[PostgreSql]生產級別數據庫安裝要考慮哪些問題？

大家好，我是字母哥(coder)!

我讓公司的小夥伴寫一個生產級別的PostgreSQL的安裝文檔，結果他和我說：“不是用一個命令就能安裝好麼？還用寫文檔麼？”。我知道他想說的是這個命令：yum install postgresql-server，我也是挺無語的。要知道生產級別的應用安裝方式，和自己在練習過程中安裝的小玩具相比，要嚴謹的多，考慮的問題也更多。

首先是安全問題，能不能用root安裝？防火牆怎麼搞？數據庫打開文件以及連接數會不會超過linux默認打開文件句柄數的限制？
其次是合理規劃，你的數據放在哪個目錄？這個目錄是全公司統一的麼？linux發行版不一樣，軟件安裝目錄一致麼？數據目錄是單獨掛載磁盤麼？單獨掛載的磁盤做了RAID數據冗餘麼？
然後是運維方便的問題，你是否配置了合理的環境變量，如果不配置你是不是每次執行命令都要敲全路徑？是否PostgreSQL具備開機自啓動功能？
數據庫用戶是否經過合理規劃，你的數據操作(增刪改查)用戶是否能新建表，truncat表，刪除表？數據操作用戶具備這些功能是不是導致人爲誤操作的風險增加？
你的數據庫安裝之後，是否具備企業級的統一管理、故障監控？流程上如何申請？等等等等。

以上的這些問題，都需要寫在《數據庫安裝手冊》中，怎麼會只有一個命令呢？本文只當拋磚引玉，通過安裝PostgreSQL數據庫，來說明一下一個完整的《數據庫安裝手冊》該怎麼寫。 如果有考慮不足不全面之處，歡迎網友們補充。

一、安裝包下載

要進行PostgreSQL的安裝，首先我們需要先把安裝包下載下來。生產環境的postgresql安裝一般會使用源碼編譯的方式進行安裝，使用源碼編譯的安裝方式有幾個好處（壞處就是相對麻煩）：

公司的服務器什麼型號，什麼操作系統版本的都有。如果使用yum或者apt-get安裝，很難統一版本，不同的操作系統發行版帶的postgreSQL源是不一樣的。即使搞成統一的，不同的操作系統之間也無法統一安裝目錄的位置、lib存放位置等。
postgresql源碼編譯的方式進行安裝，可以靈活的選擇我們需要安裝的版本，需要哪一個版本就下載哪一個版本。而使用yum或者apt-get進行安裝只能源庫指定的若干版本。源碼安裝，我們想指定什麼目錄就指定什麼目錄，全公司所有的PostgreSQL都在這個目錄，這也是規範的一種。

所以爲了適應更多的場景，爲了達到公司內運維統一的標準，一般生產環境會使用postgresql源碼編譯的方式進行安裝。PostgreSql官方源碼安裝包的下載地址是：https://www.postgresql.org/download/

找到如上圖所示的“file browser”，點擊進入file browser頁面，下載以“tar.gz”結尾的安裝包即可。

二、必要的準備工作

需要說明的是，準備工作需要使用root用戶進行操作。我們以CentOS linux發行版操作系統爲例，命令如下。如若是其他的linux發行版，準備工作這一塊內容操作步驟是差不多的，linux命令需要調整。

1、安裝必要的編譯環境

首先需要安裝一些必要的依賴，PostgreSQL安裝的過程需要使用到這些linux包。

yum install -y cmake make gcc zlib zlib-devel gcc-c++ perl readline readline-devel  python36 \
tcl openssl ncurses-devel openldap pam flex

2、創建postgre用戶

通過groupadd添加一個用戶組postgres，再使用adduser命令添加一個操作系統的postgres用戶，該用戶的用戶組是-g postgres。

groupadd postgres
adduser -g postgres postgres

adduser命令在CentOS或者RedHat發行版中，在添加操作系統用戶的同時會自動新建一個該用戶的主目錄/home/postgres，該目錄也是我們後續安裝PostgreSql的主目錄。該目錄的權限歸屬於postgres組的postgres用戶。

passwd postgres

新建用戶之後，我們使用passwd命令修改操作系統內的postgres用戶的密碼。

如果你使用的是其他的linux操作系統發行版，這個目錄你可能需要手動的去創建，並且手動執行命令爲postgres 用戶賦權。命令如下

mkdir -p /home/postgres;
chmod -R 775 /home/postgres;
chown -R postgres:postgres /home/postgres;

3、開放防火牆端口

開放防火牆，使用如下2條命令開放postgreSQL的標準端口5432的端口。其實，筆者建議安裝postgreSQL的時候，不要使用這個端口，因爲端口越固定，被攻擊的可能性就越大。我們隨機選擇一個不常用的端口，安全性會更好一些，這裏我還是使用標準端口了。

firewall-cmd --zone=public --add-port=5432/tcp --permanent;
firewall-cmd --reload

4.修改操作系統打開最大文件句柄數

在/etc/security/limits.conf中進行設置（需要root權限修改該文件），可添加如下兩行，表示用戶postgres最大打開文件描述符數的soft limit爲65535，hard limit爲65535。

postgres soft   nofile         65535
postgres hard   nofile        65535

該配置在關閉linux訪問終端session重新登錄之後生效，ulimit -n的值會變成65535 。進行這一步操作的目的是防止linux操作系統內打開文件句柄數量的限制，避免不必要的故障。

5、創建必要的目錄

創建目錄的時候要做好規劃，下文中 /home/postgres/postgre14是我規劃的postgreSql安裝目錄； /home/postgres/pgdata是我規劃的postgreSql數據存放目錄。

mkdir -p /home/postgres/{postgre14,pgdata}

這裏需要注意的是， /home/postgres/pgdata這樣的目錄規劃並不標準，這裏我只是給大家做演示操作。實際上生產環境，postgreSql數據存放目錄應該是服務器單獨掛載的一塊磁盤，與linux操作系統以及安裝程序是分開的。 這樣做的好處：一是方便數據備份（硬件層面或軟件層面），二是操作系統出現的問題，不影響數據安全。

三、編譯並安裝

準備工作做好之後我們就開始真正的安裝了，安裝過程使用postgres用戶，使用su命令從root用戶切換到postgres用戶。並且解壓安裝包，解壓路徑是/home/postgres。

su - postgres
tar -xzvf ./postgresql-14.4.tar.gz -C /home/postgres

解壓之後的文件路徑是postgresql-14.4,進入這個目錄裏面，我們來執行編譯安裝，編譯安裝的結果目錄我們指定爲/home/postgres/postgre14。最後一步make和insatll的過程比較耗時，多等一會。如果沒有報錯信息，我們的安裝就完成了，其實也很快的，並不比yum安裝方式麻煩多少。

cd  /home/postgres/postgresql-14.4
./configure --prefix=/home/postgres/postgre14
make  && make install

四、配置環境變量

安裝完成之後，我們來給postgres配置一些環境變量，比如PGPORT端口、PGDATA數據目錄、PGHOME安裝目錄、LD_LIBRARY_PATH的安裝lib目錄、PATH命令腳本目錄。

cat >>  ~/.bash_profile <<"EOF"
export PGPORT=5432
export PGDATA=/home/postgres/pgdata
export PGHOME=/home/postgres/postgre14
export LD_LIBRARY_PATH=$PGHOME/lib:$LD_LIBRARY_PATH
export PATH=$PGHOME/bin:$PATH:.
EOF

配置完成之後，使用如下命令使配置生效。

 source  ~/.bash_profile

有了環境變量之後，我們的運維工作會更方便。比如：在postgres用戶下我們執行命令psql就可以，就不用敲全路徑了，比如：/home/postgres/postgre14/bin/psql。

五、數據庫及參數初始化

數據庫安裝完成之後，我們需要完成一個數據庫初始化工作。指定-D數據目錄，-E字符編碼， --locale本及語言環境，-U初始化用戶信息。

$PGHOME/bin/initdb -D $PGDATA  -E UTF8 --locale=en_US.utf8 -U postgres

完成這個操作之後，數據庫存在了postgres用戶，數據目錄PGDATA目錄下面初始化了一些配置文件，比如：/home/postgres/pgdata/postgresql.conf參數文件，/home/postgres/pgdata/pg_hba.conf 用戶訪問權限文件。

我們來修改一下參數文件，以期望它能夠適配我們的操作系統和我們的運行需求。下文中命令的含義是將EOF包含的文件內容寫入/home/postgres/pgdata/postgresql.conf配置文件。

cat >> /home/postgres/pgdata/postgresql.conf <<"EOF"
listen_addresses = '*'
port=5432
logging_collector = on
log_directory = 'pg_log'
log_filename = 'postgresql-%a.log'
EOF

listen_addresses 表示postgre進程監聽的網卡地址，配置*表示監聽所有。
port服務監聽端口配置
logging_collector=on，啓動日誌收集器
log_directory 表示日誌文件在PGDATA目錄下的文件夾位置。
log_filename表示日誌文件的名稱

這裏只列出一些通常情況下需要修改的參數，性能調優參數就不一一列舉了，我後續可能會專門寫一篇PostgreSQL性能調優的文章，歡迎大家關注我！

# 數據庫能夠接受的最大請求連接併發數
max_connections = 100
# 數據庫服務器將使用的共享內存緩衝區量。建議值：數據庫獨立服務器的1/4內存。
shared_buffers =1GB

基礎運行參數配置完成之後，還需要配置一些訪問權限。如下所示使用cat命令將EOF包含的文件內容，寫入/home/postgres/pgdata/pg_hba.conf 配置文件：

cat   > /home/postgres/pgdata/pg_hba.conf << EOF
# TYPE  DATABASE    USER    ADDRESS       METHOD
local      all       all                    trust
host      all       all    0.0.0.0/0        md5
EOF

第一行的內容表示local本機，all所有用戶可以訪問postgre的所有數據庫，並且密碼發送方式不需要加密(trust)。
第二行的內容用於遠程訪問，指定了可以訪問postgreSql數據庫的遠程用戶的ip範圍， 0.0.0.0/0 表示所有ip都可以。如果你希望指定ip段，可以像這樣去配置192.168.3.1/24(表示的ip範圍是：192.168.3.1到192.168.3.255)。md5表示數據庫訪問密碼使用md5的加密方式發送。

六、啓動數據庫新建用戶

完成以上的所有的操作之後，我們就可以啓動數據庫了，使用如下的這些命令啓停數據庫。

#啓動命令
pg_ctl start
#重啓命令
pg_ctl restart
#查看數據庫運行狀態
pg_ctl status
#停止數據庫
pg_ctl stop

數據庫啓動之後，我們查看一些數據庫運行的進程如下所示：

數據庫啓動成功，我們輸入psql命令，進入數據庫管理命令行

$ psql

數據庫初始化的過程，新建了一個用戶postgres，我們給它修改一下密碼。

alter user postgres with password '你設置的密碼';

一般來說，我們的程序在運行過程中，不會直接使用postgres用戶，而是新建一個用戶。

#新建一個用戶 acai
CREATE USER acai WITH password '密碼';
#新建一個數據庫acaidb，屬主是acai
CREATE DATABASE acaidb OWNER acai;
# 爲用戶acai賦權，all表示所有權限，acaidb的管理用戶
GRANT all ON  DATABASE acaidb TO acai;

實際上在生產環境中，我們需要創建兩個用戶，一個數據庫管理用戶用於管理表、視圖等操作；另一個是程序用戶，用於操作數據庫表裏面的數據，完成增刪改查。

CREATE USER acaiuser WITH password '********';
GRANT  update,delete,insert,select  ON  ALL TABLES IN SCHEMA public TO acaiuser;

七、開機自啓動

爲了讓PostgreSQL在以後每次服務器重啓之後，都能夠自動啓動，我們寫一個自啓動配置文件。下面的命令需要使用root用戶執行

cat > /etc/systemd/system/postgre14.service <<"EOF"
[Unit]
Description=PostgreSQL database server 14.4
Documentation=man:postgres(1)
After=network.target

[Service]
Type=forking
User=postgres
Group=postgres

Environment=PGPORT=5432
Environment=PGDATA=/home/postgres/pgdata

ExecStart=/home/postgres/postgre14/bin/pg_ctl start -D ${PGDATA} -s -o "-p ${PGPORT}" -w -t 300
ExecStop=/home/postgres/postgre14/bin/pg_ctl stop -D ${PGDATA} -s -m fast
ExecReload=/home/postgres/postgre14/bin/pg_ctl reload -D ${PGDATA} -s

KillMode=mixed
KillSignal=SIGINT
TimeoutSec=120

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

執行下列命令，使得PostgreSQL數據庫開機自啓動腳本生效。

systemctl daemon-reload
systemctl enable postgre14

後續再啓停數據庫，查看數據庫狀態，就可以使用下面的這些命令了

systemctl start postgre14
systemctl stop postgre14
systemctl status postgre14

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[PostgreSql]生產級別數據庫安裝要考慮哪些問題？

一、安裝包下載

二、必要的準備工作

1、安裝必要的編譯環境

2、創建postgre用戶

3、開放防火牆端口

4.修改操作系統打開最大文件句柄數

5、創建必要的目錄

三、編譯並安裝

四、配置環境變量

五、數據庫及參數初始化

六、啓動數據庫新建用戶

七、開機自啓動

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