實現PostgreSQL資料庫伺服器的負載平衡

作業系統：Debian 3.0 r2
所使用的核心：linux-2.4.23
實驗用到的模組： ipvsadm-1.21，PostgreSQL (ipvsadm命令的詳細用法請參考這裡)
功能描述:這是一個關於LinuxVirtualServer的比較簡單的實驗，是如何?兩台PostgreSQL資料庫的負載平衡。做這個實驗的目的有三個：
1，是一個朋友的需求；
2，我本人也有一段時間沒有看LVS方面的東西了，借這個機會再複習一下；
3，因為這是個最簡單的LVS的實驗，對LVS的初學者來說有很好的協助。

安裝步驟：
1， 首先你要重新編譯核心，如果你不清楚如何編譯核心，可以到我們的“基礎知識”欄目中去看看。將NetFilter和LVS的選項編譯進你的核心，你可以參考一下這三張圖片：網路編譯選項，NetFilter編譯選項，LVS編譯選項
2， 核心編譯完成後用新核心啟動系統，然後安裝ipvsadm
tar zxvf ipvsadm-1.21.tar.gz
cd ipvsadm-1.21
make
make install
安裝完畢

3， 我們現在有如下的網路結構，要實現對兩台PostgreSQL伺服器的負載平衡，
http://www.linux.gov.cn/himages/Linux/lvs_001.gif
實現對這兩台PostgreSQL伺服器：192.168.3.2，192.168.3.3的負載平衡很容易，用下面的幾條命令：

echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
ipvsadm -A -t 192.168.1.100:5432 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.1.100:5432 -r 192.168.3.2:5432 -m -w 1
ipvsadm -a -t 192.168.1.100:5432 -r 192.168.3.3:5432 -m -w 1

解釋：
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward：開啟Linux LVS Router的路由功能。否則資料包是不會被轉寄的

ipvsadm -A -t 192.168.1.100:5432 -s rr ：添加一台虛擬伺服器，虛擬伺服器的IP地址是192.168.1.100，連接埠是5432，用的演算法是Round Robin（輪尋）

ipvsadm -a -t 192.168.1.100:5432 -r 192.168.3.2:5432 -m -w 1
在虛擬伺服器192.168.1.100中添加真實的伺服器192.168.3.2:5432；

ipvsadm -a -t 192.168.1.100:5432 -r 192.168.3.3:5432 -m -w 1
在虛擬伺服器192.168.1.100中添加真實的伺服器192.168.3.3:5432

以上是這個實驗的全部的內容，現在我們對他做一個小的討論:

1， 首先，這個實驗是針對PostgreSQL叢集的，PostgreSQL的預設連接埠號碼5432。如果你要做其他服務的叢集，同樣沒問題的如http、FTP、SMTP，你只需要將命令裡的連接埠號碼5432改成相應的連接埠號碼就可以了。

2， 這個PostgreSQL的叢集並不是很理想，有兩種情況值得提一下：
(A)，當兩台PostgreSQL中的一台出現故障時，ipvsadm並不能自動的檢測到，不會將出現故障的伺服器從叢集中剔除，ipvsadm仍然會按照定好的規則對兩台伺服器做負載平衡，這樣就會造成PostgreSQL的服務時好時壞。

(B)，因為我們現在只使用了一台Linux LVS Router，當Linux LVS Router出現故障時，整個PostgreSQL將停止服務。

解決這兩個問題的方法是用一種方法，時時的監測叢集中所有機器包括伺服器、LVS Router的健康狀態，如果有伺服器出現了故障，叢集系統自動的將他從系統中剔除；然後準備兩台以上的LVS Router，有一台是主用，其他的作為備份，當主用的LVS Router出現故障時，作為備份的LVS Router會及時的接管主用LVS Router的工作。在LVS項目中有一個組件叫Keepalived，Keepalived是專門做這項工作的，關於Keepalived這方面的應用 請參考這個實驗：《架構高穩定、高可用、高效率的伺服器負載平衡（Load balancer）系統》。同時Keepalived也是Linux下VRRP的解決方案。

3，在實際的應用中，我們一般不會採用這樣的網路架構，大多數情況下我們採用的是如示的架構：
http://www.linux.gov.cn/himages/Linux/lvs_002.gif
資料庫的寫入動作是由背景“資料庫編輯人員”錄入的，資料庫的內容儲存在“網路存放裝置”中。訪問資料庫的人員通過PostgreSQL叢集訪問資料庫的內容。

關於PostgreSQL的安裝、啟動的一點小問題：
1，很多時候我們在安裝一個從來沒有用過的GNU 軟體時，總會遇到些小問題，這就需要我們從新回過頭來去看他的文檔，檢查他的配置。我在第一次安裝PostgreSQL時就遇到了一點小問題，在這裡寫出來，供大家參考:
PostgreSQL的安裝還是比較簡單的，完全按照他文檔中的INSTALL檔案來做就可以了，以下是我的安裝步驟：

./configure Cprefix=/usr/local/pgsql
gmake
su
gmake install
adduser postgres
mkdir /usr/local/pgsql/data
chown postgres /usr/local/pgsql/data
su - postgres
/usr/local/pgsql/bin/initdb -D /usr/local/pgsql/data

2，啟動PostgreSQL：
su - postgres
/usr/local/pgsql/bin/postmaster -D /usr/local/pgsql/data >logfile 2>&1 &
這樣就安裝好了，我的問題出現在啟動的時候，啟動時，我查看系統中的進程，發現PostgreSQL的進程已經在運行，但5432連接埠並沒有啟動，最後發現是設定檔的問題：
將/usr/local/pgsql/data/postgresql.conf檔案中的
# tcpip_socket = false 改成
tcpip_socket = yes

為了能讓其他的機器都能訪問PosgreSQL服務還要修改/usr/local/pgsql/data/pg_hba.conf
加入如下的行：
#TYPE DATABASE USER IP-ADDRESS IP-MASK METHOD
host all all 0.0.0.0 0.0.0.0 trust
這句話的意思是開放所有機器對PostgreSQL的存取權限。

我們這個實驗並不是專門針對PostgreSQL的，所以其他的不多說了。

最後，LinuxVirtualServer和PostgreSQL可都是我們華人在自由軟體集市裡的驕傲啊！！

作者：lna@networksbase.com