PostgreSQL HA のインストールおよび設定

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先に示したダイヤグラムの実装をサポートするガイドラインを以下に示します。これらのガイドラインは PostgreSQL HA 展開を実装する PostgreSQL の管理者およびユーザーを対象としています。

参照用に、 Pgpool-II を使用した PostgreSQL HA の展開例には、このソリューションの実装に使用されるダウンロード、コマンドラインシーケンス、スクリプトの例が示されています。

参照ドキュメント

PostgreSQL をインストールする前に、必要条件となるソフトウェアのドキュメンテーションを含め、インストールと設定に関するすべてのドキュメントを読んで理解します。セキュリティに関する推奨事項を含め、適切な設定について理解し、適用することが重要です。

以下のリンクでは、ストリーミングレプリケーションと Pgpool-II によるノード管理を使用する PostgreSQL HA のインストールと設定に関する有益な情報が提供されています。

• PostgreSQL の詳細なインストールガイド

• レプリケーションオプション

• 高可用性ドキュメンテーション

• Pgpool-II

PostgreSQL のインストールおよび PostgreSQL での新規ユーザーロールの作成

PostgreSQL をインストールして設定する手順については、Installing ThingWorx ガイドで説明しています。展開するバージョンの ThingWorx のインストールガイドを参照してください。3 つの PostgreSQL ノードすべてで同じインストールと設定のタスクを実行しなければなりません。

PostgreSQL データベーススクリプトの設定および実行

PostgreSQL 内にデータベースを構築する手順については、Installing ThingWorx ガイドで説明しています。展開するバージョンの ThingWorx のインストールガイドを参照してください。3 つの PostgreSQL ノードすべてで同じインストールと設定のタスクを実行する必要があります。

モデル/データプロバイダスキーマスクリプトの設定および実行

PostgreSQL 内に ThingWorx スキーマを構築する手順については、Installing ThingWorx ガイドで説明しています。展開するバージョンの ThingWorx のインストールガイドを参照してください。3 つの PostgreSQL ノードすべてで同じ設定タスクを実行する必要があります。

すべての PostgreSQL ノードへのレプリケーションユーザーの作成

レプリケーションタスクを管理する PostgreSQL ユーザーをすべてのノードに作成します。同じユーザー名とパスワードを使用しなければなりません。

すべての PostgreSQL ノードへのレプリケーションパラメータの追加

以下の表に、PostgreSQL のレプリケーションサービスを制御する PostgreSQL パラメータを示します。

コンフィギュレーション列に示す値は、参照アーキテクチャでの展開例を反映していますが、使用する環境に合わせて修正できます。次の表の多くの設定には、使用する環境に合わせて適切なコンフィギュレーションの値を決定するために役立つリンクが提示されています。

設定	コンフィギュレーション	説明
listen_addresses	‘*’	すべてのネットワークインタフェースで受信します。状況によっては、複数のネットワークインタフェースがある場合、これを特定のネットワークインタフェースに制限することをお勧めします。
Port	5432	これがデフォルトのポート番号です。
max_connections	150	PostgreSQL でのデフォルトは 100 です。ThingWorx でのデフォルト設定も 100 です (maxpoolsize)。データベースで予想される同時接続の総数に基づいてこの数値を増やします。これは必ず、ThingWorx の platform-settings.json ファイルでの maxpoolsize 設定の数値より大きくなければなりません。
shared_buffers	1024 MB	オプションのパフォーマンスチューニング。データベースサーバーが共有のメモリバッファに使用するメモリの量を設定します。マシン上で使用可能なメモリの 4 分の 1 に設定することをお勧めします。「Resource Consumption」 > 「Memory」を参照してください。
work_mem	32 MB	オプションのパフォーマンスチューニング。一時的なディスクファイルに書き込む前に内部の並べ替え操作とハッシュテーブルによって使用されるメモリの量を指定します。「Resource Consumption」 > 「Memory」を参照してください。work_mem まで下にスクロールします。
maintenance_work_mem	512 MB	オプションのパフォーマンスチューニング。メンテナンス操作によって使用されるメモリの上限を指定します。「Resource Consumption」 > 「Memory」を参照してください。このオプションは work_mem のすぐ後ろに表示されます。
wal_level	enum	オプションのパフォーマンスチューニング。メンテナンス操作によって使用されるメモリの上限を指定します。「Write Ahead Log」 > 「Settings」を参照してください。
synchronous_commit	on	「Write Ahead Log」 > 「Settings」に移動し、synchronous_commit (enum) まで下にスクロールします。
archive_mode	on	• https://wiki.postgresql.org/wiki/Binary_Replication_Tutorial#Setting_Up_Archiving_On_The_Master • 「Write Ahead Log」 > 「Archiving」
archive_command	'cd .'	「Write Ahead Log」 > 「Archiving」に移動し、archive_command (string) まで下にスクロールします。
max_wal_size	10	「Write Ahead Log」に移動し、ARCHIVING リンクをクリックします。max_wal_size (integer) まで上にスクロールします。WAL コンフィギュレーションの詳細については、PostgreSQL 10 のドキュメントの「WAL Configuration」を参照してください。
synchronous_standby_names	node1, node2 または node2, node0 または node0, node1	コンマ区切りリストとして、ほかのノードの "application_name" をその recovery.conf ファイルで指定されているとおりに追加します。「Write Ahead Log」の「Settings」セクションにある synchronous_commit を参照してください。
hot_standby	true/false	このモードについては、「Hot Standby」を参照してください。
fsync	on	「Write Ahead Log」 > 「Settings」に移動し、fsync まで下にスクロールします。
チェックポイントの設定		チェックポイントの設定については、「Checkpoints」を参照してください。

start_replication および retargetMaster スクリプトの確立

各ノードに、レプリケーションサービスをアクティブ化して PostgreSQL ノードをシステムと同期させるスクリプトを確立します。

さらに、各ノードに、recovery.conf ファイルを作成および実装可能なスクリプトを確立します。recovery.conf ファイルには、発生した失敗に応じてどのノードをマスターにしてどのノードをスタンバイにするかを調整するために必要な変更が含まれている必要があります。

すべての PostgreSQL ノードへの外部接続パラメータの調整

各 pg_hba.conf ファイルでパラメータを修正して、ユーザーおよび ThingWorx データが保管されるデータベースに、この IP からアクセスできるようにします。この IP からデータベースに接続します。

Pgpool-II から接続する場合、認証アクセスがここに記載されている Pgpool-II のドキュメンテーション (md5 または trust) に準拠していることを確認します。

pg_hba.conf ファイルの詳細については、 PostgreSQL 10 ドキュメントの「The pg_hba.conf File」を参照してください。

レプリケーションを開始するための PostgreSQL サービスの再開始

どのノードがマスターで (最初に開始)、どのノードがプライマリスタンバイノードで (2 番目に開始)、どのノードが 3 番目 (最後に開始) であるかを制御するため、すべての PostgreSQL ノードを順番に再開始します。

マスターノードでは、PostgreSQL サービスを開始します。

プライマリスタンバイノードでは、マスターノードと同期させるために最初に start_replication スクリプトを実行します。次に、PostgreSQL サービスを開始します。

2 つ目のスタンバイノードでは、プライマリスタンバイノードと同期させるために最初に start_replication スクリプトを実行します。次に、PostgreSQL サービスを開始します。

Pgpool-II ノードのインストール

Pgpool をインストールする前に、必要条件となるソフトウェアのドキュメンテーションを含め、インストールに関するすべてのドキュメントを読んで理解します。セキュリティに関する推奨事項を含め、適切な設定について理解し、適用することが重要です。

Pgpool-II に関する情報を以下からダウンロードできます。

• http://pgpool.net/mediawiki/index.php/Downloads

Pgpool-II のインストール手順については、オペレーティングシステムのドキュメンテーションを参照してください。Pgpool-II サービスを実行するすべてのノードに同じバージョンの Pgpool-II がインストールされている必要があります。

Pgpool-II ノードの設定

以下の表に、Pgpool-II のインストール環境で修正するパラメータを示します。Pgpool-II のすべてのパラメータは pgpool.conf ファイルで管理されます。これらのプロパティと値をすべての Pgpool-II ノードに追加する必要があります。

設定

値

説明

listen_addresses

‘*’

同じサーバーか別のサーバーかにかかわらず、ThingWorx アプリケーションのモデルプロバイダが Pgpool-II に接続可能な値を選択します。

port

5432

クライアント接続を受信する TCP ポート

pcp_listen_address

Port Control Protocol (PCP) 接続の IP/ホストフィルタ (* はすべて許可)

pcp_port

9898

PCP 接続を受信する TCP ポート

backend_hostname

backend_port

backend_weight

backend_data_directory

backend_flag

<バックエンドのポート番号>

/var/lib/postgresql/10.x/main

ALLOW_TO_FAILOVER

3 つのノード (マスターおよび 2 つのスタンバイ) それぞれに、これらのバックエンドコンフィギュレーション値を設定します。たとえば、backend_hostname0 はマスター、backend_hostname1 はスタンバイなどです。詳細については、 PostgreSQL のオンラインドキュメンテーションを参照してください。

enable_pool_hba

pool_hba.conf を有効にします

master_slave_mode

マスター/スタンバイレプリケーションを使用していることを Postgres に通知します。

load_balance_mode

off

ThingWorx ではロードバランシングは推奨されていません。

master_slave_sub_mode

stream

既成の PostgreSQL ストリーミングレプリケーションを使用するように Pgpool-II に通知します。

replication_mode

off

Pgpool-II のレプリケーションを使用しないで、代わりに既成の PostgreSQL ストリーミングレプリケーションを使用します。

sr_check_period

ストリーミングレプリケーションの遅延 (秒)

sr_check_user

replicator

ストリーミングレプリケーションのユーザー

sr_check_password

replicator

ストリーミングレプリケーションのパスワード

sr_check_database

postgres

ストリーミングレプリケーションのデータベース

health_check_user

postgres

フェールオーバー正常性チェックのユーザー

health_check_password

postgres

フェールオーバー正常性チェックのパスワード

health_check_database

postgres

フェールオーバー正常性チェックのデータベース

failover_command

/etc/pgpool2/failover.sh %d %h %D %m %H %R %M %P

この設定の詳細については、「failover_command」のセクションを参照してください。

さらに、付録 C で以下のサンプルスクリプトを参照してください。

• failover.sh

• retargetMaster_001.sh

• retargetMaster_002.sh

• retargetMaster_003.sh

num_init_children

max_pool

max_child_connections

superuser_reserved_connections

パフォーマンスチューニングのパラメータ。これらの設定は Pgpool-II の接続プーリング機能に関連します。ボリュームトラフィックの最大スループットのニーズを満たす十分な接続を起動時に用意するとともに、PostgreSQL DB ノードの最大接続の設定を超えないようにしてください。推奨値および値の計算式については、マニュアル (上記のリンクを参照) の「プール」セクションを参照してください。

num_init_children が modelproviderconfig.json 内の maxpoolsize より大きく、postgresql.conf 内の max_connections が num_init_children の設定より大きくなるようにします。

PostgreSQL フェールオーバースクリプトの設定

失敗検出時に Pgpool-II サービスが呼び出すフェールオーバースクリプトを各 Pgpool-II ノード内で確立します。このスクリプトには、PostgreSQL ノードで失敗が発生した場合に実行されるロジックとタスクが含まれている必要があります。

PostgreSQL 10 オンラインドキュメントの「Failover」セクションを参照してください。

PCP コンフィギュレーションの更新

すべての ThingWorx サーバーを認識するように pool_hba.conf ファイルを更新します。

PostgreSQL に対する ThingWorx リクエストでは、Pgpool-II は ThingWorx 資格証明を使用して PostgreSQL ノードに接続することで、確立されているアクセス権限と制約を維持します。pool_hba.conf ファイルでは pg_hba.conf と同じフォーマット、認証方法、および認証オプション (md5、trust など) が使用されます。

pool_hba.conf の設定の詳細については、以下を参照してください。

• http://www.pgpool.net/docs/latest/en/html/client-authentication.html

クライアント認証の更新

すべての ThingWorx サーバーを認識するように pool_hba.conf ファイルを更新します。

pool_hba.conf の設定の詳細については、以下を参照してください。

• http://www.pgpool.net/docs/latest/en/html/client-authentication.html

Pgpool-II のフェールオーバーの設定

高可用性構成では、Pgpool-II はアクティブ/パッシブオペレーションで動作し、通常は 1 つのアクティブな Pgpool-II ノードと 1 つのスタンバイノードで構成されます。Pgpool-II はノードの正常性を監視するウォッチドッグプロセスを提供し、プライマリノードが失敗するとスタンバイノードをアクティブ化します。

ウォッチドッグの詳細および設定については、Pgpool のドキュメンテーション ( http://www.pgpool.net/docs/latest/en/html/example-watchdog.html) を参照してください。

以下の表に、Pgpool-II 内でウォッチドッグを設定する際に考慮する必要がある設定と値を示します。これらの設定と値を各 Pgpool-II ノードの pgpool.conf ファイルに追加する必要があります。

設定	値	説明
use_watchdog	on	Pgpool-II 内でのウォッチドッグをオンにします
wd_hostname	'{IP address of this Pgpool-II node}'	このウォッチドッグのホスト名または IP アドレス
wd_port	9000	このウォッチドッグのポート番号
delegate_IP	'{Virtual IP address to access PostgreSQL}'	(Pgpool-II を経由して) クライアントが PostgreSQL にアクセスする際に使用する仮想 IP アドレス
ifconfig_path	/etc/pgpool2	if_up_cmd および if_down_cmd コマンドまたはスクリプトが含まれているディレクトリの絶対パス。
if_up_cmd	'ifup.sh $_IP_$ <eni id of Pgpool node>'	Pgpool-II が delegate_IP アドレスとの仮想 IP インタフェースを起動するときに発行されるコマンド。Pgpool-II ノードの eni ID は、EC2 管理コンソールにログインして自分の Pgpool-II インスタンスに移動することによって取得できます。コンソール内の説明で Network interfaces エントリを見つけ、「eth0」をクリックしてインタフェース ID を特定します。これを $<eni id of Pgpool node> に使用します。
if_down_cmd	'ifdown.sh $_IP_$ <eni id of Pgpool node>'	Pgpool-II が delegate_IP アドレスとの仮想 IP インタフェースを停止するときに発行されるコマンド。Pgpool-II ノードの eni ID を取得するには、if_up_cmd を参照してください。
arping_path	/usr/bin	インストール iputils-arping パッケージのパス
arping_cmd	arping -U $_IP_$ -w 1	IP の検証に使用される arping コマンド。
heartbeat_destination0	'{IP address of the other Pgpool-II node}'	ハートビートチェックが行われる IP アドレス。other_pgpool_hostname0 設定の値
heartbeat_destination_port0	9694	デフォルト値を使用します。
heartbeat_device	'eth0'	ハートビート通信用 IP アドレスの NIC デバイス
other_pgpool_hostname0	'{IP address of the other Pgpool-II node}'	その他の Pgpool-II サーバーインスタンスの IP アドレス
other_pgpool_port0	5432	その他の Pgpool-II ノードが受信するポート
other_wd_port0	9000	その他の Pgpool-II ウォッチドッグ機能が受信するポート