PostgreSQL, oft einfach “Postgres” genannt, ist ein leistungsstarkes, freies und objektrelationales Datenbanksystem (ORDBMS). Seit seiner ersten Veröffentlichung in den 1980er Jahren hat es sich zu einer der beliebtesten und vertrauenswürdigsten Open-Source-Datenbanklösungen weltweit entwickelt.
PostgreSQL stammt aus dem POSTGRES-Projekt der University of California in Berkeley. Dieses Projekt, das in den 1980er Jahren von Michael Stonebraker, einem Pionier der Datenbanktechnologie, ins Leben gerufen wurde, legte den Grundstein für viele der fortschrittlichen Funktionen, die PostgreSQL heute bietet.
PostgreSQL wird in einer Vielzahl von Anwendungen und Branchen eingesetzt, von kleinen Start-ups bis hin zu großen Unternehmen und Organisationen. Dank seiner Skalierbarkeit und Zuverlässigkeit ist es die ideale Wahl für Webanwendungen, Analysetools, geografische Informationssysteme und vieles mehr.
PostgreSQL bietet eine robuste, skalierbare und flexible Datenbanklösung, die für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet ist. Mit seiner langen Geschichte, aktiven Community und kontinuierlichen Weiterentwicklung bleibt PostgreSQL eine der führenden Datenbanktechnologien auf dem Markt.
Wenn Sie in Betracht ziehen, eine Datenbank für Ihr nächstes Projekt auszuwählen oder einfach mehr über Datenbanktechnologie erfahren möchten, ist PostgreSQL sicherlich einen näheren Blick wert.
PostgreSQL folgt einer Multi-Prozess-Architektur. In dieser Architektur gibt es einen Hauptprozess und mehrere Kindprozesse, die jeweils unterschiedliche Rollen übernehmen.
Der Postmaster ist der übergeordnete Prozess, der beim Starten des PostgreSQL-Servers erzeugt wird. Seine Hauptaufgaben sind: - Verwaltung von Kindprozessen. - Akzeptieren von Client-Verbindungen und Starten neuer Backend-Prozesse zur Bedienung dieser Verbindungen. - Überwachen und Neustarten von abgestürzten Unterprozessen.
Für jede Client-Verbindung wird ein separater Backend-Prozess erstellt. Dieser Prozess führt SQL-Abfragen aus und interagiert mit der Datenbank auf Anfrage des Clients.
Diese Kindprozesse kümmern sich um die regelmäßige Wartung der Datenbank, indem sie verwaiste Zeilen bereinigen und die Statistiken für den Query-Planner aktualisieren.
Ein Kindprozess, der sich darum kümmert, Daten aus dem Write-Ahead-Logging (WAL) Buffer in die WAL-Dateien auf der Festplatte zu schreiben.
Dieser Prozess erstellt regelmäßig Checkpoints in der Datenbank, um die Wiederherstellung nach einem Crash zu beschleunigen und das WAL zu reduzieren.
Dieser Prozess schreibt “dirty” Datenblöcke, die sich noch im Speicher befinden, auf die Festplatte zurück, um den Shared Buffer zu entlasten und die Verfügbarkeit von freiem Speicherplatz im Shared Buffer sicherzustellen.
Dieser Prozess sammelt Statistiken über die Datenbankaktivität und speichert sie für die Abfrageoptimierung und die Überwachung.
Die Kommunikation zwischen dem Hauptprozess und den Kindprozessen erfolgt hauptsächlich über Inter-Prozess-Kommunikation (IPC) Mechanismen wie Shared Memory und Semaphoren. Backend-Prozesse verwenden in der Regel Sockets für die Kommunikation mit Clients.
PostgreSQLs Multi-Prozess-Architektur gewährleistet eine robuste Datenintegrität und hohe Verfügbarkeit. Trotz der Vielzahl von Prozessen und ihrer unterschiedlichen Aufgaben ist das System so gestaltet, dass es auch bei Fehlern weiterhin stabil läuft und sich selbst heilen kann.
ps -o pid,ppid,command -ax | awk -v pid=$(pgrep postgres | head -1) '$2 == pid { print }' 893 726 postgres: 13/main: checkpointer
894 726 postgres: 13/main: background writer
895 726 postgres: 13/main: walwriter
896 726 postgres: 13/main: autovacuum launcher
897 726 postgres: 13/main: stats collector
898 726 postgres: 13/main: logical replication launcher
2537 726 postgres: 13/main: postgres postgres [local] idleBevor Sie eine neue Version von PostgreSQL installieren, sollten Sie jedoch immer die offizielle Dokumentation oder die Release-Notizen auf der offiziellen PostgreSQL-Website konsultieren. Die genauen Anforderungen könnten sich je nach Version und spezifischen Features, die in späteren Versionen hinzugefügt wurden, durchaus ändern.
.exe-Datei aus. Dies startet den
PostgreSQL-Installationsassistenten.postgres) fest. Notieren Sie sich dieses Passwort, da Sie
es benötigen, um sich später an der Datenbank anzumelden.postgres und das
von Ihnen festgelegte Passwort, um sich anzumelden.Beim Installieren von PostgreSQL unter Windows gibt es einige Punkte, die speziell in Bezug auf das Installationsverzeichnis beachtet werden sollten:
Vermeiden von Leerzeichen im Pfad: Es wird empfohlen, PostgreSQL in einem Verzeichnis ohne Leerzeichen zu installieren. Während neuere Versionen von PostgreSQL mit Verzeichnisnamen mit Leerzeichen besser umgehen können, können sie in älteren Versionen oder bei bestimmten Tools zu Problemen führen.
Begrenzte Pfadlänge: Windows hat eine maximale Pfadlänge von 260 Zeichen für ältere Versionen. Es ist wichtig, dass das Installationsverzeichnis nicht zu tief verschachtelt ist, um möglichen Pfadüberschreitungen zu vermeiden.
Zugriffsrechte: Stellen Sie sicher, dass Sie über ausreichende Zugriffsrechte für das gewählte Verzeichnis verfügen und dass PostgreSQL im Betrieb auf seine Daten zugreifen kann.
Plattenspeicher: Überprüfen Sie, ob auf dem Laufwerk, auf dem Sie PostgreSQL installieren möchten, ausreichend Speicherplatz vorhanden ist. Berücksichtigen Sie dabei nicht nur den Platz für die Installation, sondern auch für die Daten, die im Laufe der Zeit hinzugefügt werden.
Backup und Wiederherstellung: Denken Sie an einen Ort, der einfach zu sichern und wiederherzustellen ist. Eine saubere Verzeichnisstruktur kann dabei helfen.
Antivirus-Software: Einige Antivirus-Programme können mit Datenbankprozessen interagieren und zu Performance-Problemen führen. Es könnte sinnvoll sein, Ausnahmen für PostgreSQL-Prozesse oder Verzeichnisse in Ihrer Antivirus-Software zu setzen.
Umgebungsvariablen: Es kann nützlich sein, den
Pfad des PostgreSQL-bin-Verzeichnisses zur
Windows-Umgebungsvariable PATH hinzuzufügen, damit Sie
PostgreSQL-Befehle wie psql einfach von jeder Befehlszeile
aus ausführen können.
Denken Sie immer daran, nach der Installation eine Testdatenbank zu erstellen und einige Grundfunktionen zu testen, um sicherzustellen, dass alles ordnungsgemäß funktioniert.
Das Datenverzeichnis (oft als “Data Directory” oder “PGDATA” bezeichnet) ist für den Betrieb von PostgreSQL von zentraler Bedeutung. Hier werden alle Ihre Tabellen, Indizes, Transaktionslogs und andere wichtige Systemdateien gespeichert. Bei der Auswahl und Konfiguration des Datenverzeichnisses für PostgreSQL unter Windows sollten Sie folgende Punkte beachten:
Separates Laufwerk: Wenn möglich, sollten Sie PostgreSQL auf einem anderen physischen Laufwerk als dem Betriebssystem installieren. Dies kann die Performance verbessern und sorgt auch dafür, dass das Füllen des Datenverzeichnisses nicht das gesamte System beeinträchtigt.
Backup und Wiederherstellung: Ein klar definiertes Datenverzeichnis erleichtert das Backup und die Wiederherstellung. Sie sollten regelmäßige Backups Ihres Datenverzeichnisses planen.
Zugriffsrechte: Stellen Sie sicher, dass das Datenverzeichnis über die erforderlichen Zugriffsrechte verfügt, sodass der PostgreSQL-Serverprozess darauf zugreifen und Daten lesen/schreiben kann.
Plattenspeicher: Das Datenverzeichnis kann schnell wachsen, insbesondere in einer aktiven Datenbankumgebung. Stellen Sie sicher, dass genügend Speicherplatz vorhanden ist und überwachen Sie den verfügbaren Speicher regelmäßig.
Redundanz: Wenn es um Datenintegrität geht, sollten Sie darüber nachdenken, ob Sie eine RAID-Konfiguration oder ähnliche Technologien verwenden möchten, um die Redundanz zu erhöhen und die Gefahr von Datenverlust zu minimieren.
Antivirus-Software: Wie bereits erwähnt, können Antivirus-Programme die Performance beeinträchtigen. Setzen Sie Ausnahmen für das Datenverzeichnis, um mögliche Konflikte oder Performance-Probleme zu vermeiden.
Pfadlänge und Namenskonventionen: Ähnlich wie beim Installationsverzeichnis sollten Sie auch hier auf eine begrenzte Pfadlänge und das Vermeiden von Leerzeichen im Pfad achten.
Verschlüsselung: Wenn Sie Bedenken hinsichtlich der Datensicherheit haben, sollten Sie die Optionen für die Verschlüsselung des Datenverzeichnisses in Betracht ziehen. PostgreSQL unterstützt die Verschlüsselung auf Dateiebene, sodass Ihre Daten geschützt sind, selbst wenn jemand physischen Zugriff auf das Laufwerk hat.
Die sorgfältige Planung und Konfiguration des Datenverzeichnisses ist entscheidend für die Performance, Sicherheit und Integrität Ihrer PostgreSQL-Installation. Es lohnt sich, hier von Anfang an gründlich zu sein.
In Linux-Systemen erstellt die PostgreSQL-Installation in der Regel
einen speziellen Benutzer namens postgres, unter dem der
PostgreSQL-Serverdienst läuft. Dies wird aus Sicherheitsgründen gemacht,
um zu verhindern, dass ein potenzieller Angreifer, der die
PostgreSQL-Software ausnutzt, Vollzugriff auf das gesamte System
erhält.
Unter Windows hat PostgreSQL nicht genau denselben Mechanismus, aber es hat ähnliche Sicherheitsüberlegungen. Bei der Installation von PostgreSQL auf einem Windows-System wird normalerweise ein Windows-Dienst erstellt, der PostgreSQL ausführt. Dieser Dienst kann unter einem speziellen Windows-Benutzerkonto laufen, anstatt unter einem Konto mit Administratorrechten, um ähnliche Sicherheitsvorteile zu bieten.
Wenn Sie PostgreSQL auf Windows installieren, haben Sie die Möglichkeit, die Anmeldedaten für den Windows-Dienst anzugeben. Es wird empfohlen, ein Konto mit eingeschränkten Rechten zu verwenden, genau wie unter Linux.
Zusammenfassend: Während der spezifische Mechanismus unterschiedlich ist, berücksichtigen sowohl Linux- als auch Windows-Installationen von PostgreSQL Sicherheitsüberlegungen durch den Einsatz von Benutzerkonten mit eingeschränkten Rechten.
Wenn Sie ein neues Benutzerkonto im Active Directory (AD) unter Windows erstellen möchten, können Sie dies über die Active Directory Users and Computers (ADUC) Management-Konsole tun:
Active Directory (AD) von Microsoft ist eine weit verbreitete Verzeichnisdienst-Implementierung, die viele Unternehmen für Identitäts- und Zugriffsmanagement verwenden. Es gibt jedoch auch andere Lösungen, die ähnliche Funktionen bieten. Einige der bekanntesten Alternativen zu Active Directory sind:
Es gibt viele andere Produkte und Lösungen auf dem Markt, sowohl Open-Source- als auch kommerzielle. Die beste Wahl hängt von den spezifischen Anforderungen, der Infrastruktur und den vorhandenen Technologien der jeweiligen Organisation ab.
In PostgreSQL werden sowohl Benutzer als auch Gruppen als “Rollen” bezeichnet. Dieses Konzept ermöglicht es Ihnen, Berechtigungen auf flexible Weise zu verwalten und zu vergeben. In diesem Artikel werden wir uns ansehen, wie man Rollen erstellt, ihnen Berechtigungen zuweist und wie sie verwendet werden können, um den Datenbankzugriff zu steuern.
1.1 Benutzerrolle erstellen
Ein neuer Benutzer mit dem Namen neuerbenutzer kann mit
dem folgenden Befehl erstellt werden:
CREATE ROLE neuerbenutzer WITH LOGIN PASSWORD 'passwort';1.2 Gruppenrolle erstellen
Gruppen in PostgreSQL werden auch als Rollen ohne Anmeldemöglichkeit behandelt:
CREATE ROLE beispielgruppe;Berechtigungen können auf Datenbanken, Schemata, Tabellen und sogar einzelnen Spalten vergeben werden.
2.1 Datenbankberechtigungen
Einem Benutzer die Berechtigung zum Lesen und Schreiben in einer
Datenbank beispieldb geben:
GRANT ALL PRIVILEGES ON DATABASE beispieldb TO neuerbenutzer;2.2 Tabellenberechtigungen
Einem Benutzer die Berechtigung geben, Daten in einer Tabelle
beispieltabelle zu lesen:
GRANT SELECT ON beispieltabelle TO neuerbenutzer;Benutzer können Gruppen zugeordnet werden, um die Verwaltung von Berechtigungen zu vereinfachen.
GRANT beispielgruppe TO neuerbenutzer;Mit dieser Zuweisung erbt neuerbenutzer alle
Berechtigungen der Gruppe beispielgruppe.
Es gibt verschiedene Attribute, die einer Rolle zugewiesen werden können:
LOGIN: Erlaubt es der Rolle, sich anzumelden.SUPERUSER: Gibt der Rolle alle Berechtigungen.CREATEDB: Erlaubt es der Rolle, Datenbanken zu
erstellen.CREATEROLE: Erlaubt es der Rolle, andere Rollen zu
erstellen.Beispiel:
CREATE ROLE admin WITH LOGIN PASSWORD 'passwort' SUPERUSER CREATEDB;Eine Rolle kann mit dem DROP ROLE-Befehl gelöscht
werden:
DROP ROLE neuerbenutzer;In PostgreSQL können Sie die aktuellen Rollen (Benutzer und Gruppen)
mit dem Befehl \du auflisten, wenn Sie sich im
psql-Client befinden. Dies gibt eine Tabelle der Rollen
zurück, einschließlich der verschiedenen Attribute, die jeder Rolle
zugeordnet sind, wie SUPERUSER und
CREATEDB.
\duWenn Sie die Liste der Rollen in SQL möchten, können Sie die
pg_roles-Tabelle abfragen:
SELECT rolname, rolsuper, rolcreaterole, rolcreatedb, rolcanlogin
FROM pg_roles;rolname: Der Name der Rolle.rolsuper: Zeigt an, ob die Rolle ein Superuser
ist.rolcreaterole: Zeigt an, ob die Rolle andere Rollen
erstellen kann.rolcreatedb: Zeigt an, ob die Rolle Datenbanken
erstellen kann.rolcanlogin: Zeigt an, ob die Rolle sich anmelden
kann.Mit dieser Abfrage erhalten Sie eine klare Übersicht über alle Rollen in Ihrem System und deren wichtigsten Attribute.
Rollen in PostgreSQL bieten eine leistungsstarke und flexible Möglichkeit, den Zugriff auf Datenbankressourcen zu verwalten. Durch sorgfältiges Planen und Implementieren einer klaren Rollen- und Berechtigungsstruktur können Sie sicherstellen, dass Ihre Daten sicher sind und nur von denjenigen Benutzern und Anwendungen zugegriffen wird, die die entsprechenden Berechtigungen haben. Es ist wichtig, regelmäßig die Rollen und Berechtigungen zu überprüfen und sicherzustellen, dass sie den Anforderungen Ihrer Organisation entsprechen.
Bevor Sie mit PostgreSQL arbeiten können, müssen Sie einen Speicherbereich für die Datenbank auf der Festplatte initialisieren, der als “Database Cluster” bezeichnet wird. Ein solcher Cluster ist eine Sammlung von Datenbanken, die von einer einzelnen Instanz eines laufenden Datenbankservers verwaltet wird. Standardmäßig enthält ein Cluster nach der Initialisierung eine Datenbank namens “postgres” und zwei weitere Datenbanken namens “template1” und “template0”, die als Vorlagen für neu erstellte Datenbanken dienen.
In Bezug auf das Dateisystem ist ein Database Cluster ein einziges Verzeichnis, in dem alle Daten gespeichert werden, auch “Data Directory” genannt. Dieses Verzeichnis muss vor der Verwendung initialisiert werden, was mit dem Programm “initdb” erreicht wird. Während der Initialisierung werden die Zugriffsrechte so festgelegt, dass nur der PostgreSQL-Benutzer (und optional seine Gruppe) darauf zugreifen kann. Dennoch sollte man zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen wie Passwörter für den Datenbank-Superuser in Erwägung ziehen.
Der Befehl zur manuellen Initialisierung des Clusters sieht etwa so
aus: initdb -D /usr/local/pgsql/data, wobei der Pfad das
gewünschte Data Directory angibt. “initdb” konfiguriert auch
Standardwerte wie die Spracheinstellung und die Zeichensatzkodierung des
Clusters. Es ist wichtig, diese Einstellungen sorgfältig zu wählen, da
sie langfristige Auswirkungen auf die Leistung und Funktionalität haben
können.
Viele Installationen erstellen ihre Datenbank-Cluster auf Dateisystemen (Volumes) außerhalb des Haupt-“Root”-Volumes des Rechners. Wenn Sie sich dafür entscheiden, sollten Sie nicht versuchen, das oberste Verzeichnis des sekundären Volumes (den Einhängepunkt) als Datenverzeichnis zu verwenden. Es ist empfehlenswert, ein Unterverzeichnis im Einhängepunkt zu erstellen, das dem PostgreSQL-Benutzer gehört, und darin das Datenverzeichnis anzulegen. Dies vermeidet Berechtigungsprobleme, insbesondere bei Vorgängen wie “pg_upgrade”, und stellt sicher, dass bei einer Offline-Schaltung des sekundären Volumes klare Fehlermeldungen auftreten.
Ein PostgreSQL-Cluster bezieht sich in diesem Kontext nicht auf einen
Cluster aus mehreren Servern, sondern auf eine Sammlung von Datenbanken,
die von einer PostgreSQL-Serverinstanz verwaltet werden. Das
Arbeitsverzeichnis eines solchen Clusters, oft als Datenverzeichnis
($PGDATA) bezeichnet, enthält eine Reihe von Dateien und
Unterverzeichnissen, die für den Betrieb von PostgreSQL notwendig
sind.
postgresql.conf: Die Hauptkonfigurationsdatei für
den PostgreSQL-Server. Hier werden Einstellungen wie Speicher,
Verbindungslimits und Logging definiert.
pg_hba.conf: Steuert den client-authentifizierten
Zugriff. Hier werden die Zugriffsregeln festgelegt, wer sich von wo und
wie (z. B. mittels Passwort, Ident oder SSL) verbinden darf.
pg_ident.conf: Verwendet für
Ident-Authentifizierung, um Betriebssystem-Benutzernamen
PostgreSQL-Benutzernamen zuzuordnen.
base/: Enthält die eigentlichen Datenverzeichnisse
für alle Datenbanken im Cluster. Jede Datenbank wird durch ein
Unterverzeichnis mit einer numerischen ID repräsentiert.
global/: Beinhaltet Cluster-weite
Systemkatalogtabellen wie pg_database und
pg_authid.
pg_wal/ (früher bekannt als pg_xlog in
älteren Versionen): Dieses Verzeichnis speichert
Write-Ahead-Logging-Dateien, die für die Transaktionsdauer, das
Point-In-Time Recovery und die Replikation verwendet werden.
pg_stat_tmp/: Speichert temporäre
Statistikdaten.
pg_logical/: Verwendet für die logische Replikation,
um Metadaten und Logs zu speichern.
pg_snapshots/: Temporäre Dateien, die während des
Exports von konsequenten Snapshots erstellt werden.
pg_subtrans/: Speichert die
Untertransaktionsinformationen.
pg_tblspc/: Enthält Symlinks zu den Orten von
Tabellenräumen außerhalb des Hauptdatenverzeichnisses.
pg_twophase/: Hält Dateien über vorbereitete, aber
noch nicht durchgeführte oder abgebrochene
Zwei-Phasen-Transaktionen.
PG_VERSION: Eine Datei, die die Version des
PostgreSQL-Clusters anzeigt.
postmaster.pid: Enthält die Prozess-ID (PID) des
laufenden PostgreSQL-Hauptprozesses.
postmaster.opts: Zeigt die Startoptionen des
laufenden PostgreSQL-Hauptprozesses an.
Das Arbeitsverzeichnis eines PostgreSQL-Clusters ist der zentrale Speicherort für Daten, Konfigurationsdateien und Steuerungsdateien, die zur Verwaltung und zum Betrieb der Datenbank erforderlich sind. Ein gutes Verständnis dieser Struktur ermöglicht es Administratoren, die Datenbank effizienter zu verwalten und Probleme effektiv zu diagnostizieren.
PostgreSQL kann auch auf Windows-Systemen laufen, und der Startvorgang ist etwas anders als unter Linux/Unix-Systemen
PostgreSQL-Server unter Windows starten:
Installation: Wenn Sie PostgreSQL auf Windows installieren, wird in der Regel auch ein Windows-Dienst namens “postgresql-x.y” erstellt, wobei x.y die Version von PostgreSQL darstellt.
Dienststeuerung: Sie können den
PostgreSQL-Server als Dienst über die Windows-Diensteverwaltung starten
und stoppen. Sie können dies über die Systemsteuerung tun oder durch
Eingabe von services.msc in das Ausführen-Fenster (WIN + R)
oder die Befehlszeile.
Manueller Start/Stop mit pg_ctl: Alternativ
können Sie den PostgreSQL-Server auch manuell über die Befehlszeile mit
dem pg_ctl-Werkzeug starten und stoppen, das mit PostgreSQL
geliefert wird. Es wird ähnlich wie unter Linux verwendet, aber Sie
müssen das Windows-Befehlszeilenfenster (CMD oder PowerShell)
verwenden.
Beispiel:
pg_ctl start -D "C:\path\to\data\directory" -l logfile.logAutomatischer Start: Wenn Sie PostgreSQL als
Dienst installiert haben, können Sie es so einstellen, dass es beim
Hochfahren von Windows automatisch gestartet wird. Dies kann über die
Eigenschaften des Dienstes in services.msc eingestellt
werden.
PID-Datei: Wie bei Linux wird auch unter Windows
eine postmaster.pid-Datei im Datenverzeichnis erstellt,
wenn der Server läuft.
Sicherheitsüberlegungen: Es wird empfohlen, PostgreSQL mit einem dedizierten Windows-Benutzerkonto auszuführen, um die Sicherheit zu erhöhen. Dies kann auch über die Diensteverwaltung eingestellt werden.
Das sind die Grundlagen, wie Sie PostgreSQL auf einem Windows-System starten und verwalten können. Für detailliertere Informationen sollten Sie die offizielle PostgreSQL-Dokumentation oder speziell für Windows geschriebene Ressourcen konsultieren.
PostgreSQL auf Windows zu betreiben erfordert einige Unterschiede im Umgang mit Fehlern und Verbindungsproblemen im Vergleich zu einem Linux-System. Hier sind einige der häufigsten Unterschiede und Hinweise für die Fehlerbehandlung:
Port-Bindungsprobleme: Wenn PostgreSQL meldet,
dass es nicht an einen bestimmten Port binden kann (z. B. der
Standardport 5432), könnte ein anderer Dienst diesen Port bereits
verwenden. Sie können das netstat-Befehlszeilen-Tool
verwenden, um zu überprüfen, welche Anwendungen Ports
verwenden.
Shared Memory und Semaphore-Probleme: Auf Windows werden interne Mechanismen anstelle von System V-IPC-Mechanismen verwendet. Dennoch können Sie aufgrund von Systemressourcenbeschränkungen immer noch Fehler in Bezug auf Shared Memory oder Semaphores sehen. Diese Einstellungen sind jedoch schwerer zu ändern als unter Linux und erfordern möglicherweise Änderungen in der Windows-Registry oder Systemkonfigurationen.
Fehlende Berechtigungen: Der PostgreSQL-Server muss mit den entsprechenden Berechtigungen ausgeführt werden, um auf bestimmte Ressourcen zugreifen zu können. Stellen Sie sicher, dass der PostgreSQL-Dienst mit einem Konto mit den erforderlichen Berechtigungen ausgeführt wird.
TCP/IP-Verbindungen: Wie unter Linux müssen Sie sicherstellen, dass der PostgreSQL-Server so konfiguriert ist, dass er TCP/IP-Verbindungen zulässt, wenn Sie über diesen Mechanismus eine Verbindung herstellen möchten.
Unix-Domain-Sockets: Dieses Konzept existiert unter Windows nicht. Stattdessen verwendet PostgreSQL Named Pipes für lokale Verbindungen. Wenn Sie Probleme mit lokalen Verbindungen haben, sollten Sie überprüfen, ob Named Pipes korrekt konfiguriert sind.
Firewall-Probleme: Die Windows-Firewall oder andere Sicherheitssoftware kann den Port blockieren, auf dem PostgreSQL läuft. Sie müssen sicherstellen, dass Port 5432 (oder welcher Port auch immer für PostgreSQL konfiguriert ist) durch die Firewall zugelassen wird.
Pfad zum Socket oder Named Pipe: Wenn Sie Fehlermeldungen erhalten, die besagen, dass die Verbindung zu einem bestimmten Socket oder Named Pipe fehlgeschlagen ist, überprüfen Sie die PostgreSQL-Konfiguration und den Pfad, den Ihr Client verwendet, um sicherzustellen, dass sie übereinstimmen.
Generell gilt, dass die Fehlerprotokollierung und -nachverfolgung auf Windows oft über das Windows-Ereignisprotokoll erfolgt, auf das Sie mit dem Windows-Ereignisanzeiger zugreifen können. Dort finden Sie oft detailliertere Fehlermeldungen und Informationen.
Für spezifische Probleme und deren Behebung empfiehlt es sich, die offizielle PostgreSQL-Dokumentation zu konsultieren oder in spezialisierten Foren nach Lösungen zu suchen.
In Windows ist das netstat-Tool verfügbar und wird oft
verwendet, um Netzwerkverbindungen, offene Ports und den Status von
Netzwerk-Interfaces zu überprüfen.
Wenn Sie überprüfen möchten, ob ein Prozess (wie PostgreSQL) einen bestimmten Port (z. B. 5432) verwendet, können Sie den folgenden Befehl verwenden:
netstat -an | grep "5432"Hier ist eine kurze Erläuterung des Befehls:
netstat: Dies ist das
Hauptnetzwerk-Statistik-Tool.-a: Zeigt alle aktiven Netzwerkverbindungen und offenen
Ports an.-n: Zeigt Adressen und Portnummern in numerischer Form
an.| find "5432": Dies ist ein Pipe-Befehl, der die
Ausgabe von netstat an das find-Tool
weiterleitet, um Zeilen zu filtern, die “5432” enthalten.Wenn Sie eine Ausgabe sehen, bedeutet dies, dass irgendein Prozess den Port 5432 verwendet. Wenn Sie nichts sehen, ist der Port wahrscheinlich nicht in Gebrauch.
Wenn Sie wissen möchten, welcher Prozess diesen Port verwendet,
können Sie netstat mit der Option -o
verwenden, um die Prozess-ID anzuzeigen, und dann das Windows-Tool
tasklist verwenden, um den Prozessnamen zu
identifizieren:
netstat -ano | grep "5432"Suchen Sie nach der Ausgabe nach der Prozess-ID (es sollte die letzte Spalte in der Ausgabe sein). Dann nutzen Sie:
tasklist | grep "ProzessID"Ersetzen Sie “ProzessID” durch die tatsächliche ID aus der
netstat-Ausgabe. Dies gibt Ihnen den Namen des Prozesses,
der den Port verwendet
Named Pipes sind eine IPC (Interprozesskommunikation)-Methode, die es zwei oder mehr Prozessen auf demselben Computer ermöglicht, Daten auszutauschen. In Windows werden Named Pipes häufig für Netzwerkdienste und -anwendungen verwendet.
Um zu überprüfen, ob Named Pipes in Windows korrekt für PostgreSQL konfiguriert sind, führen Sie die folgenden Schritte aus:
Überprüfen der PostgreSQL-Konfigurationsdatei:
PostgreSQL verwendet in erster Linie die
postgresql.conf-Datei für die meisten seiner
Konfigurationen.
postgresql.conf in einem
Texteditor. Diese Datei befindet sich normalerweise im Datenverzeichnis
von PostgreSQL.listen_addresses.
Dieser Eintrag bestimmt, welche IP-Adressen vom Server abgehört werden.
Stellen Sie sicher, dass die gewünschten Adressen oder *
(für alle Adressen) hier angegeben sind.max_connections, um sicherzustellen, dass genügend
Verbindungen zugelassen sind.Überprüfen Sie die pg_hba.conf
Datei: PostgreSQL verwendet die pg_hba.conf-Datei,
um den Verbindungszugriff zu steuern.
pg_hba.conf in einem Texteditor.host all all 0.0.0.0/0 md5.
Stellen Sie sicher, dass die Konfiguration korrekt ist und dass die
richtigen IP-Bereiche und Authentifizierungsmethoden erlaubt sind.Verwenden Sie netstat oder den
Ressourcenmonitor: Überprüfen Sie, ob PostgreSQL tatsächlich
auf dem erwarteten Port (standardmäßig 5432) lauscht. Das können Sie mit
netstat -an | find "5432" oder über den Ressourcenmonitor
von Windows tun.
Verwenden von SQL-Tools: Versuchen Sie, eine
Verbindung mit einem SQL-Client oder Tool wie psql
herzustellen, um zu sehen, ob Sie erfolgreich eine Verbindung zum Server
herstellen können.
Überprüfen von Named Pipes mit Windows-Tools:
Bitte beachten Sie, dass PostgreSQL standardmäßig TCP/IP für die Kommunikation verwendet und nicht Named Pipes. Named Pipes werden häufiger mit Microsoft SQL Server assoziiert. Es wäre daher ungewöhnlich (aber nicht unmöglich), PostgreSQL mit Named Pipes zu sehen. Wenn Sie Named Pipes für PostgreSQL verwenden möchten, müssen Sie sicherstellen, dass sowohl die PostgreSQL-Installation als auch Ihre Anwendungen dieses Kommunikationsmittel unterstützen.
In Windows sind die Mechanismen zur Ressourcenverwaltung und zur Interprozesskommunikation (IPC) anders als in Unix-basierten Systemen. Windows verwendet nicht die gleichen System V IPC-Mechanismen wie Unix-basierte Systeme. Stattdessen hat es eigene Mechanismen und APIs für IPC und Ressourcenverwaltung.
Für PostgreSQL unter Windows:
Shared Memory: PostgreSQL verwendet die Windows-eigenen Mechanismen für den gemeinsamen Speicher. Es gibt keine direkte Äquivalenz zu den SHM*-Einstellungen von System V in Windows. Windows verwaltet automatisch die Größe und Anzahl der gemeinsam genutzten Speichersegmente, sodass Administratoren in der Regel keine manuellen Anpassungen vornehmen müssen.
Semaphores: Wie beim gemeinsamen Speicher gibt es in Windows keine direkten Entsprechungen zu den SEM*-Einstellungen von System V in Unix-Systemen. Stattdessen verwendet PostgreSQL die Windows-APIs für Semaphore-Objekte. Diese sind ebenfalls automatisiert und erfordern normalerweise keine manuelle Intervention.
Ressourcen-Limits: Windows verfügt über verschiedene Mechanismen zur Steuerung und Überwachung von Systemressourcen, darunter die Gruppenrichtlinienverwaltung und die Windows-Registrierung. Diese können verwendet werden, um Aspekte der Systemleistung und Ressourcenverwendung zu steuern, sind jedoch nicht direkt mit den System V IPC-Parametern in Unix-basierten Systemen vergleichbar.
Optimierung für PostgreSQL: Es gibt einige
PostgreSQL-spezifische Einstellungen in der
postgresql.conf-Datei, die angepasst werden können, um die
Leistung auf einem Windows-System zu optimieren, einschließlich
Einstellungen für Arbeitsspeicher, Verbindungen und
Schreib-Cache.
Wenn Sie spezifische Probleme mit PostgreSQL unter Windows haben, sollten Sie die Fehlerprotokolle und die Windows-Ereignisanzeige überprüfen, um Informationen zu erhalten, die Ihnen bei der Diagnose und Behebung des Problems helfen können.
Kurz gesagt, während Unix-basierte Systeme detaillierte Konfigurationsmöglichkeiten für IPC-Ressourcen bieten, handhabt Windows diese Dinge in der Regel automatisch und transparent. Es gibt weniger “Knöpfe” zum Drehen in Bezug auf IPC-Ressourcen in Windows, aber es ist wichtig, sich mit den PostgreSQL-spezifischen Einstellungen und Windows-Systemwerkzeugen vertraut zu machen, um die bestmögliche Leistung zu erzielen.
Das korrekte Stoppen eines PostgreSQL-Servers in Windows kann auf verschiedene Weisen durchgeführt werden:
Verwenden des pg_ctl-Dienstprogramms: Das
pg_ctl-Dienstprogramm ist ein Befehlszeilentool, das mit
PostgreSQL geliefert wird und zum Starten, Stoppen und Neustarten des
PostgreSQL-Servers verwendet werden kann.
Um den Server zu stoppen:
pg_ctl stop -D [Datenverzeichnis]Dabei steht [Datenverzeichnis] für den Pfad zu Ihrem
PostgreSQL-Datenverzeichnis.
Windows-Dienste: Wenn PostgreSQL als Windows-Dienst installiert wurde, können Sie den Dienst über die Windows-Dienstverwaltung oder die Befehlszeile stoppen.
Über das Dienstverwaltungs-Tool:
Windows + R, geben Sie
services.msc ein und klicken Sie auf “OK”.Über die Befehlszeile oder PowerShell:
net stop postgresql-x64-[Version]Ersetzen Sie [Version] durch Ihre installierte
PostgreSQL-Version, z.B. 9.6.
pgAdmin: Wenn Sie pgAdmin (das offizielle PostgreSQL-Verwaltungstool) verwenden, können Sie den Server auch hierüber stoppen. In der Regel können Sie dies tun, indem Sie mit der rechten Maustaste auf den Server in der Serverliste klicken und “Server beenden” oder ein ähnliches Menüelement auswählen.
Unabhängig von der Methode, die Sie zum Stoppen des Servers verwenden, ist es wichtig sicherzustellen, dass alle aktiven Verbindungen zum Datenbankserver beendet wurden und dass keine Datenbanktransaktionen im Gange sind, um Datenverlust oder Datenkorruption zu vermeiden.
Während der Server läuft, ist es nicht möglich, dass ein schädlicher Prozess den Platz des normalen Datenbankservers einnimmt. Wenn der Server jedoch heruntergefahren ist, kann ein lokaler Benutzer den normalen Server spoofen, indem er seinen eigenen Server startet. Der Spoof-Server könnte Passwörter und von Clients gesendete Abfragen lesen, könnte jedoch keine Daten zurückgeben, da das PGDATA-Verzeichnis aufgrund von Verzeichnisberechtigungen weiterhin sicher wäre. Spoofing ist möglich, da jeder Benutzer einen Datenbankserver starten kann; ein Client kann einen ungültigen Server nicht identifizieren, es sei denn, er ist speziell konfiguriert.
Eine Möglichkeit, das Spoofing lokaler Verbindungen zu verhindern, besteht darin, ein Windows-Named-Pipe-Verzeichnis zu verwenden, das nur Schreibberechtigung für einen vertrauenswürdigen lokalen Benutzer hat. Dies verhindert, dass ein böswilliger Benutzer in diesem Verzeichnis seine eigene Pipe-Datei erstellt.
Eine weitere Option für lokale Verbindungen besteht darin, dass Clients requirepeer verwenden, um den erforderlichen Besitzer des mit dem Socket verbundenen Serverprozesses anzugeben.
Um Spoofing bei TCP-Verbindungen zu verhindern, sollten Sie entweder SSL-Zertifikate verwenden und sicherstellen, dass Clients das Zertifikat des Servers überprüfen, oder GSSAPI-Verschlüsselung verwenden (oder beides, wenn sie über separate Verbindungen erfolgen).
Um Spoofing mit SSL zu verhindern, muss der Server so konfiguriert sein, dass nur hostssl-Verbindungen (Abschnitt 21.1) akzeptiert werden und über SSL-Schlüssel- und Zertifikatsdateien verfügen (Abschnitt 19.9). Der TCP-Client muss mit sslmode=verify-ca oder verify-full verbinden und die entsprechende Root-Zertifikatsdatei installiert haben (Abschnitt 34.19.1).
Um Spoofing mit GSSAPI zu verhindern, muss der Server so konfiguriert sein, dass nur hostgssenc-Verbindungen (Abschnitt 21.1) akzeptiert werden und diese mit GSS-Authentifizierung verwenden. Der TCP-Client muss mit gssencmode=require verbinden.
Für PostgreSQL gibt es mehrere Backup-Methoden, die je nach Anwendungsfall und Anforderungen an die Datenwiederherstellung unterschiedliche Vorteile bieten. Im Allgemeinen können diese Methoden in zwei Kategorien unterteilt werden: physische Backups und logische Backups.
tar oder rsync durchgeführt werden.pg_start_backup und
pg_stop_backup Interface und archivieren die WAL-Dateien.
Tools wie rsync oder tar können zum Sichern
der Datenverzeichnisse verwendet werden.pg_basebackup kann auch zum Erstellen von Basis-Backups
verwendet werden, die für PITR benötigt werden.Erzeugt ein Backup einer einzelnen Datenbank in einem formatierten Archiv oder in SQL-Format.
Wird oft verwendet, um Datenbanken zu migrieren oder kleinere Backups durchzuführen.
Beispiel:
pg_dump mydb -f mydb.sqlErzeugt ein Backup aller Datenbanken, Rollen und Tabellenspaces auf dem Server.
Es ist nützlich, wenn Sie eine vollständige Sicherung des gesamten PostgreSQL-Instances machen möchten.
Beispiel:
pg_dumpall > alldata.sqlBackup-Planung: Überlegen Sie, wie oft Sie Backups durchführen müssen (z.B. täglich, wöchentlich), wo Sie sie speichern und wie lange Sie sie aufbewahren. Beachten Sie auch die Notwendigkeit, regelmäßige Wiederherstellungstests durchzuführen, um sicherzustellen, dass Ihre Backups gültig und verwendbar sind.
WAL Archivierung: Wenn Sie die WAL-Archivierung verwenden, überlegen Sie, wie Sie die WAL-Dateien speichern und wie lange Sie sie aufbewahren müssen, um PITR durchzuführen.
Backup-Tools von Drittanbietern: Es gibt viele
Tools von Drittanbietern wie Barman,
pgBackRest und WAL-G, die erweiterte Backup-
und Wiederherstellungsfunktionen bieten.
Zusammenfassend bieten die Backup-Methoden von PostgreSQL flexible Möglichkeiten, Ihre Daten zu schützen und sich gegen Datenverlust oder Systemausfälle abzusichern. Es ist wichtig, eine Methode zu wählen, die Ihren Anforderungen entspricht, und regelmäßig Backups und Wiederherstellungstests durchzuführen.
“WAL” steht in verschiedenen Kontexten für unterschiedliche Begriffe, aber in der Welt der Datenbanken bezeichnet “WAL” das “Write-Ahead Logging”. Dies ist ein Protokoll, das sicherstellt, dass Änderungen an Daten zuerst in ein Log geschrieben werden, bevor sie tatsächlich in die Datenbank geschrieben werden.
Das Hauptziel von WAL ist es, die Datenintegrität und -beständigkeit sicherzustellen. Stellen Sie sich vor, Sie führen eine Transaktion in einer Datenbank aus und mitten in dieser Transaktion tritt ein Systemausfall auf. Wenn Sie kein WAL hätten, könnte der Status der Datenbank in einem unbestimmten Zustand sein, wodurch Daten verloren gehen oder beschädigt werden könnten. Mit WAL jedoch werden alle Änderungen zuerst in ein Log geschrieben. Nach einem Ausfall kann die Datenbank diesen Log verwenden, um die Datenbank wieder in einen konsistenten Zustand zu bringen.
Ein weiterer Vorteil von WAL ist, dass im Falle eines Systemausfalls nicht die gesamte Transaktionshistorie durchlaufen werden muss, sondern nur das Log, was den Recovery-Prozess beschleunigt.
Viele moderne Datenbanksysteme, einschließlich PostgreSQL, verwenden WAL, um Datenintegrität und -beständigkeit zu gewährleisten.
In PostgreSQL ermöglicht das Write-Ahead Logging (WAL) nicht nur die Wiederherstellung nach einem Systemausfall, sondern spielt auch eine zentrale Rolle bei der Replikation von Daten zwischen Servern. Hier ist, wie WAL bei der Replikation in PostgreSQL hilft:
Streaming Replikation: Bei der Streaming Replikation sendet der Hauptserver (Master) WAL-Records in Echtzeit an den sekundären Server (Standby/Slave). Der Standby-Server wendet diese Logs dann an seine Datenbank an, um den gleichen Zustand wie der Master beizubehalten.
Dateibasierte Replikation mit WAL Shipping: Hierbei werden WAL-Dateien in regelmäßigen Abständen vom Master zum Standby-Server übertragen. Der Standby wendet dann diese Dateien auf seine Datenbank an. Dies geschieht nicht in Echtzeit wie bei der Streaming Replikation, ist aber einfacher einzurichten und kann für einige Anwendungen ausreichend sein.
WAL Archivierung: Wenn WAL-Dateien auf dem Master archiviert werden, können sie auf einem Standby-Server abgerufen und angewendet werden. Dies ist nützlich, um eine Datenbank an einem entfernten Standort oder in einer Cloud-Umgebung wiederherzustellen oder zu replizieren.
Logische Replikation: PostgreSQL bietet auch eine logische Replikation an, die bestimmte Tabellen oder Datenbanken und nicht die gesamte Datenbank replizieren kann. Hierbei werden Änderungen in einem verständlichen Format, nicht im binären WAL-Format, repliziert. Obwohl dies nicht direkt das traditionelle WAL-System verwendet, ist es dennoch eine Form von Änderungsdatenprotokollierung, die auf WAL basiert.
Die Nutzung von WAL für Replikationszwecke hat mehrere Vorteile:
Verfügbarkeit und Failover: Bei einem Ausfall des Hauptservers kann einer der Standby-Server schnell als neuer Hauptserver fungieren, wodurch die Ausfallzeit minimiert wird.
Lastverteilung: Leseanfragen können auf mehrere Standby-Server verteilt werden, wodurch der Hauptserver entlastet wird und die Gesamtleistung der Datenbank erhöht wird.
Datensicherheit: Indem Daten an mehreren Standorten repliziert werden, wird das Risiko von Datenverlusten aufgrund von Hardwareausfällen oder anderen Katastrophen minimiert.
Insgesamt ermöglicht WAL in PostgreSQL eine robuste und flexible Replikationslösung, die sowohl für Hochverfügbarkeit als auch für Skalierbarkeit und Backup-Zwecke eingesetzt werden kann.
In PostgreSQL werden die WAL-Dateien (Write-Ahead Logs) im
Unterverzeichnis pg_wal (in Versionen vor PostgreSQL 10
hieß dieses Verzeichnis pg_xlog) innerhalb des
Hauptdatenverzeichnisses der Datenbank (auch als “Datencluster”
bezeichnet) gespeichert.
Um herauszufinden, wo sich das Hauptdatenverzeichnis Ihrer PostgreSQL-Installation befindet, können Sie die folgende SQL-Abfrage in Ihrer PostgreSQL-Datenbank ausführen:
SHOW data_directory;Diese Abfrage gibt den Pfad zum Hauptdatenverzeichnis zurück.
Innerhalb dieses Verzeichnisses sollten Sie dann das pg_wal
(oder pg_xlog in älteren Versionen) Verzeichnis finden.
Einige wichtige Hinweise:
Zugriffsberechtigungen: Gewöhnliche Benutzer haben in der Regel keinen Zugriff auf das Hauptdatenverzeichnis von PostgreSQL. Sie müssen höchstwahrscheinlich als PostgreSQL-Superuser oder als Betriebssystembenutzer, der die PostgreSQL-Serverprozesse ausführt (oft als “postgres” bezeichnet), darauf zugreifen.
Vorsicht beim manuellen Eingreifen: Sie sollten
niemals manuell Dateien im pg_wal-Verzeichnis (oder
pg_xlog in älteren Versionen) löschen oder ändern, es sei
denn, Sie wissen genau, was Sie tun. Unsachgemäßes Eingreifen kann zu
Datenverlust oder zu einem nicht funktionierenden Zustand Ihrer
Datenbank führen.
Backup und Recovery: Wenn Sie Backups Ihrer Datenbank erstellen, sollten Sie sich auch mit der Sicherung und Wiederherstellung von WAL-Dateien vertraut machen, da diese für Point-In-Time Recovery (PITR) essentiell sind.
Wenn Sie spezifische Anweisungen oder Hilfe für Ihre spezielle PostgreSQL-Installation oder -Konfiguration benötigen, lassen Sie es mich wissen!
PITR steht für “Point-In-Time Recovery” und ist ein Feature in vielen modernen Datenbanksystemen, einschließlich PostgreSQL. Es ermöglicht es Administratoren, Daten auf einen bestimmten Zeitpunkt in der Vergangenheit wiederherzustellen. Dies ist besonders nützlich, um menschliche Fehler (z.B. versehentlich gelöschte Daten) zu korrigieren oder eine Datenbank nach einem Datenkorruptionsvorfall wiederherzustellen.
Die Grundidee hinter PITR in PostgreSQL ist die Kombination von Basis-Backups und Write-Ahead Logging (WAL). Hier ist, wie es funktioniert:
Basis-Backup: Zunächst erstellen Sie ein Basis-Backup Ihrer Datenbank. Dies kann als Ausgangspunkt für jede spätere Wiederherstellung dienen.
WAL-Archivierung: Nachdem Sie Ihr Basis-Backup erstellt haben, archivieren Sie kontinuierlich alle WAL-Dateien, die PostgreSQL erzeugt. Diese Dateien enthalten alle Änderungen, die in der Datenbank vorgenommen wurden.
Wiederherstellung: Wenn Sie eine Wiederherstellung durchführen möchten, verwenden Sie Ihr Basis-Backup als Ausgangspunkt und wenden dann die archivierten WAL-Dateien in der Reihenfolge ihrer Erstellung an. Sie können dies bis zu einem bestimmten Zeitpunkt tun, daher der Name “Point-In-Time Recovery”. Dies bedeutet, dass Sie die Datenbank auf jeden Zeitpunkt zwischen der Erstellung des Basis-Backups und dem letzten archivierten WAL-Eintrag wiederherstellen können.
Um PITR in PostgreSQL zu nutzen, müssen Sie einige Einstellungen in Ihrer PostgreSQL-Konfiguration vornehmen:
wal_level-Einstellung auf replica oder höher
eingestellt ist.archive_mode auf on und Bereitstellen eines
Befehls in archive_command geschehen, um die Dateien zu
archivieren.Es ist wichtig zu beachten, dass PITR sowohl technische als auch betriebliche Überlegungen erfordert. Es ist wichtig, sicherzustellen, dass Ihre WAL-Archivierung korrekt funktioniert und dass Sie regelmäßig Basis-Backups erstellen. Außerdem sollten Sie PITR in einer Testumgebung ausprobieren, bevor Sie es in einer Produktionsumgebung einsetzen, um sicherzustellen, dass Sie mit dem Prozess vertraut sind und er wie erwartet funktioniert.
Hier ist eine vereinfachte Anleitung für das Einrichten von Point-In-Time Recovery (PITR) in PostgreSQL auf einem Windows-System:
Zunächst sollten Sie einen Ordner für das Backup erstellen, z.B.
C:\postgres_backups.
Nun erstellen Sie ein Basis-Backup mit pg_basebackup.
Öffnen Sie die Windows-Eingabeaufforderung (CMD) und führen Sie
folgenden Befehl aus:
pg_basebackup -D C:\postgres_backups\base_backup -F p -U your_username -h localhost -p 5432 -P -vBearbeiten Sie die postgresql.conf, die sich
normalerweise im Datenverzeichnis von PostgreSQL befindet, z.B.
C:\Program Files\PostgreSQL\<Version>\data\.
Setzen Sie wal_level auf replica:
wal_level = replicaAktivieren Sie die Archivierung:
archive_mode = onSetzen Sie den archive_command, um die WAL-Dateien
zu archivieren. Sie könnten z.B. die Windows copy-Funktion
verwenden:
archive_command = 'copy %p C:\\postgres_backups\\wal_archives\\%f'Vergewissern Sie sich, dass das Verzeichnis
C:\postgres_backups\wal_archives existiert oder erstellen
Sie es.
Starten Sie danach den PostgreSQL-Dienst neu, damit die Änderungen wirksam werden.
Um die Datenbank zu einem bestimmten Zeitpunkt wiederherzustellen:
Stoppen Sie den PostgreSQL-Dienst.
Löschen (oder verschieben) Sie den Inhalt des aktuellen Datenverzeichnisses.
Kopieren Sie das Basis-Backup zurück in das Datenverzeichnis:
xcopy /E /I C:\postgres_backups\base_backup C:\Program Files\PostgreSQL\<Version>\data\Fügen Sie in der postgresql.conf die folgenden Zeilen hinzu:
restore_command = 'copy C:\\postgres_backups\\wal_archives\\%f %p'
recovery_target_time = 'YYYY-MM-DD HH:MM:SS'Ersetzen Sie 'YYYY-MM-DD HH:MM:SS' durch den gewünschten
Wiederherstellungszeitpunkt.
Starten Sie den PostgreSQL-Dienst.
PostgreSQL wird jetzt die WAL-Dateien anwenden und den Wiederherstellungsprozess beginnen. Nachdem der Prozess abgeschlossen ist, wird PostgreSQL die Datenbank bis zum angegebenen Zeitpunkt wiederhergestellt haben.
Bitte beachten Sie, dass dies eine vereinfachte Anleitung ist. In einer Produktionsumgebung sollten Sie die richtige Fehlerbehandlung, Überwachung und weitere Sicherheitsmaßnahmen in Betracht ziehen. Es wird auch empfohlen, PITR in einer sicheren Testumgebung auszuprobieren, bevor es in der Produktionsumgebung angewendet wird.
Das Write-Ahead Logging (WAL) ist ein entscheidender Mechanismus innerhalb von PostgreSQL-Datenbanken, der die Integrität der Daten sicherstellt und als Grundlage für viele erweiterte Datenbankfunktionen dient, darunter die Replikation und Point-In-Time-Recovery (PITR). In diesem Artikel werden wir die Konzepte und Vorteile der WAL-Archivierung in Postgres untersuchen.
Write-Ahead Logging ist eine Technik, die verwendet wird, um alle Änderungen, die an der Datenbank vorgenommen werden, zu protokollieren, bevor diese Änderungen tatsächlich in die Datenbankdateien geschrieben werden. Durch das Speichern dieser Logs können Sie die Datenbank im Falle eines Absturzes wiederherstellen, da Sie eine Protokolldatei mit allen durchgeführten Operationen haben.
Die Archivierung des WAL ist aus mehreren Gründen wichtig:
Das Archivieren von WAL in Postgres wird über die
Konfigurationsparameter archive_mode und
archive_command gesteuert.
Konfigurationsparameter Setzen: In der
postgresql.conf Datei müssen Sie die folgenden Parameter
setzen:
archive_mode = on
archive_command = 'cp %p /pfad/zum/archiv/%f'Datenbank Neustarten: Nachdem die Änderungen vorgenommen wurden, muss die Datenbank neu gestartet werden.
Testen: Überprüfen Sie, ob die WAL-Dateien tatsächlich archiviert werden, indem Sie das Archivverzeichnis überwachen.
pg_basebackup und Skripte, um den Prozess zu
automatisieren.pg_stat_archiver, um den Status der Archivierung zu
überwachen.Die Archivierung von WAL in PostgreSQL ist eine robuste Methode zur Sicherstellung der Datenintegrität und zur Ermöglichung erweiterter Datenbankfunktionen wie PITR und Hochverfügbarkeit. Durch eine sorgfältige Konfiguration und Überwachung können Datenbankadministratoren die Vorteile dieses Mechanismus voll ausschöpfen.
Wenn die PostgreSQL-Datenbank abstürzt, wird die WAL-Archivierung besonders wertvoll. Mit Hilfe von WAL-Dateien können Sie die Datenbank bis zu einem bestimmten Zeitpunkt wiederherstellen und so Datenverlust vermeiden. Hier ist, wie Sie es tun: ### Vorbereitung:
Sichern Sie alles: Bevor Sie mit der Wiederherstellung beginnen, sichern Sie alle Daten und Konfigurationen. Auch wenn Sie planen, sie wiederherzustellen, ist es eine gute Praxis, Backups von allem zu haben.
Stellen Sie sicher, dass der PostgreSQL-Server nicht
läuft: Sie können dies mit dem Befehl wie
pg_ctl stop oder dem spezifischen Stop-Befehl Ihres Systems
erreichen.
Basis-Backup wiederherstellen: Verwenden Sie das
neueste Basis-Backup, das Sie haben. Zum Beispiel, wenn Sie
pg_basebackup verwendet haben, sollten Sie einen
vollständigen Dump Ihrer Datenbank haben.
cp -R /pfad/zum/backup/* /pfad/zum/datenbankverzeichnis/WAL-Dateien anwenden:
Erstellen Sie ein recovery.conf-Datei im
Datenbankverzeichnis. Dies teilt PostgreSQL mit, dass Sie sich im
Wiederherstellungsmodus befinden.
In recovery.conf, setzen Sie den
restore_command so, dass er auf die archivierten
WAL-Dateien zeigt:
restore_command = 'cp /pfad/zum/archiv/%f "%p"'Dieser Befehl sagt PostgreSQL, wo es die archivierten WAL-Dateien finden kann.
Optional, wenn Sie eine Wiederherstellung bis zu einem bestimmten
Zeitpunkt oder bis zu einer bestimmten WAL-Datei durchführen möchten,
können Sie recovery_target_time oder
recovery_target_xid in recovery.conf
festlegen.
Starten Sie den PostgreSQL-Server: Starten Sie den PostgreSQL-Server normal. Der Server wird dann im Wiederherstellungsmodus gestartet und beginnt, die WAL-Dateien in der Reihenfolge ihrer Erstellung anzuwenden.
pg_ctl startWiederherstellungsüberwachung: Sie können den Fortschritt der Wiederherstellung in der PostgreSQL-Logdatei überwachen.
Wiederherstellungsabschluss: Sobald die
Wiederherstellung abgeschlossen ist, wird PostgreSQL die
recovery.conf-Datei in recovery.done
umbenennen und normal starten.
Überprüfung: Stellen Sie sicher, dass alle Daten wie erwartet wiederhergestellt wurden. Überprüfen Sie die Integrität und Vollständigkeit der Datenbank.
Die Wiederherstellung einer abgestürzten PostgreSQL-Datenbank mit Hilfe der WAL-Archivierung kann zwar kompliziert erscheinen, aber mit einer sorgfältigen Vorbereitung und klaren Schritten können Sie Datenverluste vermeiden und den normalen Betrieb schnell wieder aufnehmen. Es ist auch ratsam, regelmäßige Tests der Wiederherstellungsprozesse durchzuführen, um sicherzustellen, dass im Falle eines echten Ausfalls alles wie erwartet funktioniert.
PostgreSQL bietet eine Reihe von Konfigurationsdateien, die es Administratoren ermöglichen, das Verhalten, die Sicherheit und die Leistung des Servers zu steuern. In diesem Artikel werden die wichtigsten Konfigurationsdateien von PostgreSQL und ihre Verwendungszwecke vorgestellt.
postgresql.confpg_hba.confpg_ident.confrecovery.confrecovery.signal ersetzt wurde.postgresql.auto.confALTER SYSTEM geändert wurden.Während postgresql.conf die Hauptkonfigurationsdatei
ist, sind die anderen Dateien genauso wichtig, um ein umfassendes
Verständnis des Systemverhaltens und der Sicherheit zu gewährleisten.
Wenn Sie Anpassungen vornehmen, wird dringend empfohlen, Änderungen
zuerst in einer Testumgebung zu überprüfen, um sicherzustellen, dass sie
wie beabsichtigt funktionieren. Es ist auch wichtig, die offizielle
PostgreSQL-Dokumentation zu konsultieren, um Einzelheiten und Best
Practices für jede Konfigurationsdatei zu erfahren.
postgresql.confDie postgresql.conf-Datei ist die
Hauptkonfigurationsdatei für den PostgreSQL-Datenbankserver. Sie enthält
eine Vielzahl von Einstellungen, die den Betrieb, die Leistung und das
Verhalten des Servers beeinflussen. In diesem Artikel werden wir uns
einige der wichtigsten und am häufigsten modifizierten Einstellungen
ansehen.
listen_addresses: Bestimmt, auf welchen
IP-Adressen der Server lauscht. Der Standardwert
'localhost' erlaubt Verbindungen nur von der lokalen
Maschine. Setzen Sie dies auf '*', um von überall
zuzugreifen.
listen_addresses = '*'port: Der Port, auf dem PostgreSQL lauscht. Der Standard ist 5432.
port = 5432max_connections: Die maximale Anzahl gleichzeitiger Verbindungen. Ändern Sie dies entsprechend den Anforderungen Ihres Systems.
max_connections = 100shared_buffers: Menge des Arbeitsspeichers, den PostgreSQL zum Caching verwendet. Ein häufiger Wert ist 10-25% des verfügbaren Systemspeichers.
shared_buffers = 512MBwork_mem: Menge an Speicher, der für Sortieroperationen oder Hashing zur Verfügung steht. Erhöhen Sie diesen Wert, wenn Sie viele komplexe Abfragen ausführen.
work_mem = 4MBmaintenance_work_mem: Speicher für Wartungsaufgaben wie VACUUM und CREATE INDEX.
maintenance_work_mem = 64MBwal_level: Bestimmt das Logging-Level. Mögliche
Werte sind minimal, replica und
logical. Für normale Datenbankoperationen ist
minimal ausreichend.
wal_level = replicalog_statement: Bestimmt, welche SQL-Anweisungen
geloggt werden. all protokolliert alle Statements.
log_statement = 'all'log_duration: Wenn on, werden die
Ausführungszeiten aller SQL-Anweisungen im Log aufgezeichnet.
log_duration = offseq_page_cost und random_page_cost: Diese Parameter beeinflussen die Abfrageplanung hinsichtlich der Kosten für sequenziellen bzw. zufälligen Speicherzugriff.
seq_page_cost = 1.0
random_page_cost = 4.0effective_cache_size: Gibt dem Planner eine Vorstellung davon, wie viel Speicher für das Caching zur Verfügung steht. Ein häufiger Wert ist 50-75% des verfügbaren Systemspeichers.
effective_cache_size = 4GBDie postgresql.conf-Datei bietet eine Vielzahl von
Einstellungsmöglichkeiten. Die obigen Parameter sind nur einige der
wichtigsten und am häufigsten modifizierten. Bei der Anpassung von
Konfigurationsoptionen ist es immer ratsam, Änderungen in einer
Testumgebung zu testen, um sicherzustellen, dass sie das gewünschte
Ergebnis erzielen, bevor sie in der Produktion implementiert werden. Es
kann auch hilfreich sein, die offizielle PostgreSQL-Dokumentation für
eine umfassende Übersicht und Empfehlungen zu jedem Parameter zu
konsultieren.
In der Welt von PostgreSQL bezieht sich die Datei
pg_hba.conf auf die “Host-basierte Zugriffskontrolldatei”.
Diese Datei ist entscheidend, wenn es darum geht, zu bestimmen, welche
Clients sich mit Ihrer Datenbank verbinden dürfen und wie sie sich
authentifizieren müssen. Dieser Artikel bietet einen detaillierten
Überblick über pg_hba.conf und die darin enthaltenen
Konfigurationsoptionen.
Das “hba” in pg_hba.conf steht für “host-based
authentication”. Diese Datei ermöglicht es Administratoren,
feingranulare Regeln für den Zugriff auf die Datenbank festzulegen,
basierend auf Faktoren wie dem Ort des Clients und der verwendeten
Authentifizierungsmethode.
Ein typischer Eintrag in pg_hba.conf hat das folgende
Format:
TYPE DATABASE USER ADDRESS METHOD [OPTIONS]pg_hba.conf ist
entscheidend. PostgreSQL überprüft die Regeln von oben nach unten und
wendet die erste an, die passt.Nachdem Änderungen an der pg_hba.conf-Datei vorgenommen
wurden, muss der PostgreSQL-Server neu geladen (nicht neu gestartet)
werden, damit die Änderungen wirksam werden. Dies kann oft mit einem
Befehl wie pg_ctl reload oder über das
Systemdienst-Management durchgeführt werden.
Die pg_hba.conf-Datei ist ein kraftvolles Werkzeug im
Arsenal eines PostgreSQL-Administrators. Mit ihr können feingranulare,
sicherheitsrelevante Einstellungen vorgenommen werden, die bestimmen,
wer auf Ihre Datenbanken zugreifen kann und wie. Ein sorgfältiges
Verständnis und eine durchdachte Konfiguration dieser Datei sind
entscheidend für die Sicherheit und Integrität eines jeden
PostgreSQL-Systems.
Ein sicheres Setup für eine pg_hba.conf-Datei in einem
produktiven System könnte wie folgt aussehen. Beachten Sie, dass dieses
Beispiel an Ihre speziellen Anforderungen und Ihr Netzwerk angepasst
werden sollte:
# TYPE DATABASE USER ADDRESS METHOD
# Lokale Verbindungen:
local all postgres peer
local all all md5
# IPv4-Verbindungen:
# Erlaube Verbindungen nur von einem bestimmten Subnetz
host all all 192.168.1.0/24 md5
# IPv6-Verbindungen (falls verwendet):
# Erlaube Verbindungen nur von einem bestimmten Subnetz
host all all fe80::/64 md5
# Erlaube SSL-Verbindungen von überall für einen bestimmten Benutzer (z.B. ein Web-Server)
hostssl mydb webuser 0.0.0.0/0 md5 clientcert=1
# Erlaube Verbindungen nur von einem bestimmten externen Host
host mydb externalapp 203.0.113.4/32 md5Erklärungen:
Die Zeile local all postgres peer verwendet die
Peer-Authentifizierung für lokale Verbindungen vom Benutzer “postgres”.
Dies bedeutet, dass Verbindungen nur akzeptiert werden, wenn der
UNIX-Systembenutzer, der die Verbindung initiiert, dem
PostgreSQL-Benutzer entspricht.
Die Zeile local all all md5 erfordert, dass alle
lokalen Verbindungen ein Passwort verwenden, das mit MD5 verschlüsselt
ist.
Mit den IPv4/IPv6-Einstellungen beschränken wir den Zugriff auf bestimmte Netzwerke oder Adressen.
Für den “webuser” erlauben wir SSL-verschlüsselte Verbindungen
von überall, aber nur, wenn der Client auch ein gültiges Zertifikat
vorweisen kann (clientcert=1).
Für den “externalapp”-Benutzer erlauben wir Verbindungen nur von
der IP 203.0.113.4.
Bitte beachten Sie, dass dieses Beispiel als Ausgangspunkt dient und angepasst werden sollte, um spezifische Sicherheitsanforderungen und Netzwerkstrukturen zu berücksichtigen. Es ist immer ratsam, regelmäßige Sicherheitsbewertungen durchzuführen und die PostgreSQL-Dokumentation zu konsultieren, um sicherzustellen, dass Ihre Konfiguration sicher ist.
PostgreSQL unterstützt für die Passwortauthentifizierung in der
pg_hba.conf das MD5-Hashverfahren. Jedoch hat MD5
bekanntermaßen Schwächen, und viele Organisationen möchten sicherere
Hashverfahren verwenden.
Ab PostgreSQL 10 wurde das SCRAM-Verfahren (Salted Challenge Response Authentication Mechanism) eingeführt, welches SHA-256 verwendet. SCRAM ist sicherer als MD5 und sollte für neue Installationen bevorzugt werden.
Um SCRAM-SHA-256 in PostgreSQL zu verwenden, müssen Sie:
Passwort verschlüsseln: Stellen Sie sicher, dass
in Ihrer postgresql.conf die Direktive
password_encryption auf scram-sha-256 gesetzt
ist.
password_encryption = scram-sha-256Dies sorgt dafür, dass neu gesetzte Passwörter mit SCRAM-SHA-256 verschlüsselt werden. Bestehende Passwörter, die bereits als MD5-Hashes gespeichert sind, müssen zurückgesetzt werden, um sie als SCRAM-Hashes zu speichern.
pg_hba.conf konfigurieren: In Ihrer
pg_hba.conf ersetzen Sie md5 durch
scram-sha-256.
Zum Beispiel:
# Lokale Verbindungen:
local all all scram-sha-256
# IPv4-Verbindungen:
host all all 192.168.1.0/24 scram-sha-256Es ist wichtig zu beachten, dass SCRAM-Clientauthentifizierung nur
mit Passwörtern funktioniert, die im SCRAM-Format gespeichert sind. Wenn
Sie versuchen, sich mit einem Benutzer anzumelden, dessen Passwort noch
als MD5 gespeichert ist, nachdem Sie SCRAM in pg_hba.conf
aktiviert haben, schlägt die Authentifizierung fehl. Sie müssen das
Passwort dieses Benutzers zurücksetzen, nachdem Sie
password_encryption auf scram-sha-256 gesetzt
haben.
In PostgreSQL dient die Datei pg_ident.conf zur
Verwaltung von Benutzeridentitätszuordnungen. Mit Hilfe dieser
Zuordnungen können Sie festlegen, wie Betriebssystembenutzer oder
Benutzergruppen PostgreSQL-Benutzern zugeordnet werden. Dies ist
besonders nützlich, wenn Sie Authentifizierungsmethoden wie
ident oder peer verwenden, die auf dem
Betriebssystem- oder Netzwerkbereich basieren.
Die Datei pg_ident.conf besteht aus mehreren Zeilen mit
jeweils drei Werten:
pg_hba.conf verwendet
wird.*) erlaubt.Das Format jeder Zeile sieht so aus:
mapname system-username database-usernameAngenommen, Sie möchten, dass der Betriebssystembenutzer “alice” sich
als PostgreSQL-Benutzer “dbadmin” und der Betriebssystembenutzer “bob”
sich als “dbuser” authentifiziert. Ihre pg_ident.conf
könnte dann so aussehen:
myidentmap alice dbadmin
myidentmap bob dbuserDamit die Identitätszuordnung funktioniert, müssen Sie sie auch in
der Datei pg_hba.conf referenzieren. Zum Beispiel:
# TYPE DATABASE USER ADDRESS METHOD OPTIONS
host all all 127.0.0.1/32 ident map=myidentmapIn diesem Beispiel würde jeder Verbindungsversuch von der Adresse
127.0.0.1 die ident-Authentifizierung
verwenden und die Benutzerzuordnungen aus der Map “myidentmap” in
pg_ident.conf beachten.
Die ident-Authentifizierungsmethode basiert auf dem
Ident-Protokoll, das häufig in UNIX-ähnlichen Systemen gefunden wird. Es
funktioniert, indem es den Betriebssystembenutzernamen des Clients
abfragt. Die peer-Authentifizierung ist eine ähnliche
Methode, die spezifisch für lokale Verbindungen auf UNIX-ähnlichen
Systemen ist.
Es ist wichtig sicherzustellen, dass sowohl
pg_ident.conf als auch pg_hba.conf korrekt
konfiguriert sind, da ansonsten die Authentifizierung fehlschlagen
kann.
Beachten Sie, dass die Verwendung der ident- oder
peer-Authentifizierung eine vertrauenswürdige Netzwerk-
oder Systemumgebung voraussetzt. Sie sollten diese Methoden nicht in
unsicheren oder öffentlich zugänglichen Netzwerken verwenden.
TLDR
Die pg_ident.conf-Datei in PostgreSQL bietet eine
leistungsstarke Möglichkeit, Betriebssystembenutzer PostgreSQL-Benutzern
zuzuordnen. Dies ist besonders nützlich in Umgebungen, in denen Sie die
Authentifizierung auf Systemebene beibehalten möchten, bietet jedoch
eine zusätzliche Sicherheitsebene durch die Definition spezifischer
Zuordnungen zwischen System- und Datenbankbenutzern. Es ist jedoch
wichtig, sicherzustellen, dass alle Konfigurationsdateien korrekt
eingestellt sind und die Sicherheitsanforderungen Ihrer spezifischen
Umgebung erfüllt werden.
PostgreSQL bietet eine Reihe von Utility-Befehlen, die mit
pg_ beginnen, um verschiedene Aspekte des Systems zu
verwalten. Hier sind einige der wichtigsten mit ihren Funktionen,
Optionen und Beispielen:
pg_ctl - Steuert das Starten, Stoppen oder den Status des PostgreSQL-Servers.
start - Startet den Server.stop - Stoppt den Server.-D - Gibt das Datenbankverzeichnis an.-l - Protokolldateipfad.bash pg_ctl start -D /pfad/zum/datenbankverzeichnis -l logfile.log pg_ctl stop -D /pfad/zum/datenbankverzeichnispg_dump - Erzeugt einen Datenbank-Backup-Dump.
-f - Gibt die Ausgabedatei an.-F - Format der Ausgabe (c für
benutzerdefiniert, t für tar, p für
plain).-h - Hostname oder IP-Adresse.-U - Benutzername.bash pg_dump -h localhost -U meinbenutzer meineDB -f backup.sqlpg_restore - Stellt die Datenbank aus einem
durch pg_dump erstellten Backup wieder her.
-d - Name der Ziel-Datenbank.-h - Hostname oder IP-Adresse.-U - Benutzername.bash pg_restore -h localhost -U meinbenutzer -d zieldatenbank backup.sqlpg_basebackup - Erstellt ein Basis-Backup der Datenbank, ideal für das Setzen von Replika.
-D - Zielverzeichnis für das Basis-Backup.-F - Format der Ausgabe (p für plain,
t für tar).-h - Hostname oder IP-Adresse.-U - Benutzername.bash pg_basebackup -h localhost -U meinbenutzer -D /backupverzeichnis -F tpg_config - Zeigt Konfigurationsinformationen über PostgreSQL-Installation.
--bindir - Zeigt das Binary-Verzeichnis.--includedir - Zeigt das Include-Verzeichnis.--version - Zeigt die PostgreSQL-Version.bash pg_config --versionpg_isready - Überprüft den Verbindungsstatus einer PostgreSQL-Instanz.
-h - Hostname oder IP-Adresse.-p - Portnummer.-U - Benutzername.bash pg_isready -h localhost -p 5432 -U meinbenutzerDies sind einige der am häufigsten verwendeten pg_
Befehle. Die genaue Liste und detailliertere Optionen für jeden Befehl
finden Sie in der PostgreSQL-Dokumentation oder indem Sie den Befehl mit
der Option --help ausführen. Es ist ratsam, diese Befehle
in einer Testumgebung zu üben, bevor sie in einer Produktionsumgebung
angewendet werden.
In jeder PostgreSQL-Datenbank existiert eine Reihe spezialisierter Tabellen und Ansichten, bekannt als Systemkataloge. Diese Kataloge bilden das Rückgrat der Metadaten in PostgreSQL und enthalten Informationen über alle Datenbankobjekte, darunter Tabellen, Indizes, Schemata, Funktionen und vieles mehr. Für Datenbankadministratoren und fortgeschrittene Benutzer bieten diese Kataloge eine unschätzbare Quelle von Informationen, um das System zu verstehen und zu verwalten.
Systemkataloge sind eine Menge von Tabellen, die die Metadaten einer PostgreSQL-Datenbank speichern. Das bedeutet, sie speichern nicht die Daten selbst, sondern Informationen über die Datenbankstrukturen.
Zum Beispiel, wenn Sie eine Tabelle erstellen, wird ein Eintrag in den entsprechenden Systemkatalogen gemacht, der Details über die Tabelle, ihre Spalten, Datentypen, Einschränkungen und viele andere Aspekte enthält.
Einige der zentralen Systemkataloge sind:
… und viele andere.
Obwohl Sie diese Tabellen wie normale Tabellen abfragen können, sollten Sie bei der Arbeit mit Systemkatalogen vorsichtig sein. Das direkte Ändern von Einträgen in diesen Tabellen kann die Integrität Ihrer Datenbank gefährden.
Hier ein einfaches Beispiel, wie man die Namen und Typen aller Tabellen in einem Schema abfragen kann:
SELECT relname, relkind
FROM pg_class
JOIN pg_namespace ON pg_namespace.oid = pg_class.relnamespace
WHERE nspname = 'public';In diesem Beispiel gibt relkind den Typ des Objekts an
(z.B. ‘r’ für Tabellen, ‘i’ für Indizes).
Der Zugriff auf die Systemkataloge wird normalerweise eingeschränkt, um die Sicherheit und Integrität der Datenbank zu gewährleisten. Allerdings haben Datenbankadministratoren und bestimmte privilegierte Rollen vollen Zugriff auf diese Kataloge. Es ist wichtig zu verstehen, dass, obwohl das Durchsuchen dieser Kataloge sicher ist, das Ändern von Daten direkt in Systemkatalogen potenziell schädlich und in den meisten Fällen nicht empfohlen wird.
Die Systemkataloge in PostgreSQL bieten einen tiefen Einblick in das Innere Ihrer Datenbank. Sie enthalten wertvolle Informationen, die Ihnen helfen können, Ihre Datenbank besser zu verstehen, zu optimieren und zu verwalten. Es ist jedoch wichtig, mit ihnen mit Sorgfalt und Verständnis zu arbeiten, um die Integrität und Sicherheit Ihrer Datenbank zu gewährleisten.
Hier finden Sie eine Übersicht über die Systemkataloge und die dazugehörigen Ansichten. Es gibt Links zu spezifischen Katalogen und Ansichten mit weiteren Details:
https://www.postgresql.org/docs/current/catalogs-overview.html](https://www.postgresql.org/docs/current/catalogs-overview.html)
Hier sind einige praktische Abfragen:
Systemeinstellungen überprüfen
SELECT name, setting FROM pg_settings;Diese Abfrage zeigt Einstellungen und Konfigurationen der PostgreSQL-Instanz.
Liste aller Datenbanken
SELECT datname FROM pg_database;Hier sehen Sie alle Datenbanken in Ihrer PostgreSQL-Instanz.
Liste aller Tabellen in einer Datenbank
SELECT tablename FROM pg_tables WHERE schemaname = 'public';Damit erhalten Sie eine Liste aller Tabellen im “public”-Schema.
Liste aller Indizes in einer Datenbank
SELECT indexname FROM pg_indexes WHERE schemaname = 'public';Mit dieser Abfrage sehen Sie alle Indizes im “public”-Schema.
Größe der Datenbank anzeigen
SELECT pg_size_pretty(pg_database_size('meineDatenbank'));Diese Funktion gibt Ihnen die Größe der angegebenen Datenbank in einem für Menschen lesbaren Format zurück.
Größe aller Tabellen anzeigen
SELECT relname, pg_size_pretty(pg_total_relation_size(C.oid))
FROM pg_class C LEFT JOIN pg_namespace N ON (N.oid = C.relnamespace)
WHERE nspname = 'public' AND relkind='r' ORDER BY pg_total_relation_size(C.oid) DESC;Hier erhalten Sie die Größen aller Tabellen im “public”-Schema.
Anzeigen von laufenden Queries
SELECT pid, query, state FROM pg_stat_activity WHERE state <> 'idle';Diese Abfrage zeigt alle laufenden (nicht im Leerlauf befindlichen) Abfragen in der Datenbank.
Liste aller Schemata
SELECT nspname FROM pg_namespace;Damit sehen Sie alle Schemata in Ihrer PostgreSQL-Instanz.
Liste aller Benutzer und Rollen
SELECT rolname, rolsuper, rolcreaterole, rolcreatedb, rolcanlogin FROM pg_roles;Hier erhalten Sie eine Übersicht über alle Benutzer und Rollen sowie ihre Berechtigungen.
Liste aller Trigger
SELECT trigger_name, event_object_table, action_statement, action_timing, trigger_schema
FROM information_schema.triggers WHERE trigger_schema = 'public';Mit dieser Abfrage sehen Sie alle Trigger im “public”-Schema.
Diese Abfragen sind nützliche Werkzeuge für jeden, der PostgreSQL administriert oder entwickelt. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass einige dieser Abfragen in großen Produktionsdatenbanken langsam sein können, also verwenden Sie sie mit Bedacht. Es kann auch hilfreich sein, die PostgreSQL-Dokumentation zu konsultieren, um weitere Details über Systemkataloge und Ansichten zu erfahren.
PostgreSQL, ein leistungsstarkes Open-Source-Relationales Datenbanksystem, bietet umfangreiche Logging-Fähigkeiten, die für das Überwachen, Debuggen und Optimieren von Datenbankoperationen unerlässlich sind. In diesem Artikel werden wir uns die wichtigsten Aspekte der Logfiles in PostgreSQL ansehen.
Logfiles in PostgreSQL bieten eine chronologische Aufzeichnung von Ereignissen und Aktivitäten im System. Sie sind unerlässlich für:
Die Speicherorte der Logfiles werden durch zwei
Hauptkonfigurationsparameter bestimmt: log_directory und
log_filename. Diese können über die
postgresql.conf Datei oder dynamisch über den SQL-Befehl
SHOW abgerufen werden:
SHOW log_directory;
SHOW log_filename;Es gibt viele Konfigurationsoptionen in PostgreSQL, die beeinflussen, wie und was geloggt wird:
none,
ddl, mod oder all.Das ständige Schreiben von Logs kann dazu führen, dass der Speicherplatz ausgeht. Daher bietet PostgreSQL eine automatische Log-Rotation:
Es gibt Tools von Drittanbietern, wie pgBadger, die
detaillierte Analysen und Berichte basierend auf den
PostgreSQL-Logdateien erstellen können. Diese Tools können helfen,
Performance-Probleme zu identifizieren oder Einblicke in das
Nutzerverhalten zu gewinnen.
Logfiles in PostgreSQL sind ein mächtiges Werkzeug für jeden Datenbankadministrator und -entwickler. Die richtige Konfiguration und Überwachung dieser Logs kann dazu beitragen, die Gesundheit, Performance und Sicherheit einer PostgreSQL-Instanz sicherzustellen. Es ist wichtig, regelmäßig die Logs zu überprüfen und bei Bedarf entsprechende Maßnahmen zu ergreifen.
Replikation ist ein Konzept, das in Datenbanksystemen verwendet wird, um Datenkopien über mehrere Standorte oder Knoten zu verteilen. PostgreSQL bietet verschiedene Replikationsmethoden an, um Datenverfügbarkeit, Ausfallsicherheit und Skalierbarkeit zu gewährleisten. In diesem Artikel werfen wir einen Blick auf die Replikationsmechanismen von PostgreSQL und wie sie in verschiedenen Szenarien eingesetzt werden können.
Replikation bezieht sich auf den Prozess, Daten von einem primären Server (oft als Master bezeichnet) auf einen oder mehrere sekundäre Server (Slaves oder Standbys) zu kopieren. Dies kann aus verschiedenen Gründen erfolgen:
PostgreSQL bietet verschiedene Replikationslösungen:
Physische Replikation: Hierbei werden die Änderungen in den Write-Ahead-Logs (WAL) von der Hauptinstanz zur sekundären Instanz übertragen. Dies erzeugt eine identische Kopie der Datenbank. Diese Art der Replikation ist ideal für Hochverfügbarkeitslösungen.
Logische Replikation: Dies ermöglicht es, bestimmte Tabellen, Datenbanken oder sogar einzelne Transaktionen zu replizieren. Dabei werden die Datenänderungen in einem formatierten Stil übertragen, und nicht wie beim WAL. Dies ist nützlich, wenn nur bestimmte Daten repliziert werden müssen oder wenn Daten zwischen verschiedenen PostgreSQL-Versionen repliziert werden sollen.
Physische Replikation: Die Hauptinstanz wird mit
replikationsfähigen Einstellungen konfiguriert, wie z. B.
wal_level auf replica setzen. Ein
Replikationsbenutzer wird erstellt, und die Standby-Instanzen werden
eingerichtet, um WAL-Änderungen vom Hauptknoten zu erhalten.
Logische Replikation: Hier müssen Veröffentlichungen (publications) auf der Hauptinstanz und Abonnements (subscriptions) auf den sekundären Instanzen erstellt werden. Es erlaubt eine feinere Granularität bei der Datenreplikation.
Netzwerklatenz: Insbesondere bei geografisch verteilten Systemen kann die Netzwerklatenz die Replikationsgeschwindigkeit beeinflussen.
Speicheranforderungen: Replizierte Systeme erfordern mehr Speicherplatz, da die Daten an mehreren Orten gespeichert werden.
Management: Die Verwaltung von replizierten Systemen kann komplex sein, insbesondere wenn es darum geht, Failovers zu handhaben oder die Datenkonsistenz sicherzustellen.
TLDR
Die Replikation in PostgreSQL bietet viele Vorteile in Bezug auf Verfügbarkeit, Skalierbarkeit und Sicherheit. Obwohl es eine Lernkurve gibt, um die Replikation korrekt einzurichten und zu verwalten, sind die Vorteile, die sie bietet, oft den zusätzlichen Aufwand wert. Es ist wichtig, die spezifischen Anforderungen und Ziele des Systems zu berücksichtigen, um die am besten geeignete Replikationsstrategie auszuwählen.
Physische Replikation, oft auch als binäre Replikation bezeichnet, involviert das Kopieren von Daten auf Byte-Ebene von einem primären Server zu einem oder mehreren sekundären Servern.
Eigenschaften:
Gesamter Cluster: Physische Replikation repliziert den gesamten Datenbankcluster, nicht nur einzelne Datenbanken oder Tabellen.
Streaming-Replikation: Mit Streaming-Replikation werden Änderungen in Echtzeit (oder nahezu in Echtzeit) vom primären zum sekundären Server übertragen.
Point-In-Time-Recovery (PITR): Mit WAL-Archivierung können Sie den Datenbankzustand zu einem bestimmten Zeitpunkt wiederherstellen.
Anwendungsfälle:
Hochverfügbarkeit: Durch das Bereitstellen eines “Hot Standby”-Servers, der bei einem Ausfall des primären Servers die Rolle übernehmen kann.
Lastausgleich für Leseabfragen: Sekundäre Server können für Leseanfragen verwendet werden, um den primären Server zu entlasten.
Im Gegensatz zur physischen Replikation, bei der Byte-für-Byte-Kopien von Daten vorgenommen werden, basiert die logische Replikation auf replizierbaren Änderungen auf höherer Ebene, wie z.B. SQL-Statements.
Eigenschaften:
Feingranular: Logische Replikation ermöglicht das Replizieren bestimmter Tabellen oder Datenbanken statt des gesamten Clusters.
Veröffentlichung und Abonnement: PostgreSQL verwendet ein “Pub/Sub”-Modell für logische Replikation, wobei der primäre Server als Verleger (Publisher) und die sekundären Server als Abonnenten (Subscriber) fungieren.
Kompatibilität mit unterschiedlichen Versionen: Logische Replikation kann zwischen verschiedenen PostgreSQL-Versionen erfolgen.
Anwendungsfälle:
Datenverteilung: Daten können selektiv zwischen Datenbanken repliziert werden, z. B. um bestimmte Tabellen zwischen verschiedenen Abteilungen oder Standorten zu teilen.
Migrationsprojekte: Bei der Migration von einer älteren auf eine neuere PostgreSQL-Version kann die logische Replikation nützlich sein.
Datenaustausch mit anderen Systemen: Da die Änderungen in einem formatierten Protokoll (in der Regel SQL) erfasst werden, ist es einfacher, Datenänderungen mit nicht-PostgreSQL-Systemen zu teilen.
Während sowohl physische als auch logische Replikation ihre eigenen Stärken und Anwendungsfälle haben, können sie auch komplementär eingesetzt werden, je nach den spezifischen Anforderungen des Systems. Physische Replikation ist ideal für Szenarien, die eine vollständige Redundanz und Hochverfügbarkeit erfordern, während logische Replikation Flexibilität in Bezug auf das, was und wie es repliziert wird, bietet. Es ist wichtig, die richtige Replikationsmethode basierend auf den Anforderungen des Geschäftsszenarios zu wählen.
Ziel: Einrichtung einer Streaming-Replikation für eine PostgreSQL-Datenbank auf Windows- oder Linux-Systemen.
Konfigurationsüberprüfung: Öffnen Sie
postgresql.conf und stellen Sie sicher, dass folgende
Parameter entsprechend gesetzt sind:
listen_addresses: *wal_level: replicahot_standby: onReplikationsbenutzer erstellen:
CREATE USER repuser WITH REPLICATION ENCRYPTED PASSWORD 'abc';Zugriffsrechte konfigurieren: Bearbeiten Sie
pg_hba.conf und fügen Sie die IP-Adressen des Master- und
Standby-Servers mit der Authentifizierungsmethode md5
hinzu.
Konfigurationsänderungen anwenden: Laden Sie die Konfiguration neu oder starten Sie den PostgreSQL-Server neu.
Datenbank stoppen: Beenden Sie die PostgreSQL-Datenbank.
Datenverzeichnis bereinigen: Löschen Sie alle Dateien im Datenverzeichnis.
Datenbank-Backup durchführen: Verwenden Sie
pg_basebackup, um eine Kopie des Master-Servers zu
erstellen:
pg_basebackup -h <master-ip> -U repuser -p 5432 -D $PGDATA -Fp -Xs -P -R -C -S pgstandbyErklärung der Optionen:
-h: Host (IP-Adresse des Master-Servers)-U: Benutzername-p: Port (standardmäßig 5432)-D: Zielverzeichnis für das Backup-F: Format (plain oder tar);
hier: plain-X: WAL-Übertragungsmethode (none,
fetch oder stream); hier:
stream-P: Fortschrittsanzeige-R: Schreibt die Replikationskonfiguration-C: Erstellt einen Replikationsslot-S: Name des Replikationsslots; hier:
pgstandbyStandby-Server starten: Starten Sie die PostgreSQL-Datenbank auf dem Standby-Server.
Eine Replikation in PostgreSQL, die mit pg_basebackup
eingerichtet wurde, kann durch verschiedene Methoden gelöst werden, je
nachdem, was genau gewünscht ist. Die Option -R von
pg_basebackup erstellt beispielsweise eine
recovery.conf-Datei (in PostgreSQL-Versionen vor 12) oder
entsprechende Einträge in der postgresql.auto.conf (ab
PostgreSQL 12), um den Standby-Modus für das Datenbank-Cluster zu
aktivieren.
Wenn Sie die Replikation zwischen dem Master (primären Server) und dem Standby (sekundären Server) trennen möchten, führen Sie die folgenden Schritte aus:
Standby aus dem Replikationsmodus entfernen:
recovery.conf aus dem $PGDATA-Verzeichnis des
Standby.postgresql.auto.conf
oder überschreiben Sie sie in der postgresql.conf.Standby neu starten: Nachdem die entsprechenden Konfigurationsänderungen vorgenommen wurden, starten Sie den PostgreSQL-Server des Standby neu.
Replikations-Slot entfernen: Wenn Sie einen
Replikations-Slot (wie im obigen Befehl mit -S pgstandby
angegeben) verwendet haben, sollten Sie diesen Slot auf dem primären
Server entfernen, um zu verhindern, dass unnötig viele WAL-Dateien
aufbewahrt werden. Dies kann mit dem folgenden SQL-Befehl gemacht
werden:
SELECT pg_drop_replication_slot('pgstandby');Firewall und pg_hba.conf anpassen: Wenn Sie
keine Verbindung zwischen dem Master und dem ehemaligen Standby
wünschen, sollten Sie sicherstellen, dass die Firewall-Regeln und die
pg_hba.conf-Datei entsprechend angepasst sind, um
unerwünschte Verbindungen zu verhindern.
Es ist wichtig zu beachten, dass die Trennung der Replikation irreversible Änderungen mit sich bringen kann. Daher ist es ratsam, vor solchen Änderungen Backups zu erstellen und die Schritte zuerst in einer Testumgebung durchzuführen.
Ziel: Einrichtung einer logischen Replikation in einer PostgreSQL-Datenbank.
Konfigurationsdatei bearbeiten: Öffnen Sie die
postgresql.conf-Datei und modifizieren Sie die folgenden
Parameter:
listen_address: *wal_level: logicalport: 5432Zugriffsregeln festlegen: Bearbeiten Sie die
pg_hba.conf-Datei und fügen Sie die IP-Adresse des
Publication/Subscription-Servers hinzu.
Replikationsbenutzer erstellen:
CREATE USER repuser WITH SUPERUSER ENCRYPTED PASSWORD 'string';Datenbank-Service neu starten: Starten Sie den PostgreSQL-Service neu.
Replikationsdatenbank erstellen:
CREATE DATABASE repdb WITH OWNER repuser;Verbindung herstellen und Tabelle erstellen:
Verbinden Sie sich mit der repdb-Datenbank als
repuser und erstellen Sie eine Tabelle reptab1
mit einem Primärschlüssel.
Publication erstellen: Für eine bestimmte Tabelle:
CREATE PUBLICATION mypub FOR TABLE reptab1;Oder für alle Tabellen:
CREATE PUBLICATION mypub FOR ALL TABLES;Replikationsstatus überprüfen: Verwenden Sie
pg_stat_replication, um den Status der Replikation zu
überprüfen.
Datenbank und Tabellenstruktur erstellen:
Erstellen Sie eine Datenbank namens repdb oder
reptarget und erstellen Sie alle Tabellenstrukturen, die
repliziert werden sollen.
Verbindung zur Datenbank herstellen: Verbinden
Sie sich mit der repdb- oder
reptarget-Datenbank.
Subscription erstellen:
CREATE SUBSCRIPTION mysub CONNECTION 'host=<master-ip-address> dbname=repdb user=repuser password=abc' PUBLICATION mypub;Subscription-Status überprüfen: Verwenden Sie
pg_stat_subscription, um den Status der Subscription zu
überprüfen.
Um Sperren (locks) in PostgreSQL zu identifizieren, können Sie die
Systemansicht pg_locks zusammen mit anderen systemeigenen
Ansichten und Tabellen verwenden. Hier ist eine häufig verwendete
Abfrage, um aktuelle Sperren in PostgreSQL zu finden, zusammen mit
nützlichen Informationen zu den betroffenen Transaktionen und
Vorgängen:
SELECT
pg_stat_activity.pid,
pg_class.relname,
pg_locks.transactionid,
pg_locks.granted,
pg_locks.locktype,
pg_locks.mode,
pg_stat_activity.query,
pg_stat_activity.query_start,
age(now(), pg_stat_activity.query_start) AS "age"
FROM pg_stat_activity
JOIN pg_locks ON pg_locks.pid = pg_stat_activity.pid
LEFT JOIN pg_class ON pg_locks.relation = pg_class.oid
WHERE pg_stat_activity.query <> '<IDLE>'
AND pg_stat_activity.pid <> pg_backend_pid()
ORDER BY "age" DESC;Ein paar Erklärungen zu den ausgewählten Spalten:
pid: Die Prozess-ID der Transaktion/Vorgangs.relname: Der Name des betroffenen Relationenobjekts
(z.B. Tabelle), falls zutreffend.transactionid: Die Transaktions-ID, falls die Sperre
mit einer bestimmten Transaktion verknüpft ist.granted: Ein boolean, der angibt, ob die Sperre gewährt
wurde oder nicht (wenn false, dann wartet der Prozess auf
den Erhalt der Sperre).locktype: Der Typ der Sperre (z.B.
relation, tuple, transactionid,
etc.).mode: Der Modus der Sperre (z.B.
ShareLock, ExclusiveLock, etc.).query: Der aktuelle SQL-Befehl, der von diesem Prozess
ausgeführt wird.query_start: Das Startdatum und die Startzeit der
Abfrage.age: Die Dauer seit dem Start der Abfrage.Diese Abfrage liefert eine Liste aller aktiven Vorgänge und ihrer jeweiligen Sperren (falls vorhanden). Es ist hilfreich, um festzustellen, welche Vorgänge möglicherweise blockiert sind oder andere Vorgänge blockieren.
Die Verwendung von Certificate Authentication in PostgreSQL ermöglicht es, dass Clients sich mit SSL-Zertifikaten anstatt Passwörtern gegenüber dem PostgreSQL-Server authentifizieren. Hier sind die Schritte, um dies einzurichten:
Sie benötigen ein Serverzertifikat und für jeden Client, der sich authentifizieren möchte, ein Clientzertifikat:
1.1. Erstellen Sie einen privaten Schlüssel und ein Serverzertifikat:
openssl req -new -text -out server.req
openssl rsa -in privkey.pem -out server.key
rm privkey.pem
openssl req -x509 -in server.req -text -key server.key -out server.crt
chmod og-rwx server.key1.2. Erstellen Sie einen privaten Schlüssel und ein Clientzertifikat:
openssl req -new -text -out client.req
openssl rsa -in privkey.pem -out client.key
rm privkey.pem
openssl req -x509 -in client.req -text -key client.key -out client.crt
chmod og-rwx client.key2.1. Setzen Sie SSL auf ‘on’ in
postgresql.conf:
ssl = on2.2. Kopieren Sie das Serverzertifikat und den privaten Schlüssel in das Datenverzeichnis von PostgreSQL:
cp server.crt /path/to/your/postgresql/data/directory/
cp server.key /path/to/your/postgresql/data/directory/pg_hba.confFügen Sie eine Zeile hinzu, die die Certificate Authentication für Ihre Benutzer und Netzwerkbereiche verwendet:
# TYPE DATABASE USER ADDRESS METHOD
hostssl mydatabase myuser 192.168.1.0/24 cert4.1. Kopieren Sie das Clientzertifikat und den privaten Schlüssel an einen geeigneten Ort auf dem Client, z. B.:
~/.postgresql/postgresql.crt
~/.postgresql/postgresql.keyStellen Sie sicher, dass die Datei postgresql.key nicht
für andere Benutzer lesbar ist, da sie den privaten Schlüssel
enthält.
Jetzt sollten Sie in der Lage sein, sich von einem Client aus mit dem PostgreSQL-Server zu verbinden und die Certificate Authentication zu verwenden.
In einer Windows-Umgebung unterscheiden sich die Schritte für die Erstellung und Verwaltung von SSL-Zertifikaten und die Konfiguration von PostgreSQL nicht dramatisch, aber es gibt einige spezifische Anpassungen. Hier ist eine angepasste Anleitung:
Verwenden Sie weiterhin openssl, welches auch für
Windows verfügbar ist:
1.1. Erstellen Sie einen privaten Schlüssel und ein Serverzertifikat:
openssl req -new -text -out server.req
openssl rsa -in privkey.pem -out server.key
del privkey.pem
openssl req -x509 -in server.req -text -key server.key -out server.crt1.2. Erstellen Sie einen privaten Schlüssel und ein Clientzertifikat:
openssl req -new -text -out client.req
openssl rsa -in privkey.pem -out client.key
del privkey.pem
openssl req -x509 -in client.req -text -key client.key -out client.crt2.1. Setzen Sie SSL auf ‘on’ in
postgresql.conf:
ssl = on2.2. Kopieren Sie das Serverzertifikat und den privaten
Schlüssel in das Datenverzeichnis von PostgreSQL: Verwenden Sie
den Datei-Explorer oder den copy Befehl im Command
Prompt.
pg_hba.confFügen Sie eine Zeile hinzu, die die Certificate Authentication für Ihre Benutzer und Netzwerkbereiche verwendet:
# TYPE DATABASE USER ADDRESS METHOD
hostssl mydatabase myuser 192.168.1.0/24 cert4.1. Kopieren Sie das Clientzertifikat und den privaten Schlüssel an einen geeigneten Ort auf dem Client: Verwenden Sie hier einen Pfad wie z.B.:
%APPDATA%\postgresql\postgresql.crt
%APPDATA%\postgresql\postgresql.keyStellen Sie sicher, dass die Datei postgresql.key nicht
für andere Benutzer lesbar ist, da sie den privaten Schlüssel
enthält.
Jetzt sollten Sie in der Lage sein, sich von einem Client aus mit dem PostgreSQL-Server zu verbinden und die Certificate Authentication zu verwenden.
%APPDATA% verweist typischerweise auf
C:\Users\<IhrBenutzername>\AppData\Roaming.Das ist der Überblick über die Einrichtung von Certificate Authentication in PostgreSQL unter Windows. Es kann je nach Ihrer spezifischen Umgebung und Anforderungen weitere Feinabstimmungen oder Anpassungen erforderlich sein.
Die Verwaltung und Wartung einer PostgreSQL-Datenbank ist eine wesentliche Aufgabe, um eine hohe Leistung, Zuverlässigkeit und Datenintegrität sicherzustellen. Hier sind einige Schlüsselaktivitäten, die PostgreSQL-Administratoren regelmäßig durchführen sollten:
pg_dump oder
pg_basebackup durchgeführt werden.pg_dumpall kann
man ein logisches Backup des gesamten Clusters erstellen.pg_stat_statements und andere
in der pg_stat-Familie, um die Datenbankaktivität zu
überwachen.VACUUM-Prozess bereinigt werden.VACUUM FULL auf stark fragmentierten Tabellen
sinnvoll sein.REINDEX, um fragmentierte Indizes neu zu
organisieren.shared_buffers,
work_mem und maintenance_work_mem.Das Management einer PostgreSQL-Datenbank erfordert Proaktivität und ein tiefes Verständnis der internen Mechanismen von PostgreSQL. Durch regelmäßige Wartung und Überwachung können Administratoren jedoch sicherstellen, dass ihre Datenbanken leistungsstark, sicher und zuverlässig bleiben.
Das VACUUM-Kommando in PostgreSQL ist ein entscheidendes Werkzeug für Datenbankadministratoren. Es hilft dabei, Speicherplatz zurückzugewinnen, den sogenannten “toten” Tupeln, die durch gelöschte oder aktualisierte Daten entstehen. In diesem Artikel werden wir uns mit der Funktionsweise von VACUUM, seiner Bedeutung und konkreten Anweisungen beschäftigen, wie man es effektiv einsetzt.
PostgreSQL verwendet das MVCC (Multi-Version Concurrency Control) Modell. Wenn ein Tupel (ein Datensatz) aktualisiert oder gelöscht wird, bleibt die alte Version des Tupels erhalten, bis sie durch VACUUM entfernt wird. Ohne regelmäßige VACUUM-Operationen kann die Datenbank mit diesen toten Tupeln überladen werden, was zu verminderten Abfrageleistungen und übermäßigem Speicherplatzverbrauch führt.
2.1 Standard VACUUM
Dieser Vorgang entfernt tote Tupel und gibt Speicherplatz in der Datenbank zurück, ohne die Festplatte freizugeben.
VACUUM [Tabelle];2.2 VACUUM FULL
Dieser Vorgang ist intensiver und gibt nicht nur den Speicherplatz
innerhalb der Datenbank frei, sondern gibt auch den Speicherplatz auf
der Festplatte zurück. Beachten Sie, dass VACUUM FULL mehr
Zeit in Anspruch nimmt und während seiner Ausführung exklusive Sperren
auf den Tabellen setzt.
VACUUM FULL [Tabelle];2.3 VACUUM ANALYZE
Dies kombiniert den VACUUM-Vorgang mit dem ANALYZE-Befehl, der die Statistiken der Datenbank aktualisiert. Dies kann helfen, den Abfrageplaner zu optimieren.
VACUUM ANALYZE [Tabelle];PostgreSQL führt automatisch VACUUM-Operationen aus, dank des autovacuum-Daemons. Die Standardeinstellungen funktionieren für die meisten Anwendungen gut, können aber für spezifische Anforderungen angepasst werden.
Um den Status des Autovacuum-Prozesses zu überprüfen, können Sie die
pg_stat_all_tables-Tabelle abfragen:
SELECT schemaname, relname, last_autovacuum, last_autoanalyze
FROM pg_stat_all_tables
WHERE last_autovacuum IS NOT NULL OR last_autoanalyze IS NOT NULL;Obwohl Autovacuum für viele Anwendungsfälle ausreicht, gibt es Situationen, in denen ein manueller VACUUM sinnvoll sein kann:
Es gibt einige Konfigurationsparameter, die den VACUUM-Prozess beeinflussen:
autovacuum_vacuum_scale_factor: Ein Multiplikator, der
bestimmt, nach wie vielen toten Tupeln eine Tabelle von Autovacuum
berücksichtigt wird.autovacuum_analyze_scale_factor: Ein Multiplikator für
die Analysefunktion.autovacuum_vacuum_cost_limit: Bestimmt, wie aggressiv
der VACUUM-Prozess Ressourcen nutzen soll.Diese Einstellungen können in der postgresql.conf-Datei
oder über den ALTER SYSTEM-Befehl angepasst werden.
Der VACUUM-Prozess ist ein wesentlicher Bestandteil der PostgreSQL-Wartung, um die Leistung und den effizienten Speicherplatzverbrauch sicherzustellen. Während das Autovacuum-System in den meisten Fällen hervorragende Arbeit leistet, ist es für Datenbankadministratoren wichtig, die Grundlagen und Nuancen des VACUUM-Prozesses zu verstehen und wann und wie manuell eingegriffen werden sollte.
Indizes sind entscheidend für die Leistungsfähigkeit von Datenbankabfragen in PostgreSQL. Doch wie jedes andere Systemelement erfordern sie Wartung, um effizient zu bleiben. In diesem Artikel werden wir die Grundlagen der Index-Wartung in PostgreSQL diskutieren und konkrete Beispiele und Anweisungen zur Pflege von Indizes liefern.
Indizes beschleunigen Abfragen, indem sie den Datenbankzugriff optimieren. Ohne regelmäßige Wartung können jedoch „Tote Tupel“ in den Indexstrukturen ansammeln, die die Performance beeinträchtigen.
2.1 Größe von Indizes ermitteln
Um zu wissen, welche Indizes den meisten Speicherplatz belegen, können Sie folgenden Befehl verwenden:
SELECT tablename, indexname, pg_size_pretty(pg_relation_size(indexrelid::regclass))
FROM pg_indexes
ORDER BY pg_relation_size(indexrelid::regclass) DESC;2.2 Index-Nutzung
Ein Index, der nicht verwendet wird, ist nicht nur nutzlos, sondern auch verschwenderisch. Um zu überprüfen, wie oft Indizes verwendet werden, können Sie folgende Abfrage verwenden:
SELECT relname, indexrelname, idx_scan
FROM pg_stat_user_indexes
ORDER BY idx_scan DESC;Durch ständiges Löschen, Einfügen und Aktualisieren von Daten können
Indizes fragmentiert werden. Der Befehl REINDEX erstellt
den Index neu und kann helfen, Speicherplatz zurückzugewinnen und die
Performance zu verbessern.
REINDEX INDEX indexname;Für alle Indizes einer Tabelle:
REINDEX TABLE tablename;Wenn ein Index nicht verwendet wird oder überflüssig ist, können Sie ihn entfernen:
DROP INDEX indexname;Das bereits besprochene VACUUM entfernt nicht nur tote
Tupel aus Tabellen, sondern auch aus Indizes. Ein regelmäßiges
VACUUM (oder der Autovacuum-Prozess) hilft, Indizes in
gutem Zustand zu halten.
VACUUM tablename;Teilindizes sind Indizes, die nur einen Teil der Tabelle abdecken. Wenn Sie wissen, dass Sie nur einen Teil Ihrer Daten häufig abfragen, können Sie einen partiellen Index erstellen, um die Wartung und den Speicherplatz zu reduzieren:
CREATE INDEX indexname ON tablename (columnname)
WHERE condition;Manchmal können Abfragen durch Index-Locks blockiert werden. Um solche Locks zu identifizieren, verwenden Sie:
SELECT pid, relation::regclass, mode, granted
FROM pg_locks
WHERE relation IN (SELECT indexrelid FROM pg_index);Wenn Sie ungenutzte Indizes in einer PostgreSQL-Datenbank finden
möchten, können Sie die Systemstatistikansichten verwenden. Insbesondere
pg_stat_user_indexes bietet Informationen über die
Index-Nutzung.
Hier ist eine einfache Abfrage, um ungenutzte Indizes zu finden:
SELECT schemaname,
relname AS table_name,
indexrelname AS index_name,
pg_relation_size(indexrelid::regclass) AS index_size
FROM pg_stat_user_indexes
WHERE idx_scan = 0
AND indisunique IS FALSE
ORDER BY pg_relation_size(indexrelid::regclass) DESC;Ein paar Punkte zur Beachtung:
indisunique IS FALSE), da diese notwendig sein könnten, um
Datenintegrität zu gewährleisten, selbst wenn sie nicht für Abfragen
verwendet werden.Bevor Sie einen ungenutzten Index löschen, sollten Sie sicherstellen, dass er wirklich nicht benötigt wird und nicht in Zukunft benötigt wird, z.B. durch saisonale Abfrageaktivität. Es ist auch eine gute Praxis, System- und Anwendungslogs sowie Abfragepläne zu überprüfen, bevor Sie Änderungen an Ihrer Datenbank vornehmen.
Fillfaktor: Bei der Erstellung eines Index können Sie den Fillfaktor einstellen, um zu steuern, wie dicht der Index mit Einträgen gefüllt wird. Ein niedrigerer Fillfaktor kann helfen, die Fragmentierung bei häufigen Updates zu reduzieren.
Nicht eindeutige Indizes: Eindeutige Indizes verhindern Duplikate. Allerdings können sie die Einfügeleistung beeinträchtigen, da sie zusätzliche Überprüfungen erfordern.
Die regelmäßige Wartung von Indizes in PostgreSQL ist genauso wichtig wie die Wartung der Daten selbst. Durch das Verständnis und die regelmäßige Anwendung der hier vorgestellten Prinzipien können Sie sicherstellen, dass Ihre Datenbankabfragen so effizient wie möglich sind und dass Sie den besten Nutzen aus Ihren Indizes ziehen. Indizes sollten als lebende Strukturen betrachtet werden, die Pflege und Aufmerksamkeit benötigen, um optimal zu funktionieren.
Das Upgrade von PostgreSQL auf einem Windows-System unterscheidet sich in einigen Schritten von einem UNIX-ähnlichen System. Das Vorgehen, die zugrundeliegenden Prinzipien und die Tools bleiben jedoch weitgehend identisch. Hier ist eine angepasste Version des Kapitel 19.6 (Version 15), die für Windows-Benutzer relevanter ist: ### 19.6. Upgrading a PostgreSQL Cluster on Windows
Upgrade beschreibt den Vorgang, wie Sie Ihre Datenbankdaten von einer PostgreSQL-Version auf eine neuere Version aktualisieren können.
Die Versionierung von PostgreSQL besteht aus einer Haupt- (Major) und einer Unter- (Minor) Version. Bei Versionen vor 10.0 gibt es drei Ziffern, wobei die ersten beiden Ziffern die Hauptversion und die letzte die Unter-Version darstellen, z.B. 9.5.3. Unter-Versionen ändern nie das interne Speicherformat und sind mit anderen Unter-Versionen derselben Hauptversion kompatibel. Das Aktualisieren zwischen kompatiblen Versionen erfolgt einfach durch den Austausch der ausführbaren Dateien und den Neustart des Servers.
Bei Hauptversionen kann sich das interne Speicherformat ändern, was Upgrades erschwert. Ein gängiger Weg ist das Dumpen und Wiederherstellen der Datenbank, obwohl dies langsam sein kann. Es gibt schnellere Methoden wie “pg_upgrade” und auch Replikationsmethoden. Bei vorgefertigten PostgreSQL-Versionen können Skripte für Hauptversion-Upgrades vorhanden sein.
Neue Hauptversionen führen oft zu sichtbaren Änderungen für den Benutzer, weshalb Programmänderungen erforderlich sein könnten. Es wird empfohlen, alle Versionshinweise für die beteiligten Hauptversionen zu lesen. Vorsichtige Nutzer sollten ihre Anwendungen mit der neuen Version testen, bevor sie vollständig umsteigen. Bei einem Upgrade sollten verschiedene Änderungskategorien berücksichtigt werden:
Eines der Upgrade-Verfahren besteht darin, Daten von einer
Hauptversion von PostgreSQL zu sichern und in einer anderen
wiederherzustellen. Hierfür müssen Sie ein logisches Backup-Tool wie
pg_dumpall verwenden; Dateisystem-Backups funktionieren
nicht.
Um eine Sicherungskopie Ihrer Datenbankinstallation zu erstellen, geben Sie ein:
pg_dumpall > outputfileDen alten Server herunterfahren:
pg_ctl stopWenn Sie von einer Sicherung wiederherstellen, benennen Sie das alte Installationsverzeichnis um oder löschen Sie es:
rename C:\path\to\pgsql C:\path\to\pgsql.oldInstallieren Sie die neue Version von PostgreSQL gemäß der Windows-Installationsanleitung.
Erstellen Sie gegebenenfalls einen neuen Datenbank-Cluster:
C:\path\to\new\pgsql\bin\initdb -D C:\path\to\new\pgsql\dataStellen Sie Ihre vorherige pg_hba.conf und alle
postgresql.conf-Änderungen wieder her.
Starten Sie den Datenbankserver:
C:\path\to\new\pgsql\bin\pg_ctl start -D C:\path\to\new\pgsql\dataStellen Sie schließlich Ihre Daten aus dem Backup wieder her mit:
C:\path\to\new\pgsql\bin\psql -d postgres -f outputfile19.6.2. Upgrading Data via pg_upgrade
Das Modul pg_upgrade ermöglicht das In-Place-Migrieren
einer Installation von einer Hauptversion von PostgreSQL zu einer
anderen auf Windows. Es erfordert Schritte ähnlich wie bei
pg_dumpall oben, z. B. Starten/Stoppen des Servers,
Ausführen von initdb. Die Dokumentation zu
pg_upgrade skizziert die notwendigen Schritte.
19.6.3. Upgrading Data via Replication
Es ist auch möglich, logische Replikationsmethoden zu verwenden, um einen Standby-Server mit der aktualisierten Version von PostgreSQL zu erstellen. Dies ist möglich, weil die logische Replikation die Replikation zwischen verschiedenen Hauptversionen von PostgreSQL unterstützt. Der Standby-Server kann auf demselben Computer oder einem anderen Computer sein. Sobald er mit dem Hauptserver (der die ältere Version von PostgreSQL ausführt) synchronisiert ist, können Sie die Rollen tauschen und den Standby-Server zum Hauptserver machen und die ältere Datenbankinstanz herunterfahren. Ein solcher Rollentausch führt nur zu wenigen Sekunden Ausfallzeit für ein Upgrade. Dieses Vorgehen bietet eine effiziente Möglichkeit, die Systemverfügbarkeit während eines Upgrades hoch zu halten und minimiert das Risiko von Datenverlusten, da der Standby-Server als Backup dient, bis er zum Hauptserver wird.
Es ist wichtig zu beachten, dass beim Upgrade von PostgreSQL auf einem Windows-System bestimmte Pfadangaben und Befehle an das Windows-Umfeld angepasst werden müssen. Achten Sie darauf, dass Sie immer eine vollständige Sicherung Ihrer Daten haben, bevor Sie mit dem Upgrade beginnen, und testen Sie das Upgrade in einer nicht-produktiven Umgebung, bevor Sie es in einer Produktionsumgebung durchführen.
Das Partitionieren von Tabellen in PostgreSQL ermöglicht die Unterteilung großer Tabellen in kleinere, handhabbare Stücke, wobei jede Partition als eigenständige Tabelle fungiert. Dies erleichtert das Management großer Datenmengen und kann die Abfrageleistung erheblich verbessern.
Es gibt mehrere Ansätze:
3.1. Erstellung einer partitionierten Tabelle
Zuerst erstellen Sie die “Master”-Tabelle, von der aus die Partitionen erstellt werden.
CREATE TABLE orders (
order_id int not null,
order_date date not null,
product_id int not null
) PARTITION BY RANGE (order_date);3.2. Erstellung von Partitionen
Für eine Range-Partitionierung:
CREATE TABLE orders_2023_q1 PARTITION OF orders FOR VALUES FROM ('2023-01-01') TO ('2023-04-01');
CREATE TABLE orders_2023_q2 PARTITION OF orders FOR VALUES FROM ('2023-04-01') TO ('2023-07-01');3.3. Eintragen von Daten
Wenn Sie Daten in die Haupttabelle orders einfügen,
werden diese automatisch in die richtige Partition eingefügt:
INSERT INTO orders (order_id, order_date, product_id) VALUES (1, '2023-02-15', 1001);Sie können die Haupttabelle abfragen, als ob sie eine einzelne Tabelle wäre. PostgreSQL leitet die Abfrage automatisch an die richtige Partition weiter:
SELECT * FROM orders WHERE order_date BETWEEN '2023-01-01' AND '2023-03-31';5.1. Hinzufügen neuer Partitionen
Wenn Sie eine neue Partition für das dritte Quartal 2023 hinzufügen möchten:
CREATE TABLE orders_2023_q3 PARTITION OF orders FOR VALUES FROM ('2023-07-01') TO ('2023-10-01');5.2. Entfernen alter Partitionen
Das Entfernen einer Partition ist so einfach wie das Löschen einer Tabelle:
DROP TABLE orders_2022_q1;Sie können verschiedene Partitionen unterschiedlichen Tablespaces zuweisen. Das Zuweisen von Partitionen zu verschiedenen Tablespaces kann insbesondere dann nützlich sein, wenn Sie bestimmte Partitionen auf verschiedenen physischen Speichermedien oder Laufwerken platzieren möchten, um die I/O-Performance zu optimieren.
Beispiel:
Nehmen wir an, Sie haben zwei Tablespaces namens
tbs_fast und tbs_slow, und Sie möchten zwei
Partitionen Ihrer orders Tabelle unterschiedlichen
Tablespaces zuweisen.
CREATE TABLESPACE tbs_fast LOCATION '/path/to/fast/storage';
CREATE TABLESPACE tbs_slow LOCATION '/path/to/slow/storage';CREATE TABLE orders (
order_id int not null,
order_date date not null,
product_id int not null
) PARTITION BY RANGE (order_date);CREATE TABLE orders_2023_q1 PARTITION OF orders
FOR VALUES FROM ('2023-01-01') TO ('2023-04-01')
TABLESPACE tbs_fast;
CREATE TABLE orders_2023_q2 PARTITION OF orders
FOR VALUES FROM ('2023-04-01') TO ('2023-07-01')
TABLESPACE tbs_slow;In diesem Beispiel wird die Partition orders_2023_q1 im
Tablespace tbs_fast und die Partition
orders_2023_q2 im Tablespace tbs_slow
gespeichert.
Durch das Zuweisen von Partitionen zu spezifischen Tablespaces können Sie den physischen Speicherort Ihrer Daten gezielt steuern und so potenziell die Performance und das Management Ihrer Daten optimieren.
Das Partitionieren von Tabellen in PostgreSQL kann bei großen Datenmengen erhebliche Vorteile bringen. Mit den richtigen Strategien und Überlegungen können Sie sicherstellen, dass Ihre Daten effizient organisiert, leicht zugänglich und einfach zu verwalten sind.
Einführung in pg_stat_statements und pg_stat: Überwachung in PostgreSQL
Das Überwachen der Aktivitäten und Leistung einer
PostgreSQL-Datenbank ist entscheidend, um die Gesundheit und Effizienz
des Systems zu gewährleisten. PostgreSQL bietet eingebaute statistische
Ansichten, die Administratoren und Entwicklern helfen, die Leistung zu
analysieren und Optimierungsmöglichkeiten zu identifizieren. Zwei dieser
Ansichten sind pg_stat_statements und die Familie von
pg_stat-Ansichten.
Diese Ansicht ist entscheidend für das Verständnis, welche SQL-Anweisungen am meisten Ressourcen verbrauchen.
1.1 Aktivierung
Standardmäßig ist pg_stat_statements nicht aktiviert. So
aktivieren Sie es:
pg_stat_statements zur
shared_preload_libraries in Ihrer
postgresql.conf hinzu:shared_preload_libraries = 'pg_stat_statements'CREATE EXTENSION pg_stat_statements;1.2 Nutzung
Nach der Aktivierung können Sie einfach die Ansicht abfragen:
SELECT * FROM pg_stat_statements;Die Ansicht bietet viele nützliche Spalten wie
total_time, calls, rows,
query usw., die Informationen über die Ausführungszeit,
Anzahl der Aufrufe, zurückgegebene Zeilen und den tatsächlichen SQL-Text
bieten.
1.3 Beispiel
Um die Top 5 langsamsten Abfragen basierend auf der durchschnittlichen Ausführungszeit zu erhalten:
SELECT query, (total_time / calls) as avg_time
FROM pg_stat_statements
ORDER BY avg_time DESC
LIMIT 5;Die pg_stat-Familie von Ansichten bietet eine breite
Palette von statistischen Daten über verschiedene Aspekte der Datenbank,
z. B. Tabellen, Indizes, Sequenzen und Funktionen.
2.1 pg_stat_user_tables
Diese Ansicht gibt statistische Daten über Tabellen im Benutzerschema zurück:
SELECT relname, seq_scan, idx_scan, n_live_tup, n_dead_tup
FROM pg_stat_user_tables
WHERE n_dead_tup > 1000;Dies zeigt Tabellen mit mehr als 1000 “toten” Zeilen, was ein Hinweis
darauf sein könnte, dass ein VACUUM benötigt wird.
2.2 pg_stat_user_indexes
Diese Ansicht zeigt die Nutzung und Effizienz von Indizes:
SELECT relname, indexrelname, idx_scan, idx_tup_read, idx_tup_fetch
FROM pg_stat_user_indexes
WHERE idx_scan = 0;Dies zeigt Indizes, die nie gescannt wurden, was darauf hindeuten könnte, dass sie nicht nützlich sind und entfernt werden könnten.
pg_stat_activity: Ein tiefes Eintauchen in laufende Aktivitäten
Eines der leistungsstärksten Tools in der
PostgreSQL-Überwachungspalette ist pg_stat_activity. Diese
Ansicht gibt Echtzeitinformationen über die aktuellen Aktivitäten in
Ihrer Datenbank, was sie zu einem unverzichtbaren Werkzeug für die
Diagnose von Leistungsproblemen, das Verfolgen von Abfrageaktivitäten
und das Identifizieren von Blockierungen macht.
Die pg_stat_activity-Ansicht bietet eine Momentaufnahme
der laufenden Aktivitäten aller Prozesse in einer PostgreSQL-Instanz.
Sie enthält Daten wie die ID des Prozesses, den aktuellen Status (z.B.
laufend, wartend), die laufende SQL-Anweisung, den Benutzer, die
Verbindungsinformationen und vieles mehr.
4.1 Überprüfen aktiver Abfragen
Um alle aktuell laufenden Abfragen anzuzeigen:
SELECT pid, usename, query_start, state, query
FROM pg_stat_activity
WHERE state = 'active';4.2 Finden von blockierten Abfragen
Um blockierte Abfragen und die Prozesse zu identifizieren, die diese Blockierungen verursachen:
SELECT a.pid AS waiting_pid,
a.query AS waiting_query,
b.pid AS blocking_pid,
b.query AS blocking_query
FROM pg_stat_activity a
JOIN pg_stat_activity b ON a.waiting = b.pid
WHERE a.wait_event IS NOT NULL;4.3 Überwachen von Verbindungszuständen
Um eine Zusammenfassung der Verbindungszustände (z.B. aktive, idle, idle in transaction) zu erhalten:
SELECT state, COUNT(*)
FROM pg_stat_activity
GROUP BY state;3.1 Zu viele idle-Verbindungen
Wenn Sie feststellen, dass es viele idle-Verbindungen
gibt, kann dies auf nicht geschlossene Verbindungen von Anwendungsseiten
hinweisen. Das kann wertvolle Ressourcen verbrauchen und sollte behoben
werden, indem Sie die Verbindungspools korrekt konfigurieren oder nicht
benötigte Verbindungen schließen.
5.2 Lange laufende Transaktionen
Transaktionen, die zu lange “idle in transaction” sind, können andere Operationen blockieren und sollten vermieden werden:
SELECT pid, now() - xact_start AS duration, query
FROM pg_stat_activity
WHERE state = 'idle in transaction'
ORDER BY duration DESC;Es ist wichtig zu beachten, dass das übermäßige und häufige Abfragen
von pg_stat_activity selbst zu einer Belastung für den
Server werden kann, besonders wenn es in sehr kurzen Intervallen
erfolgt. Daher ist es ratsam, diese Abfragen in einem angemessenen und
nicht-disruptiven Intervall durchzuführen.
Die pg_stat-Familie und pg_stat_statements
sind nur ein Teil der Überwachungstools, die PostgreSQL bereitstellt.
Sie sind jedoch äußerst wertvoll und sollten regelmäßig von
Administratoren und Entwicklern konsultiert werden, um die Leistung der
Datenbank zu überwachen und zu optimieren. Indem Sie diese Ansichten
richtig nutzen, können Sie Engpässe identifizieren, nicht benötigte
Indizes erkennen und die allgemeine Gesundheit Ihrer PostgreSQL-Instanz
überwachen.
pg_stat_activity ist ein äußerst nützliches
Überwachungswerkzeug, das einen detaillierten Einblick in das gibt, was
in Ihrer PostgreSQL-Instanz in Echtzeit vor sich geht. Indem Sie diese
Ansicht effektiv nutzen, können Sie viele häufige Probleme
diagnostizieren und beheben, die die Datenbankleistung beeinträchtigen
könnten. Es sollte jedoch mit Sorgfalt verwendet werden, um
sicherzustellen, dass die Überwachungsaktivitäten selbst keine
zusätzliche Belastung für den Server darstellen.
Für PostgreSQL gibt es einen Exporter, der Metriken für das Monitoring mit Prometheus bereitstellt: den „PostgreSQL Exporter“. Dieser Exporter erlaubt es, detaillierte Metriken aus PostgreSQL zu sammeln und in einem Format bereitzustellen, das von Prometheus gelesen werden kann. Mit diesen Metriken können Sie den Zustand, die Performance und die Nutzung Ihrer PostgreSQL-Instanzen überwachen.
Hier sind die grundlegenden Schritte, um den PostgreSQL Exporter einzurichten:
Download und Installation: Zunächst müssen Sie den neuesten Release von GitHub.com/wrouesnel/postgres_exporter herunterladen und installieren.
Konfiguration: Der PostgreSQL Exporter benötigt die Verbindungsdetails für Ihre PostgreSQL-Instanz. Diese können als Umgebungsvariable oder direkt als Parameter beim Starten des Exporters angegeben werden.
Beispielsweise können Sie die Umgebungsvariable
DATA_SOURCE_NAME setzen:
export DATA_SOURCE_NAME="postgresql://username:password@localhost:5432/mydb?sslmode=disable"Oder Sie können die Datenquelle direkt beim Starten angeben:
./postgres_exporter --web.listen-address=":9187" --web.telemetry-path="/metrics" --extend.query-path="/path/to/custom/queries.yml"Prometheus Konfiguration: Nachdem der Exporter
läuft, müssen Sie Prometheus so konfigurieren, dass er die Metriken
abholt. Fügen Sie den folgenden Job zu Ihrer prometheus.yml
Datei hinzu:
scrape_configs:
- job_name: 'postgresql'
static_configs:
- targets: ['localhost:9187']Grafana Dashboards (optional): Wenn Sie Grafana verwenden, um Ihre Prometheus-Daten zu visualisieren, gibt es vordefinierte Dashboards für PostgreSQL, die Sie importieren können. Diese bieten eine schnelle und detaillierte Ansicht der wichtigsten Metriken Ihrer PostgreSQL-Instanzen.
Weitere Anpassungen: Der PostgreSQL Exporter ist sehr konfigurierbar und ermöglicht das Hinzufügen von benutzerdefinierten Abfragen, um spezifische Metriken zu sammeln, die für Ihre Anwendung oder Ihr System relevant sind.
Das Monitoring des Speicherverbrauchs ist entscheidend für die Leistung und das reibungslose Funktionieren von PostgreSQL-Datenbanksystemen. Ein unerwartet voller Speicherplatz kann nicht nur die Datenbankleistung beeinträchtigen, sondern auch dazu führen, dass das System unerwartet ausfällt. In diesem Artikel werden wir untersuchen, wie Sie den Speicherverbrauch in PostgreSQL überwachen und wie Sie sich auf potenzielle Probleme vorbereiten können.
Die Größe einer PostgreSQL-Datenbank kann durch viele Faktoren beeinflusst werden, darunter:
Mit folgendem Befehl können Sie die Größe jeder Datenbank in Ihrer PostgreSQL-Instanz abfragen:
SELECT datname, pg_size_pretty(pg_database_size(datname))
FROM pg_database;Um einen detaillierteren Überblick über den Speicherverbrauch zu bekommen, können Sie die Größe jeder Tabelle und jedes Index in Ihrer Datenbank abfragen:
SELECT
schemaname,
tablename,
pg_size_pretty(pg_total_relation_size(schemaname || '.' || tablename)) AS total,
pg_size_pretty(pg_relation_size(schemaname || '.' || tablename)) AS data,
pg_size_pretty(pg_total_relation_size(schemaname || '.' || tablename) - pg_relation_size(schemaname || '.' || tablename)) AS external
FROM pg_tables
ORDER BY pg_total_relation_size(schemaname || '.' || tablename) DESC;Die WAL-Dateien (Write-Ahead Logging) können erheblichen
Speicherplatz beanspruchen, besonders wenn archive_mode
aktiviert ist:
SELECT pg_size_pretty(pg_wal_lsn_diff(pg_current_wal_lsn(), '0/0'));Es gibt viele Monitoring-Tools und -Lösungen, die Ihnen helfen können, den Speicherverbrauch in PostgreSQL zu überwachen:
Wenn Sie feststellen, dass Ihr Speicherplatz knapp wird:
VACUUM verwenden, um nicht genutzten
Speicherplatz freizugeben.