo -u postgres psql -c "CREATE ROLE $REPL_USER WITH REPLICATION LOGIN ENCRYPTED PASSWORD '$REPL_PASS';"
    echo "host replication $REPL_USER $REPLICA_IP/32 md5" | sudo tee -a $CONF_DIR/pg_hba.conf
    sudo systemctl restart postgresql
elif [ "$MODE" == "2" ]; then
    sudo systemctl stop postgresql
    sudo rm -rf $DATA_DIR/*
    sudo -u postgres PGPASSWORD=$REPL_PASS pg_basebackup \
        -h $PRIMARY_IP \
        -D $DATA_DIR \
        -U $REPL_USER \
        -v -P -R \
        --slot=replica_slot_1 -C
    sudo sed -i "s/#listen_addresses = 'localhost'/listen_addresses = '*'/ " $CONF_DIR/postgresql.conf
    sudo systemctl start postgresql
else
    echo "无效选项"
    exit 1
fi

sudo systemctl status postgresql --no-pager

四、脚本逻辑逐步解析

1 set -e 的作用

set -e

这个命令的作用是：一旦有命令执行失败，脚本立即退出，防止错误被忽略。生产环境里这一步非常重要，避免因为某个步骤失败导致后面操作在错误状态下进行。

2 自动识别 PostgreSQL 版本

PG_VER=$(psql --version | grep -oE '[0-9]+' | head -1)

自动匹配安装版本的路径，比如 /var/lib/postgresql/16/main，这样就不用把版本号写死在脚本里，后续升级也更方便。

3 主库模式做了什么？

• 开启监听所有IP
• 创建复制账号
• 修改 pg_hba.conf 允许从库连接
• 重启数据库

核心就是那条SQL：

CREATE ROLE repl_user WITH REPLICATION LOGIN PASSWORD 'xxx';

4 从库模式做了什么？

• 停止数据库
• 删除旧数据目录
• 执行 pg_basebackup 拉取数据
• 自动生成 standby.signal 文件

五、pg_basebackup 参数详解

pg_basebackup -h 主库IP -D 数据目录 -U 用户 -v -P -R --slot=replica_slot_1 -C

参数	作用
-h	主库地址
-D	数据存放目录
-U	复制账号
-v	显示详细日志
-P	显示进度条
-R	自动生成恢复配置
--slot	使用复制槽
-C	自动创建复制槽

六、生产环境注意事项

1. 必须放通 5432 端口

检查：

ufw status

2. 复制槽风险

如果从库长期宕机，主库的 WAL 会堆积，可能导致磁盘爆满。建议定期检查：

SELECT * FROM pg_replication_slots;

3. 主库参数建议调整

在 postgresql.conf 中增加：

wal_level = replica
max_wal_senders = 10
max_replication_slots = 10

七、验证主从是否成功

主库执行：

SELECT * FROM pg_stat_replication;

看到状态为 streaming，说明正常。

从库执行：

SELECT pg_is_in_recovery();

返回 t，说明当前为从库状态。

总结

这套脚本适用于内网双机部署、实验环境，小型生产环境也没问题。核心思路就是把主从复制的配置步骤自动化，减少人为操作失误。从架构原理到参数细节，再到验证方法，一整套流程都覆盖了。实际部署时，记得根据网络和安全要求调整IP和密码，复制槽和WAL清理策略也要提前规划好。