Pgpool-II の準備

各 Swarm ノード上で実行している Kompira エンジンや Kompira アプリケーションサーバのコンテナからアクセス可能なデータベースとして、 PostgreSQL/Pgpool-II クラスタを構築する手順について説明します。

Pgpool-II を用いたデータベースクラスタには最低で 3台 のホストが必要となります。

ここでは、Docker Swarm クラスタのホスト上にデータベースクラスタを同居した形で構築していますが、Docker Swarm クラスタとは別にデータベースクラスタを構築しても構いません。

PostgreSQL/Pgpool-II のセットアップ

ここでは、ke2-docker パッケージに附属するセットアップ用のスクリプトを用いて構築する手順を示します。 このスクリプトは RHEL 9系 (CentOS Stream 9、Rocky Linux 9、AlmaLinux 9など互換 OS を含む) のサーバを対象としています。 その他の OS 上にセットアップする場合は、スクリプトの内容を参考にして構築してください。

なお、本セットアップスクリプトでは、PostgreSQL/Pgpool-II の各ユーザーとパスワードをデフォルトで以下のように設定します。

(1) 各ホストへのスクリプトファイル転送

ke2-docker パッケージの ke2/cluster/swarm ディレクトリに含まれる以下のスクリプトファイルを、クラスタを構成する各ホストに転送してください。

• setup_pgpool.sh
• setup_pgssh.sh

(2) PostgreSQL/Pgpool-II のインストール

各ホストで setup_pgpool.sh スクリプトを実行します。 このスクリプトでは、PostgreSQL 16、および、Pgpool-II のインストールと初期設定を行います。 setup_pgpool.sh 起動時には以下の環境変数を指定する必要があります。

• CLUSTER_VIP: Pgpool-II で使用する仮想IPアドレス
• CLUSTER_HOSTS: クラスタを構成するホスト名（空白区切り）

CLUSTER_HOSTS の最初のホストを「プライマリサーバ」として、残りのホストを「セカンダリサーバ」としてセットアップします。 また CLUSTER_HOSTS の順番に Pgpool-II 上でのノード ID を 0, 1, 2,... と割り当てます。 したがって、各ホスト上で setup_pgpool.sh を実行する際に、CLUSTER_HOSTS のホスト順序は同一にする必要があることに注意してください。

以下に実行例を示します。

[全ホスト]$ CLUSTER_VIP=10.20.0.100 CLUSTER_HOSTS='ke2-server1 ke2-server2 ke2-server3' ./setup_pgpool.sh

一般ユーザで実行する場合、起動後に sudo のパスワードを入力を求められます。

(3) Pgpool-II 用の SSH 接続設定

各ホストで setup_pgssh.sh スクリプトを実行します。 このスクリプトでは Pgpool-II の自動フェイルオーバおよびオンラインリカバリ機能を利用するため、各ノード間で postgres ユーザが公開鍵認証で SSH 接続できるように設定します。 先ほどの手順と同様に CLUSTER_HOSTS 環境変数を指定して setup_pgssh.sh スクリプトを実行してください。

[全ホスト]$ CLUSTER_HOSTS='ke2-server1 ke2-server2 ke2-server3' ./setup_pgssh.sh

setup_pgssh.sh は postgres ユーザーの SSH 鍵ファイルを作成し、公開鍵ファイルを CLUSTER_HOSTS で指定された各ホストの ~postgres/.ssh/authorized_keys に追加することで、パスワード無しで SSH 接続できるようにします。 一般ユーザで実行する場合、起動後に sudo のパスワードを入力、および、実行ユーザがクラスタを構成する各リモートホストにログインするためのパスワードとリモートホストでの sudo パスワードの入力を求められます。

パスワード入力を間違えるなどで公開鍵の転送に失敗していると、Pgppol-II が正常に機能しなくなるので注意してください。

Pgpool-II の起動とオンラインリカバリ

ここでは、Pgpool-II を起動して PostgreSQL のクラスタ構成を行ないます。

(1) Pgpool-II の起動

プライマリサーバ（ここでは ke2-server1 を想定）から順番に、各ホスト上で以下のコマンドを実行して Pgpool-II を起動してください。

[全ホスト]$ sudo systemctl start pgpool

(2) プライマリサーバの状態確認

プライマリサーバでは setup_pgpool.sh の実行によって、既に PostgreSQL サーバが起動しています。 いずれかのホスト上で以下のコマンドを実行して、プライマリサーバで PostgreSQL がプライマリモードで動作していることを確認してください。

[任意のホスト]$ psql -h $CLUSTER_VIP -p 9999 -U pgpool postgres -c "show pool_nodes"

$CLUSTER_VIP の部分は Pgpool-II で使用する仮想IPアドレスに置き換えるか、シェル変数 CLUSTER_VIP としてそのアドレスを設定しておいてください。 下記の例では、プライマリサーバである ke2-server1 で PostgreSQL がプライマリモードで起動しており（pg_status が "up"、pg_role が "primary"）、ke2-server2 と ke2-server3 では PostgreSQL がまだ起動していないこと（pg_status が "down"）が分かります。

[ke2-server1]$ psql -h 10.20.0.100 -p 9999 -U pgpool postgres -c "show pool_nodes"
ユーザー pgpool のパスワード: 
 node_id |   hostname  | port | status | pg_status | lb_weight |  role   | pg_role | select_cnt | load_balance_node | replication_delay | replication_state | replication_sync_state | last_status_change  
---------+-------------+------+--------+-----------+-----------+---------+---------+------------+-------------------+-------------------+-------------------+------------------------+---------------------
 0       | ke2-server1 | 5432 | up     | up        | 0.333333  | primary | primary | 0          | true              | 0                 |                   |                        | 2024-06-11 18:18:20
 1       | ke2-server2 | 5432 | down   | down      | 0.333333  | standby | unknown | 0          | false             | 0                 |                   |                        | 2024-06-11 18:16:06
 2       | ke2-server3 | 5432 | down   | down      | 0.333333  | standby | unknown | 0          | false             | 0                 |                   |                        | 2024-06-11 18:16:06
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(3) スタンバイサーバのオンラインリカバリ

Pgpool-II のオンラインリカバリ機能を利用し、ke2-server2 と ke2-server3 をスタンバイサーバとして起動させて、Pgpool-II 管理下に追加します。

オンラインリカバリさせるには、以下のように pcp_recovery_node コマンドを実行してください。

[任意のホスト]$ pcp_recovery_node -h $CLUSTER_VIP -p 9898 -U pgpool -n {ノードID} -W

{ノードID} の部分はオンラインリカバリさせるノード ID に置き換えてください。 上で確認したとおり ke2-server1 がノードID 0 でプライマリサーバとして動作していますので、ここではノード ID に 1 および 2 を指定して ke2-server2 と ke2-server3 をオンラインリカバリさせています。

[ke2-server1]$ pcp_recovery_node -h 10.20.0.100 -p 9898 -U pgpool -n 1 -W
Password:
pcp_recovery_node -- Command Successful

[ke2-server1]$ pcp_recovery_node -h 10.20.0.100 -p 9898 -U pgpool -n 2 -W
Password:
pcp_recovery_node -- Command Successful

(4) スタンバイサーバの状態確認

オンラインリカバリによって PostgreSQL のスタンバイサーバが起動していることを、再び以下のコマンドで確認してください。

[任意のホスト]$ psql -h $CLUSTER_VIP -p 9999 -U pgpool postgres -c "show pool_nodes"

以下の例では、ke2-server2 と ke2-server3 で PostgreSQL がスタンバイサーバとして起動していること（pg_status が "up"、pg_role が "standby"）が分かります。

[ke2-server1]$ psql -h 10.20.0.100 -p 9999 -U pgpool postgres -c "show pool_nodes"
ユーザー pgpool のパスワード: 
 node_id |   hostname  | port | status | pg_status | lb_weight |  role   | pg_role | select_cnt | load_balance_node | replication_delay | replication_state | replication_sync_state | last_status_change  
---------+-------------+------+--------+-----------+-----------+---------+---------+------------+-------------------+-------------------+-------------------+------------------------+---------------------
 0       | ke2-server1 | 5432 | up     | up        | 0.333333  | primary | primary | 0          | false             | 0                 |                   |                        | 2024-06-11 18:18:20
 1       | ke2-server2 | 5432 | up     | up        | 0.333333  | standby | standby | 0          | true              | 0                 | streaming         | async                  | 2024-06-11 18:22:54
 2       | ke2-server3 | 5432 | up     | up        | 0.333333  | standby | standby | 0          | false             | 0                 | streaming         | async                  | 2024-06-11 18:22:54
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