常见问题

Pigsty etcd 模块常见问题答疑

etcd集群起什么作用?

etcd 是一个分布式的、可靠的键-值存储,用于存放系统中最为关键的数据,Pigsty 使用 etcd 作为 Patroni 的 DCS(分布式配置存储)服务,用于存储 PostgreSQL 集群的高可用状态信息。

Patroni 将通过 etcd,实现集群故障检测、自动故障转移、主从切换,集群配置管理等功能。

etcd 对于 PostgreSQL 集群的高可用至关重要,而 etcd 本身的可用性与容灾,是通过使用多个分布式的节点来保证的。


etcd集群使用多大规模合适?

如果超过集群成员数一半(包括正好一半)的 etcd 实例不可用,那么 etcd 集群将进入不可用状态,拒绝对外提供服务。

例如:使用 3 节点的 etcd 集群允许最多一个节点宕机,而其他两个节点仍然可以正常工作;而使用 5 节点的 etcd 集群则可以容忍 2 节点失效。

请注意,etcd 集群中的 学习者(Learner)实例不计入成员数,因此在 3 节点 etcd 集群中,如果有一个学习者实例,那么实际上成员数量为 2,不能容忍任一节点失效。

在生产环境中,我们建议使用奇数个 etcd 实例,对于生产环境,建议使用 3 节点或 5 节点的 etcd 集群部署以确保足够的可靠性。


etcd集群不可用会有什么影响?

如果 etcd 集群不可用,那么会影响 PostgreSQL 的管控平面,但不会影响数据平面 —— 现有的 PostgreSQL 集群将继续运行,但通过 Patroni 进行的管理操作将无法执行。

etcd 故障期间,PostgreSQL 高可用将无法实现自动故障转移,您也无法使用 patronictl 对 PostgreSQL 集群发起管理操作,例如修改配置,执行手动故障转移等。 通过 Ansible 发起的管理命令不受 etcd 故障影响:例如创建数据库,创建用户,刷新 HBA 与 Service 配置等,etcd 故障期间,您依然可以直接操作 PostgreSQL 集群来实现这些功能。

请注意,以上描述的行为仅适用于较新版本的 Patroni (>=3.0,对应 Pigsty >= 2.0)。如果您使用的是较老版本的 Patroni (<3.0,对应 Pigsty 版本为 1.x),则 etcd / consul 故障会引发极为严重的全局性影响: 所有 PostgreSQL 集群将发生降级:主库将降级为从库,拒绝写请求,etcd 故障将放大为全局性 PostgreSQL 故障。在 Patroni 3.0 引入 DCS Failsafe 功能后,这种情况得到了显著改善。


etcd集群中存储着什么数据?

在 Pigsty 中,etcd 仅用于 PostgreSQL 高可用,并不会用于存储任何其他配置或状态数据。

而 PG 高可用组件 Patroni 会自动生成并管理 etcd 中的数据,当这些数据在 etcd 中丢失时,Patroni 会自动重建。

因此默认情况下,Pigsty 中的 etcd 可以视作 “无状态服务”,可以进行销毁与重建,这为维护工作带来了极大的便利。

如果您将 etcd 用于其他目的,例如作为 Kubernetes 的元数据存储,或自行存储其他数据,那么您需要自行备份 etcd 数据,并在 etcd 集群恢复后进行数据恢复。


如何从etcd故障中恢复?

因为 Pigsty 中的 etcd 只用于 PostgreSQL 高可用,本质上是可销毁、可重建的 “无状态服务”,因此在出现故障时,您可以通过 “重启” / “重置” 来进行快速止血。

重启 etcd 集群,您可以使用以下 Ansible 命令:

./etcd.yml -t etcd_launch

重置 etcd 集群,您可以直接执行以下剧本,实现覆盖抹除式重装:

./etcd.yml

如果您自行使用 etcd 存储了其他数据,那么通常需要备份 etcd 数据,并在 etcd 集群恢复后进行数据恢复。


维护etcd有什么注意事项?

简单的版本是:不要写爆 etcd 就好

etcd 默认设置了一个 2GB 的数据库容量上限,如果您的 etcd 数据库容量超过了这个限制,etcd 将会拒绝写入请求,这可能导致依赖 etcd 的 PostgreSQL 高可用机制无法正常工作。 与此同时,etcd 的数据模型 使得每一次写入都会产生一个新的版本,因此如果您的 etcd 集群频繁写入,即使只有极个别的 Key, etcd 数据库的大小也可能会不断增长,并在达到容量上限时出现故障。

您可以通过 启动自动压实手工压实碎片整理提高配额等方式实现这一点,详情请阅读 etcd 官方文档维护指南

Pigsty 在 v2.6 之后默认启用了 etcd 自动压实(Auto Compact),通常无需担心写满 etcd 的问题。对于 v2.6 之前的版本,我们 强烈建议您 在生产环境中启用 etcd 的自动压实功能


如何启动etcd自动垃圾回收?

如果您使用的早先版本的 Pigsty (v2.0 - v2.5),我们强烈建议您通过以下步骤,在生产环境中启用 etcd 的自动压实功能,从而避免 etcd 容量配额写满导致的 etcd 不可用故障。

在 Pigsty 源码目录中,编辑 etcd 配置文件模板:roles/etcd/templates/etcd.conf.j2,添加以下三条配置项:

auto-compaction-mode: periodic
auto-compaction-retention: "24h"
quota-backend-bytes: 17179869184

然后将所有相关 PostgreSQL 集群设置为 维护模式 后,重新使用 ./etcd.yml 覆盖部署 etcd 集群即可。

该配置会将 etcd 默认的容量配额从 2 GiB 提高到 16 GiB,并确保只保留最近一天的写入历史版本,从而避免了 etcd 数据库大小的无限增长。


etcd中的PostgreSQL高可用数据存储在哪里?

默认情况下,Patroni 使用 pg_namespace 指定的前缀(默认为 /pg)作为所有元数据键的前缀,随后是 PostgreSQL 集群名称,例如,名为 pg-meta 的 PG 集群,其元数据键将存储在 /pg/pg-meta 下。

etcdctl get /pg/pg-meta --prefix

其中的数据样本如下所示:

/pg/pg-meta/config
{"ttl":30,"loop_wait":10,"retry_timeout":10,"primary_start_timeout":10,"maximum_lag_on_failover":1048576,"maximum_lag_on_syncnode":-1,"primary_stop_timeout":30,"synchronous_mode":false,"synchronous_mode_strict":false,"failsafe_mode":true,"pg_version":16,"pg_cluster":"pg-meta","pg_shard":"pg-meta","pg_group":0,"postgresql":{"use_slots":true,"use_pg_rewind":true,"remove_data_directory_on_rewind_failure":true,"parameters":{"max_connections":100,"superuser_reserved_connections":10,"max_locks_per_transaction":200,"max_prepared_transactions":0,"track_commit_timestamp":"on","wal_level":"logical","wal_log_hints":"on","max_worker_processes":16,"max_wal_senders":50,"max_replication_slots":50,"password_encryption":"scram-sha-256","ssl":"on","ssl_cert_file":"/pg/cert/server.crt","ssl_key_file":"/pg/cert/server.key","ssl_ca_file":"/pg/cert/ca.crt","shared_buffers":"7969MB","maintenance_work_mem":"1993MB","work_mem":"79MB","max_parallel_workers":8,"max_parallel_maintenance_workers":2,"max_parallel_workers_per_gather":0,"hash_mem_multiplier":8.0,"huge_pages":"try","temp_file_limit":"7GB","vacuum_cost_delay":"20ms","vacuum_cost_limit":2000,"bgwriter_delay":"10ms","bgwriter_lru_maxpages":800,"bgwriter_lru_multiplier":5.0,"min_wal_size":"7GB","max_wal_size":"28GB","max_slot_wal_keep_size":"42GB","wal_buffers":"16MB","wal_writer_delay":"20ms","wal_writer_flush_after":"1MB","commit_delay":20,"commit_siblings":10,"checkpoint_timeout":"15min","checkpoint_completion_target":0.8,"archive_mode":"on","archive_timeout":300,"archive_command":"pgbackrest --stanza=pg-meta archive-push %p","max_standby_archive_delay":"10min","max_standby_streaming_delay":"3min","wal_receiver_status_interval":"1s","hot_standby_feedback":"on","wal_receiver_timeout":"60s","max_logical_replication_workers":8,"max_sync_workers_per_subscription":6,"random_page_cost":1.1,"effective_io_concurrency":1000,"effective_cache_size":"23907MB","default_statistics_target":200,"log_destination":"csvlog","logging_collector":"on","log_directory":"/pg/log/postgres","log_filename":"postgresql-%Y-%m-%d.log","log_checkpoints":"on","log_lock_waits":"on","log_replication_commands":"on","log_statement":"ddl","log_min_duration_statement":100,"track_io_timing":"on","track_functions":"all","track_activity_query_size":8192,"log_autovacuum_min_duration":"1s","autovacuum_max_workers":2,"autovacuum_naptime":"1min","autovacuum_vacuum_cost_delay":-1,"autovacuum_vacuum_cost_limit":-1,"autovacuum_freeze_max_age":1000000000,"deadlock_timeout":"50ms","idle_in_transaction_session_timeout":"10min","shared_preload_libraries":"timescaledb, pg_stat_statements, auto_explain","auto_explain.log_min_duration":"1s","auto_explain.log_analyze":"on","auto_explain.log_verbose":"on","auto_explain.log_timing":"on","auto_explain.log_nested_statements":true,"pg_stat_statements.max":5000,"pg_stat_statements.track":"all","pg_stat_statements.track_utility":"off","pg_stat_statements.track_planning":"off","timescaledb.telemetry_level":"off","timescaledb.max_background_workers":8,"citus.node_conninfo":"sslm
ode=prefer"}}}
/pg/pg-meta/failsafe
{"pg-meta-2":"http://10.10.10.11:8008/patroni","pg-meta-1":"http://10.10.10.10:8008/patroni"}
/pg/pg-meta/initialize
7418384210787662172
/pg/pg-meta/leader
pg-meta-1
/pg/pg-meta/members/pg-meta-1
{"conn_url":"postgres://10.10.10.10:5432/postgres","api_url":"http://10.10.10.10:8008/patroni","state":"running","role":"primary","version":"4.0.1","tags":{"clonefrom":true,"version":"16","spec":"8C.32G.125G","conf":"tiny.yml"},"xlog_location":184549376,"timeline":1}
/pg/pg-meta/members/pg-meta-2
{"conn_url":"postgres://10.10.10.11:5432/postgres","api_url":"http://10.10.10.11:8008/patroni","state":"running","role":"replica","version":"4.0.1","tags":{"clonefrom":true,"version":"16","spec":"8C.32G.125G","conf":"tiny.yml"},"xlog_location":184549376,"replication_state":"streaming","timeline":1}
/pg/pg-meta/status
{"optime":184549376,"slots":{"pg_meta_2":184549376,"pg_meta_1":184549376},"retain_slots":["pg_meta_1","pg_meta_2"]}

如何使用一个外部的已经存在的 etcd 集群?

配置清单中硬编码了所使用 etcd 的分组名为 etcd,这个分组里的成员将被用作 PGSQL 的 DCS 服务器。您可以使用 etcd.yml 对它们进行初始化,或直接假设它是一个已存在的外部 etcd 集群。

要使用现有的外部 etcd 集群,只要像往常一样定义它们即可,您可以跳过 etcd.yml 剧本的执行,因为集群已经存在,不需要部署。

但用户必须确保 现有 etcd 集群证书是由 Pigsty 使用的相同 CA 签名颁发的。否则客户端无法使用 Pigsty 自签名 CA 颁发的证书来访问外部的 etcd 集群。


如何向现有etcd集群添加新的成员?

详细过程,请参考向 etcd 集群添加成员

etcdctl member add <etcd-?> --learner=true --peer-urls=https://<new_ins_ip>:2380 # 在管理节点上宣告新成员加入
./etcd.yml -l <new_ins_ip> -e etcd_init=existing                                 # 真正初始化新 etcd 成员
etcdctl member promote <new_ins_server_id>                                       # 在管理节点上提升新成员为正式成员

如何从现有etcd集群中移除成员?

详细过程,请参考从 etcd 集群中移除成员

etcdctl member remove <etcd_server_id>   # 在管理节点上从集群中踢出成员
./etcd.yml -l <ins_ip> -t etcd_purge     # 真正清除下线 etcd 实例

Last modified 2024-09-25: update etcd en docs (c1bcd377)