PostgreSQL复制槽：守护数据一致性

时间：2024-12-17 12:58:49

在 PostgreSQL中，复制槽（Replication Slot）是一个默默无闻却至关重要的英雄，它确保了数据在主从库间的准确传递。今天，我们就来聊聊复制槽的故事

复制槽作用：数据复制的守护者

想象一下，你有一个重要的信息需要从一个地方传递到另一个地方，复制槽就是那个确保信息不丢失的信使。在 PostgreSQL 的数据复制过程中，复制槽的作用可以总结为以下几点：

WAL 数据的守护者：复制槽告诉主库，哪些 WAL 日志是宝贝，不能随便丢掉。
同步进度的记录者：它记录了从库已经接收并应用的 WAL 日志的位置，这样大家就都知道复制进行到了哪一步。
数据安全的保障者：即使网络中断或从库出现问题，复制槽也能确保从库能够从上次中断的地方恢复复制，不会丢失任何数据。

复制槽的存在

复制槽并不存储在某个神秘的文件中，而是以一种更为优雅的方式存在于 PostgreSQL 的系统表和共享内存中：

系统表中的记录：复制槽的信息可以在 pg_replication_slots 系统表中找到，这里记录了所有复制槽的详细信息。

SELECT 
    slot_name, 
    slot_type, 
    active, 
    restart_lsn
FROM 
    pg_replication_slots
WHERE 
    active IS TRUE;

PostgreSQL复制槽：守护数据一致性_共享内存

查询将返回所有活跃的复制槽的信息，包括它们的名称、类型和 restart_lsn。您应该确保不删除任何 restart_lsn 之后的 WAL 日志，因为这些日志对于从库来说是必需的。

共享内存中的状态：复制槽的实时状态信息存储在 PostgreSQL 的共享内存中，由 PostgreSQL 的后台进程精心维护。

复制槽如何工作

复制槽的工作原理其实挺直观的：

申请复制槽：从库启动时，会向主库申请一个复制槽，并告诉主库自己已经到哪里了。
发送 WAL 数据：主库根据复制槽的信息，把从库需要的 WAL 日志发送出去。
应用 WAL 数据：从库接收到 WAL 日志后，会应用到自己的数据库中，并更新复制槽中的最后应用位置。
定期汇报：从库会定期告诉主库自己的最新进度，这样主库就可以释放掉从库不再需要的旧 WAL 日志。

当 WAL 日志丢失时

尽管复制槽非常给力，但在某些情况下，WAL 日志还是可能丢失：

归档失败：如果 WAL 日志没能成功归档，它们可能就会丢失。
磁盘空间不足：如果主库的磁盘空间不够了，WAL 日志可能会被删除。
复制槽超时：如果从库长时间没动静，复制槽可能会被释放，导致 WAL 日志被删除。

复制槽测试

通过一个简单的测试来近距离观察复制槽的工作：

创建复制槽：

SELECT * FROM pg_create_physical_replication_slot('my_slot');

这条命令在主库上创建了一个名为 my_slot 的物理复制槽。

查看复制槽状态：

SELECT * FROM pg_replication_slots;

这条命令可以查看所有复制槽的状态，包括我们刚刚创建的 my_slot。

模拟 WAL 日志丢失：为了测试 WAL 日志丢失的情况，我们可以暂时停止从库的复制进程，并手动删除一些 WAL 文件。
恢复复制：重新启动从库的复制进程，观察从库如何处理丢失的 WAL 日志。如果复制槽还在，从库会尝试从最后成功应用的位置继续复制。

通过这个小实验，我们可以亲身体验复制槽的功能，并了解在不同情况下复制槽的行为。

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