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一天学会PostgreSQL应用开发与管理 - 1 如何搭建一套学习、开发PostgreSQL的环境

德哥 2017-04-12 20:42:03 浏览1335 评论0 发表于: 阿里云数据库ApsaraDB

数据存储与数据库 linux PostgreSQL RDS postgres HTTPS windows 数据库 yum 配置 集群 centos 云数据库 Digoal

摘要: 背景 万事开头难,搭建好一套学习、开发PostgreSQL的环境,是重中之重。 因为其他平台(Ubuntu, CentOS, MAC)的用户大多数都具备了自行安装数据库的能力,在这里我只写一个面向Windows用户的学习环境搭建文档。

背景

万事开头难,搭建好一套学习、开发PostgreSQL的环境,是重中之重。

因为其他平台(Ubuntu, CentOS, MAC)的用户大多数都具备了自行安装数据库的能力,在这里我只写一个面向Windows用户的学习环境搭建文档。

分为三个部分,用户可以自由选择。

如果你想深入的学习PostgreSQL,建议搭建PostgreSQL on Linux的环境。如果你只是想将数据库使用在日常的应用开发工作中,有也不需要PG的其他附加插件的功能,那么你可以选择PostgreSQL on Win的环境搭建。

如果你不想搭建本地的PostgreSQL,那么你可以使用云数据库服务,比如阿里云RDS for PostgreSQL。

本章大纲

一、PostgreSQL on Win环境搭建

1 环境要求

2 下载PostgreSQL安装包

3 解压PostgreSQL安装包

4 下载pgadmin安装包(可选)

5 安装pgadmin(可选)

6 规划数据文件目录

7 初始化数据库集群

8 配置postgresql.conf

9 配置pg_hba.conf(可选)

10 启动、停止数据库集群

11 如何自动启动数据库集群

12 使用psql 命令行连接数据库

13 新增用户

14 使用psql帮助

15 使用psql语法补齐

16 使用psql sql语法帮助

17 查看当前配置

18 设置会话参数

19 在psql中切换到另一个用户或数据库

20 使用pgadmin4连接数据库

21 文档

二、PostgreSQL on Linux(虚拟机)环境搭建

1 环境要求

2 下载Linux镜像

3 安装VMware Workstation(试用版本)

4 安装securecrt(试用版本)

5 安装Linux虚拟机

6 配置Linux虚拟机网络

7 securecrt终端连接Linux

8 配置linux

9 配置yum仓库(可选)

10 创建普通用户

11 规划数据库存储目录

12 下载PostgreSQL源码

13 安装PostgreSQL

14 配置linux用户环境变量

15 初始化数据库集群

16 配置数据库

17 启动数据库集群

18 连接数据库

19 安装pgadmin(可选)

20 配置pgadmin(可选)

21 使用pgadmin连接数据库(可选)

三、云数据库RDS for PostgreSQL

1 购买云数据库

2 设置并记住RDS for PostgreSQL数据库根用户名和密码

3 配置网络

4 配置白名单

5 本地安装pgadmin(可选)

6 本地配置pgadmin(可选)

7 使用pgadmin连接RDS PostgreSQL数据库(可选)

一、PostgreSQL on Win环境搭建

1 环境要求

Win 7 x64, 8GB以上内存, 4核以上, SSD硬盘(推荐),100GB以上剩余空间, 可以访问公网(10MB/s以上网络带宽)

2 下载PostgreSQL安装包

https://www.postgresql.org/download/windows/

建议下载高级安装包,不需要安装,直接使用。

下载win x64的版本(建议下载最新版本)

http://www.enterprisedb.com/products/pgbindownload.do

例如

https://get.enterprisedb.com/postgresql/postgresql-9.6.2-3-windows-x64-binaries.zip

3 解压PostgreSQL安装包

postgresql-9.6.2-3-windows-x64-binaries.zip

例如解压到d:\pgsql

pic

bin: 二进制文件

doc: 文档

include: 头文件

lib: 动态库

pgAdmin 4: 图形化管理工具

share: 扩展库

StackBuilder: 打包库

symbols: 符号表

4 下载pgadmin安装包(可选)

如果PostgreSQL包中没有包含pgAdmin,建议自行下载一个

建议下载pgadmin4(pgadmin3不再维护)

https://www.pgadmin.org/index.php

https://www.postgresql.org/ftp/pgadmin3/pgadmin4/v1.3/windows/

5 安装pgadmin(可选)

6 规划数据文件目录

例如将D盘的pgdata作为数据库目录。

新建d:\pgdata空目录。

7 初始化数据库集群

以管理员身份打开cmd.exe

pic

>d:  
  
>cd pgsql  
  
>cd bin  
  
>initdb.exe -D d:\pgdata -E UTF8 --locale=C -U postgres  
  
初始化时,指定数据库文件目录,字符集,本地化,数据库超级用户名  

pic

pic

8 配置postgresql.conf

数据库配置文件名字postgresql.conf,这个文件在数据文件目录D:\pgdata中。

将以下内容追加到postgresql.conf文件末尾

listen_addresses = '0.0.0.0'  
port = 1921  
max_connections = 200  
tcp_keepalives_idle = 60  
tcp_keepalives_interval = 10  
tcp_keepalives_count = 6  
shared_buffers = 512MB  
maintenance_work_mem = 64MB  
dynamic_shared_memory_type = windows  
vacuum_cost_delay = 0  
bgwriter_delay = 10ms  
bgwriter_lru_maxpages = 1000  
bgwriter_lru_multiplier = 5.0  
bgwriter_flush_after = 0  
old_snapshot_threshold = -1  
wal_level = minimal  
synchronous_commit = off  
full_page_writes = on  
wal_buffers = 64MB  
wal_writer_delay = 10ms  
wal_writer_flush_after = 4MB  
checkpoint_timeout = 35min  
max_wal_size = 2GB  
min_wal_size = 80MB  
checkpoint_completion_target = 0.1  
checkpoint_flush_after = 0  
random_page_cost = 1.5  
log_destination = 'csvlog'  
logging_collector = on  
log_directory = 'pg_log'  
log_truncate_on_rotation = on  
log_checkpoints = on  
log_connections = on  
log_disconnections = on  
log_error_verbosity = verbose  
log_temp_files = 8192  
log_timezone = 'Asia/Hong_Kong'  
autovacuum = on  
log_autovacuum_min_duration = 0  
autovacuum_naptime = 20s  
autovacuum_vacuum_scale_factor = 0.05  
autovacuum_freeze_max_age = 1500000000  
autovacuum_multixact_freeze_max_age = 1600000000  
autovacuum_vacuum_cost_delay = 0  
vacuum_freeze_table_age = 1400000000  
vacuum_multixact_freeze_table_age = 1500000000  
datestyle = 'iso, mdy'  
timezone = 'Asia/Hong_Kong'  
lc_messages = 'C'  
lc_monetary = 'C'  
lc_numeric = 'C'  
lc_time = 'C'  
default_text_search_config = 'pg_catalog.english'  

9 配置pg_hba.conf(可选)

数据库防火墙文件名字pg_hba.conf,这个文件在数据文件目录D:\pgdata中。

将以下内容追加到文件末尾,表示允许网络用户使用用户密码连接你的postgresql数据库.

host all all 0.0.0.0/0 md5  

10 启动、停止数据库集群

使用命令行启动数据库集群

>d:  
  
>cd pgsql  
  
>cd bin  
  
D:\pgsql\bin>pg_ctl.exe start -D d:\pgdata  
正在启动服务器进程  
  
D:\pgsql\bin>LOG:  00000: redirecting log output to logging collector process  
HINT:  Future log output will appear in directory "pg_log".  
LOCATION:  SysLogger_Start, syslogger.c:622  

使用命令行停止数据库集群

D:\pgsql\bin>pg_ctl.exe stop -m fast -D "d:\pgdata"
等待服务器进程关闭 .... 完成
服务器进程已经关闭

11 如何自动启动数据库集群

配置windows自动启动服务.

12 使用psql 命令行连接数据库

psql -h IP地址 -p 端口 -U 用户名 数据库名

D:\pgsql\bin>psql -h 127.0.0.1 -p 1921 -U postgres postgres  
psql (9.6.2)  
输入 "help" 来获取帮助信息.  
  
postgres=# \dt  

13 新增用户

新建用户属于数据库操作,先使用psql和超级用户postgres连接到数据库。

新增一个普通用户

postgres=# create role digoal login encrypted password 'pwd_digoal';  
CREATE ROLE  

新增一个超级用户

postgres=# create role dba_digoal login superuser encrypted password 'dba_pwd_digoal';  
CREATE ROLE  

新增一个流复制用户

postgres=# create role digoal_rep replication login encrypted password 'pwd';  
CREATE ROLE  

你还可以将一个用户在不同角色之间切换

例如将digoal设置为超级用户

postgres=# alter role digoal superuser;  
ALTER ROLE  

查看已有用户

postgres=# \du+  
                                 角色列表  
  角色名称  |                    属性                    | 成员属于 | 描述  
------------+--------------------------------------------+----------+------  
 dba_digoal | 超级用户                                   | {}       |  
 digoal     | 超级用户                                   | {}       |  
 digoal_rep | 复制                                       | {}       |  
 postgres   | 超级用户, 建立角色, 建立 DB, 复制, 绕过RLS | {}       |  

14 使用psql帮助

psql有很多快捷的命令,使用\?就可以查看。

postgres=# \?  
一般性  
  \copyright            显示PostgreSQL的使用和发行许可条款  
  \errverbose            以最冗长的形式显示最近的错误消息  
  \g [文件] or;     执行查询 (并把结果写入文件或 |管道)  
  \gexec                 执行策略,然后执行其结果中的每个值  
  \gset [PREFIX]     执行查询并把结果存到psql变量中  
  \q             退出 psql  
  \crosstabview [COLUMNS] 执行查询并且以交叉表显示结果  
  \watch [SEC]          每隔SEC秒执行一次查询  
  
帮助  
  \? [commands]          显示反斜线命令的帮助  
  
  ......  
  

15 使用psql语法补齐

如果你编译PostgreSQL使用了补齐选项,那么在psql中按TAB键,可以自动补齐命令。

16 使用psql sql语法帮助

如果你忘记了某个SQL的语法,使用\h 命令即可打印命令的帮助

例如

postgres=# \h create table  
命令:       CREATE TABLE  
描述:       建立新的数据表  
语法:  
CREATE [ [ GLOBAL | LOCAL ] { TEMPORARY | TEMP } | UNLOGGED ] TABLE [ IF NOT EXI  
STS ] 表名 ( [  
  { 列名称 数据_类型 [ COLLATE 校对规则 ] [ 列约束 [ ... ] ]  
    | 表约束  
    | LIKE 源表 [ like选项 ... ] }  
    [, ... ]  
] )  
  
......  

17 查看当前配置

show 参数名

postgres=# show client_encoding;  
 client_encoding  
-----------------  
 GBK  
(1 行记录)  

查看pg_settings

postgres=# select * from pg_settings;  

18 设置会话参数

set 参数名=值;

postgres=# set client_encoding='sql_ascii';  
SET  

19 在psql中切换到另一个用户或数据库

\c 切换到其他用户或数据库

postgres=# \c template1 digoal  
您现在已经连接到数据库 "template1",用户 "digoal".  

20 使用pgadmin4连接数据库

pgAdmin4被安装在这个目录

d:\pgsql\pgAdmin 4\bin  

双击pgAdmin4.exe打开pgadmin4(有点耗时,自动启动HTTPD服务)

点击server,右键,创建server.

配置server别名,连接数据库的 IP,端口,用户,密码,数据库名

pic

21 文档

PostgreSQL的安装包中包含了pgadmin, PostgreSQL的文档,找到对应的doc目录,打开index.html。

二、PostgreSQL on Linux(虚拟机)环境搭建

1 环境要求

Win 7 x64, 8GB以上内存, 4核以上, SSD硬盘(推荐),100GB以上剩余空间, 可以访问公网(10MB/s以上网络带宽)

2 下载Linux镜像

http://isoredirect.centos.org/centos/6/isos/x86_64/

http://mirrors.163.com/centos/6.9/isos/x86_64/CentOS-6.9-x86_64-minimal.iso

3 安装VMware Workstation(试用版本)

http://www.vmware.com/cn/products/workstation/workstation-evaluation.html

4 安装securecrt(试用版本)

securecrt可以用来连接Linux终端,方便使用

https://www.vandyke.com/products/securecrt/windows.html

5 安装Linux虚拟机

打开vmware, 创建虚拟机, 选择CentOS 6 x64版本.

1. 配置建议:

4G内存,40G磁盘,2核以上,NAT网络模式。

2. 安装建议:

minimal最小化安装。

3. root密码:

记住你设置的root密码。

4. Linux安装配置建议

配置主机名,配置网络(根据你的vmware NAT网络进行配置),关闭selinux,关闭防火墙或开放ssh端口(测试环境)。

6 配置Linux虚拟机网络

vmware窗口连接linux

例子,192.168.150 请参考你的vmware NAT网络修改一下。

配置网关

vi /etc/sysconfig/network  
  
NETWORKING=yes  
HOSTNAME=digoal01  
GATEWAY=192.168.150.2  

配置IP

cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0   
  
DEVICE=eth0  
TYPE=Ethernet  
UUID=d28f566a-b0b9-4bde-95e7-20488af19eb6  
ONBOOT=yes  
NM_CONTROLLED=yes  
BOOTPROTO=static  
HWADDR=00:0C:29:5D:6D:9C  
IPADDR=192.168.150.133  
PREFIX=24  
GATEWAY=192.168.150.2  
DNS1=192.168.150.2  
DEFROUTE=yes  
IPV4_FAILURE_FATAL=yes  
IPV6INIT=no  
NAME="System eth0"  

配置DNS

cat /etc/resolv.conf  
  
nameserver 192.168.150.2  

重启网络服务

service network restart  

7 securecrt终端连接Linux

添加一个session,连接到Linux虚拟机。

pic

8 配置linux

1. /etc/sysctl.conf

vi /etc/sysctl.conf  
  
追加到文件末尾  
  
kernel.shmall = 4294967296  
kernel.shmmax=135497418752  
kernel.shmmni = 4096  
kernel.sem = 50100 64128000 50100 1280  
fs.file-max = 7672460  
fs.aio-max-nr = 1048576  
net.ipv4.ip_local_port_range = 9000 65000  
net.core.rmem_default = 262144  
net.core.rmem_max = 4194304  
net.core.wmem_default = 262144  
net.core.wmem_max = 4194304  
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 4096  
net.core.netdev_max_backlog = 10000  
net.ipv4.netfilter.ip_conntrack_max = 655360  
net.ipv4.tcp_timestamps = 0  
net.ipv4.tcp_tw_recycle=1  
net.ipv4.tcp_timestamps=1  
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 72   
net.ipv4.tcp_keepalive_probes = 9   
net.ipv4.tcp_keepalive_intvl = 7  
vm.zone_reclaim_mode=0  
vm.dirty_background_bytes = 40960000  
vm.dirty_ratio = 80  
vm.dirty_expire_centisecs = 6000  
vm.dirty_writeback_centisecs = 50  
vm.swappiness=0  
vm.overcommit_memory = 0  
vm.overcommit_ratio = 90  

生效

sysctl -p  

2. /etc/security/limits.conf

vi /etc/security/limits.conf   
  
* soft    nofile  131072  
* hard    nofile  131072  
* soft    nproc   131072  
* hard    nproc   131072  
* soft    core    unlimited  
* hard    core    unlimited  
* soft    memlock 500000000  
* hard    memlock 500000000  

3. /etc/security/limits.d/*

rm -f /etc/security/limits.d/*  

4. 关闭selinux

# vi /etc/sysconfig/selinux   
  
SELINUX=disabled  
SELINUXTYPE=targeted  

5. 配置OS防火墙
(建议按业务场景设置,我这里先清掉)

iptables -F  

配置范例

# 私有网段  
-A INPUT -s 192.168.0.0/16 -j ACCEPT  
-A INPUT -s 10.0.0.0/8 -j ACCEPT  
-A INPUT -s 172.16.0.0/16 -j ACCEPT  

重启linux。

reboot  

9 配置yum仓库(可选)

在linux虚拟机中,找一个有足够空间的分区,下载ISO镜像

wget http://mirrors.163.com/centos/6.9/isos/x86_64/CentOS-6.9-x86_64-bin-DVD1.iso  
  
wget http://mirrors.163.com/centos/6.9/isos/x86_64/CentOS-6.9-x86_64-bin-DVD2.iso  

新建ISO挂载点目录

mkdir /mnt/cdrom1  
mkdir /mnt/cdrom2  

挂载ISO

mount -o loop,defaults,ro /u01/CentOS-6.8-x86_64-bin-DVD1.iso /mnt/cdrom1  
mount -o loop,defaults,ro /u01/CentOS-6.8-x86_64-bin-DVD2.iso /mnt/cdrom2  

备份并删除原有的YUM配置文件

mkdir /tmp/yum.bak  
cd /etc/yum.repos.d/  
mv * /tmp/yum.bak/  

新增YUM配置文件

cd /etc/yum.repos.d/  
  
vi local.repo  
  
[local-yum]  
name=Local Repository  
baseurl=file:///mnt/cdrom1  
enabled=1  
gpgcheck=0  

刷新YUM缓存

yum clean all  

测试

yum list  
  
yum install createrepo   -- 方便后面测试  

修改YUM配置,修改路径为上层目录

cd /etc/yum.repos.d/  
  
vi local.repo  
  
[local-yum]  
name=Local Repository  
baseurl=file:///mnt/  
enabled=1  
gpgcheck=0  

创建YUM索引

cd /mnt/  
createrepo .  

刷新YUM缓存,测试

yum clean all  
  
yum list  
  
yum install vim  

10 创建普通用户

useradd digoal  

11 规划数据库存储目录

假设/home分区有足够的空间, /home/digoal/pgdata规划为数据文件目录

Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on  
/dev/sda3        14G  5.7G  7.2G  45% /  

12 下载PostgreSQL源码

https://www.postgresql.org/ftp/source/

su - digoal  
  
wget https://ftp.postgresql.org/pub/source/v9.6.2/postgresql-9.6.2.tar.bz2  

13 安装PostgreSQL

安装依赖包

root用户下,使用yum 安装依赖包  
  
yum -y install coreutils glib2 lrzsz mpstat dstat sysstat e4fsprogs xfsprogs ntp readline-devel zlib-devel openssl-devel pam-devel libxml2-devel libxslt-devel python-devel tcl-devel gcc make smartmontools flex bison perl-devel perl-Ext  
Utils* openldap-devel jadetex  openjade bzip2  

编译安装PostgreSQL

digoal用户下,编译安装PostgreSQL  
  
tar -jxvf postgresql-9.6.2.tar.bz2  
cd postgresql-9.6.2  
./configure --prefix=/home/digoal/pgsql9.6  
make world -j 8  
make install-world  

14 配置linux用户环境变量

digoal用户下,配置环境变量

su - digoal  
vi ~/.bash_profile  
  
追加  
  
export PS1="$USER@`/bin/hostname -s`-> "  
export PGPORT=1921  
export PGDATA=/home/digoal/pgdata  
export LANG=en_US.utf8  
export PGHOME=/home/digoal/pgsql9.6  
export LD_LIBRARY_PATH=$PGHOME/lib:/lib64:/usr/lib64:/usr/local/lib64:/lib:/usr/lib:/usr/local/lib:$LD_LIBRARY_PATH  
export PATH=$PGHOME/bin:$PATH:.  
export DATE=`date +"%Y%m%d%H%M"`  
export MANPATH=$PGHOME/share/man:$MANPATH  
export PGHOST=$PGDATA  
export PGUSER=postgres  
export PGDATABASE=postgres  
alias rm='rm -i'  
alias ll='ls -lh'  
unalias vi  

重新登录digoal用户,配置生效

exit  
  
su - digoal  

15 初始化数据库集群

initdb -D $PGDATA -E UTF8 --locale=C -U postgres  

16 配置数据库

配置文件在$PGDATA目录中

1. 配置postgresql.conf

追加  
  
listen_addresses = '0.0.0.0'  
port = 1921  
max_connections = 200  
unix_socket_directories = '.'  
tcp_keepalives_idle = 60  
tcp_keepalives_interval = 10  
tcp_keepalives_count = 10  
shared_buffers = 512MB  
dynamic_shared_memory_type = posix  
vacuum_cost_delay = 0  
bgwriter_delay = 10ms  
bgwriter_lru_maxpages = 1000  
bgwriter_lru_multiplier = 10.0  
bgwriter_flush_after = 0   
old_snapshot_threshold = -1  
backend_flush_after = 0   
wal_level = minimal  
synchronous_commit = off  
full_page_writes = on  
wal_buffers = 16MB  
wal_writer_delay = 10ms  
wal_writer_flush_after = 0   
checkpoint_timeout = 30min   
max_wal_size = 2GB  
min_wal_size = 128MB  
checkpoint_completion_target = 0.05    
checkpoint_flush_after = 0    
random_page_cost = 1.3   
log_destination = 'csvlog'  
logging_collector = on  
log_truncate_on_rotation = on  
log_checkpoints = on  
log_connections = on  
log_disconnections = on  
log_error_verbosity = verbose  
autovacuum = on  
log_autovacuum_min_duration = 0  
autovacuum_naptime = 20s  
autovacuum_vacuum_scale_factor = 0.05  
autovacuum_freeze_max_age = 1500000000  
autovacuum_multixact_freeze_max_age = 1600000000  
autovacuum_vacuum_cost_delay = 0  
vacuum_freeze_table_age = 1400000000  
vacuum_multixact_freeze_table_age = 1500000000  
datestyle = 'iso, mdy'  
timezone = 'PRC'  
lc_messages = 'C'  
lc_monetary = 'C'  
lc_numeric = 'C'  
lc_time = 'C'  
default_text_search_config = 'pg_catalog.english'  
shared_preload_libraries='pg_stat_statements'  

2. 配置pg_hba.conf

追加  
  
host all all 0.0.0.0/0 md5  

17 启动数据库集群

su - digoal  
  
pg_ctl start  

18 连接数据库

su - digoal  
  
psql  
psql (9.6.2)  
Type "help" for help.  
  
postgres=#   

19 安装pgadmin(可选)

在windows 机器上,安装pgadmin

https://www.pgadmin.org/download/windows4.php

20 配置pgadmin(可选)

参考章节1

21 使用pgadmin连接数据库(可选)

参考章节1

三、云数据库RDS for PostgreSQL

1 购买云数据库

https://www.aliyun.com/product/rds/postgresql

2 设置并记住RDS for PostgreSQL数据库根用户名和密码

在RDS 控制台操作。

3 配置网络

在RDS 控制台操作,配置连接数据库的URL和端口。

4 配置白名单

在RDS 控制台操作,配置来源IP的白名单,如果来源IP为动态IP,白名单设置为0.0.0.0。

(数据库开放公网连接有风险,请谨慎设置,本文仅为测试环境。)

5 本地安装pgadmin(可选)

在windows 机器上,安装pgadmin

https://www.pgadmin.org/download/windows4.php

6 本地配置pgadmin(可选)

参考章节1

7 使用pgadmin连接RDS PostgreSQL数据库(可选)

参考章节1

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