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目录

前言

概述

原理机制

关键流程

备节点启动

walreceiver启动的时机

结尾

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前言

本文是基于postgresql 15的代码进行分析解读，演示是在centos8系统上进行。

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概述

hot-standby模式是postgresql提供的一种高可用方案，可以通过一主一备，或一主多备，以及一主多级级联备来达到数据和业务的高可用，备节点也可以进行只读业务，所以对只读业务的性能也会有很好的提升。

通过hot-standby模式也可以搭建容灾部署，达到多地多中心的效果。

原理机制

先来看下hot-standby如何搭建，要经过以下步骤：

（1）当然主节点要设置wal_level,pg_hba中设置访问权限，walsender要和备节点数量有关；

（2）通过pg_basebackup备份主节点的当前数据，此份数据就可以作为备节点启动，参数控制单独生成wal还是放在数据目录，带有-R时还会生成recovery信息；

（3）备节点设置standby=on,同时设置主节点的连接访问信息；这个可以在pg_basebackup时通过参数一次性搞定；

（4）启动备节点，此时主节点修改的数据就在备节点上看到。

那么，这是如何实现的呢？

我们通过以下原理介绍来回答这些问题。

我们查看主备后台进程，会发现几个平常看不到的进程信息

[senllang@localhost cbase]$ ps -ef|grep postgres

senllang   1440923       1  0 Apr23 ?        00:00:00 /opt/postgres/bin/postgres -D pgtest -p 8889

senllang   1440924 1440923  0 Apr23 ?        00:00:10 postgres: checkpointer

senllang   1440925 1440923  0 Apr23 ?        00:00:28 postgres: background writer

senllang   1441187 1440923  0 Apr23 ?        00:00:05 postgres: walwriter

senllang   1441188 1440923  0 Apr23 ?        00:00:00 postgres: autovacuum launcher

senllang   1441189 1440923  0 Apr23 ?        00:00:00 postgres: logical replication launcher

senllang   1441398       1  0 Apr23 ?        00:00:00 /opt/postgres/bin/postgres -D standby  -p 8888

senllang   1441399 1441398  0 Apr23 ?        00:00:16 postgres: checkpointer

senllang   1441400 1441398  0 Apr23 ?        00:00:21 postgres: background writer

senllang   1441401 1441398  0 Apr23 ?        00:06:38 postgres: startup recovering 00000002000000060000001C

senllang   1531801 3811240  0 Apr24 pts/3    00:00:00 /opt/postgres/bin/psql -d postgres -p 8889 -h 127.0.0.1

senllang   1531920 1441398  0 Apr24 ?        00:00:02 postgres: walreceiver streaming 6/1C48E758

senllang   1531922 1440923  0 Apr24 ?        00:00:01 postgres: walsender senllang 127.0.0.1(49266) streaming 6/1C48E758

主节点的端口为8889，对应的postmaster进程号为1440923  ，主节点下多了一个walsender 进程；

备节点的端口号为8888，对应的postmaster进程号为1441398  ，备节点下有两个进程startup ，walreceiver 显示在处理wal；

大家此时可以猜到主节点的变化是通过walsender发送到备节点的walreiver，然后由startup进程进行recovering，也就是redo，这样就可以在备节点看到和主节点一样的变化了。

主要流程如下图所示：

关键流程

• 备节点启动

standby模式启动的条件，

首先看standby.signal；

其次检查数据备份状态，有两种情况下认为是可以的；

1、有label文件的话就可以启用；

2、如果有recovery.signal，同时control文件中，数据有备份状态或者是正常停止状态的就可以启用；

• walreceiver启动的时机

walreceiver是备节点在以standby启动后，从WAL源读取WAL时，首次会给postmaster发信号启动receiver。

walreceive进程启动详细流程：

(1)在启动时调用流程

如果是备节点启动，在startup中会请求启动walreceiver,调用关系为

StartupXLOG

->PerformWalRecovery

->ReadRecord

->XLogPrefetcherReadRecord

->lrq_complete_lsn

->lrq_prefetch

->XLogPrefetcherNextBlock

->XLogReadAhead

->XLogDecodeNextRecord

->ReadPageInternal

->XLogPageRead

->WaitForWALToBecomeAvailable

在WaitForWALToBecomeAvailable会选择恢复的来源，当恢复来源为XLOG_FROM_STREAM时，会检查walreceive以及主节点的连接信息，然后向postmaster发送启动walreceive的信号。

lrq_*提供了一组函数处理LsnReadQueue，在读取WAL完成WAL的加载获取。

（2）postmaster在信号处理时，设置启动标志，在serverloop时启动进程；

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结尾

作者邮箱：study@senllang.onaliyun.com
如有错误或者疏漏欢迎指出，互相学习。

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