PostgreSQL支持物理復制（流復制）及邏輯復制2種。通過流復制技術，可以從實例級復制出一個與主庫一模一樣的實例級的從庫。流復制同步方式有同步、異步兩種。另一種復制方式為邏輯復制，區別于物理復制的是物理復制是基于實例級的復制，只能復制整個PostgreSQL實例，而不能基于部分庫及表。
1、復制類型
PostgreSQL支持物理復制（流復制）及邏輯復制2種。通過流復制技術，可以從實例級復制出一個與主庫一模一樣的實例級的從庫。流復制同步方式有同步、異步兩種。
另一種復制方式為邏輯復制，區別于物理復制的是物理復制是基于實例級的復制，只能復制整個PostgreSQL實例，而不能基于部分庫及表。從PostgreSQL10開始，出現了基于表級別的復制，即邏輯復制。
2、流復制
主庫安裝及從庫編譯此處就省略了，直接進入主從復制的安裝環節。
（1） 修改主庫配置文件postgresql.conf
/* 除了基礎參數,搭建備庫至少需要配置如下參數 */
listen_address = '*'
wal_level = replica
archive_mode = on
archive_command = 'cp %p /data/postgresql/archive/%f '
max_wal_senders= 10
wal_keep_segments=1024
hot_standby = on
參數簡要說明：
- listen_address： 按需設置,本次測試配置為所有主機均可以訪問,生產環境可以按需配置網段或IP等。
- wal_level： 設置流復制模式至少設置為replica。
- archive_mode: 本次啟用歸檔。
- archive_command：WAL日志歸檔命令,生產環境可以將歸檔拷貝到對應目錄或其他機器上,本次測試配置為歸檔到本機的另一個目錄下。
- max_wal_senders：最大WAL發送進程數，此數量需大于等于從庫個數且比max_connections小。
- wal_keep_segments：pg_wal目錄下保留WAL日志的個數,每個WAL文件默認16M,為保障從庫能在應用歸檔落后時依舊能追上主庫，此值建議設置較大一點。
- hot_standby：此參數控制在恢復歸檔期間是否支持只讀操作，設置為ON后從庫為只讀模式。
注意：上述參數中有涉及歸檔日志的路徑，需手動創建
mkdir -p /data/postgresql/archive/
（2）創建復制賬號
為了數據安全及便于權限控制，創建一個復制專用的數據庫賬號。
postgres=# create user repl REPLICATION LOGIN ENCRYPTED PASSWORD 'repl123';
CREATE ROLE
（3）修改配置文件pg_hba.conf
添加復制賬號的權限，因可能會主從切換，因此 主從機器的IP均添加。也可以設置網段，以便于后期添加從庫。
# replication privilege.
local replication all trust
host replication all 127.0.0.1/32 trust
host replication all ::1/128 trust
host replication repl 192.168.56.33/24 md5
host replication repl 192.168.56.32/24 md5
（4）備份數據
從機上在線備份主庫數據，并將數據放在指定路徑，此路徑建議與主庫路徑一致。可以使用pg_basebackup。
命令在線熱備份，具體命令如下：
pg_basebackup -h 192.168.56.32 -U repl -p 5432 -F p -X s -v -P -R -D /data/postgresql/data/ -l postgres32
pg_basebackup命令中的參數說明：
- -h 指定連接的數據庫的主機名或IP地址，這里就是主庫的ip。
- -U 指定連接的用戶名，此處是我們剛才創建的專門負責流復制的repl用戶。
- -F 指定生成備份的數據格式，支持p（plain原樣輸出）或者t（tar格式輸出）。
- -X 表示備份開始后，啟動另一個流復制連接從主庫接收WAL日志，有 f(fetch)和s (stream）兩種方式，建議使用s方式。
- -P 表示顯示數據文件、表空間傳輸的近似百分比 允許在備份過程中實時的打印備份的進度。
- -v 表示啟用verbose模式，命令執行過程中會打印各階段日志，建議啟用。
- -R 表示會在備份結束后自動生成recovery.conf文件，這樣也就避免了手動創建。
- -D 指定把備份寫到哪個目錄，這里尤其要注意一點就是做基礎備份之前從庫的數據目錄（/data/postgresql/data）目錄需要手動清空。
- -l 表示指定個備份的標識，運行命令后可以看到進度提示。
以上備份命令輸出過程如下：
[postgres@PG33 data]$ pg_basebackup -h 192.168.56.32 -U repl -p 5432 -F p -X s -v -P -R -D /data/postgresql/data/ -l postgres32
Password:
pg_basebackup: initiating base backup, waiting for checkpoint to complete
pg_basebackup: checkpoint completed
pg_basebackup: write-ahead log start point: 0/2000028 on timeline 1
pg_basebackup: starting background WAL receiver
pg_basebackup: created temporary replication slot "pg_basebackup_17737"
56041/56041 kB (100%), 1/1 tablespace
pg_basebackup: write-ahead log end point: 0/20000F8
pg_basebackup: waiting for background process to finish streaming ...
pg_basebackup: base backup completed
從以上日志信息看出pg_basebackup命令首先對數據庫做一次checkpoint，之后基于時間點做一個全庫基準備份，全備過程中會拷貝$PGDATA數據文件和表空間文件到備庫節點對應目錄。
（5）修改recovery.conf
以上備份命令中生成了recovery.conf 文件,因此簡單修改即可。
standby_mode = 'on'
primary_conninfo = 'user=repl password=repl123 host=192.168.56.32 port=5432 sslmode=disable sslcompression=0 target_session_attrs=any'
## 添加如下信息
recovery_target_timeline = 'latest'
參數說明：
- standby_mode：設置是否啟用數據庫為備庫，如果設置成on，備庫會不停地從主庫上獲取WAL日志流，直到獲取主庫上最新的WAL日志流
- primary_conninfo：設置主庫的連接信息，這里設置了主庫IP、端口、用戶名信息等，此處是明文密碼，生產環境建議配置非明文密碼，而是將密碼配置在另一個隱藏文件中
- covery_target_timeline：設置恢復的時間線（timeline），默認情況下是恢復到基準備份生成時的時間線，設置成latest表示從備份中恢復到最近的時間線，通常流復制環境設置此參數為latest，復雜的恢復場景可將此參數設置成其他值
（6）啟動從庫
直接使用pg_ctl或配置服務啟動從庫即可。
pg_ctl -D /data/postgresql/data/ -l pg33.log start
如果啟動過程中出現如下錯誤。
waiting for server to start....2019-09-26 10:40:54.327 CST [10267] FATAL: data directory "/data/postgresql/data" has invalid permissions
2019-09-26 10:40:54.327 CST [10267] DETAIL: Permissions should be u=rwx (0700) or u=rwx,g=rx (0750).
stopped waiting
pg_ctl: could not start serve
Examine the log output.
則需要先修改權限，再啟動即可。
[postgres@PG33 data]$ chmod 0750 /data/postgresql/data/
[postgres@PG33 data]$ pg_ctl -D /data/postgresql/data/ -l pg33.log start
waiting for server to start.... done
server started
（7）測試主從同步
在主庫創建表并新增數據。
[postgres@PG32 ~]$ psql
psql (11.4)
Type "help" for help.
postgres=# create table test2(id int primary key, name varchar(20));
CREATE TABLE
postgres=# insert into test2 values(1,'aaa'),(2,'abc');
INSERT 0 2
在從庫查看。
[postgres@PG33 data]$ psql
psql (11.4)
Type "help" for help.
postgres=# select * from test2;
id | name
----+------
1 | aaa
2 | abc
數據已正常同步。
（8）查看復制狀態
通過pg_stat_replication視圖可以查看復制狀態
postgres=# select pid ,usesysid,usename,client_addr,state,sync_state from pg_stat_replication;
pid | usesysid | usename | client_addr | state | sync_state
-------+----------+---------+----------------+-----------+------------
25123 | 16797 | repl | 192.168.56.33 | streaming | async
(1 row)
以上查詢結果sync_state字段值為async，表示主備數據復制使用異步方式；state值為streaming,表示流復制方式。
（9）調整為同步復制
前面的步驟部署的為異步復制,如想配置為同步復制，則調整recovery.conf配置文件里的 synchronous_commit及synchronous_standby_names 后重啟或reload即可。
synchronous_commit = remote_write
synchronous_standby_names = 'PG33'
之后再查看結果如下：
postgres=# select pid ,usesysid,usename,client_addr,state,sync_state from pg_stat_replication;
pid | usesysid | usename | client_addr | state | sync_state
-------+----------+---------+----------------+-----------+------------
16265 | 16797 | repl | 192.168.56.33 | streaming | sync
(1 row)
此時狀態已變為同步復制了。
注：synchronous_commit 有多種方式，在流復制模式下,主要設置情況如下：
- remote_write： 當流復制主庫提交事務時，需等待備庫接收主庫發送的WAL日志流并寫入備節點操作系統緩存中，之后向客戶端返回成功，這種情況下備庫實例出現異常關閉時不會有已傳送的WAL日志丟失風險，但備庫操作系統異常宕機就有已傳送的WAL丟失風險了，此時WAL可能還沒完全寫入備節點WAL文件中，簡單地說remote_write表示本地WAL已落盤，備庫的WAL還在備庫操作系統緩存中，也就是說只有一份持久化的WAL，這個選項帶來的事務響應時間較低
- on： 設置成on表示流復制主庫提交事務時，需等待備庫接收主庫發送的WAL日志流并寫入WAL文件，之后才向客戶端返回成功，簡單地說on表示本地WAL已落盤，備庫的WAL也已落盤，也就是說有兩份持久化的WAL，但備庫此時還沒有完成重做，這個選項帶來的事務響應時間較高
- remote_apply： 表示表示流復制主庫提交事務時，需等待備庫接收主庫發送的WAL并寫入WAL文件，同時備庫已經完成重做，之后才向客戶端返回成功，簡單地說remote_apply表示本地WAL已落盤，備庫WAL已落盤并且已完成重做，這個設置保證了擁有兩份持久化的WAL，同時備庫也完成了重做，這個選項帶來的事務響應時間最高，即性能最差。
