PostgreSQL 主从复制，告别数据库单点故障！cpolar 内网穿透实验室第 713 个成功挑战

袁煦丞cpolar内网穿透实验室
0 阅读15分钟

在这里插入图片描述

软件名称

PostgreSQL（14 版本） cpolar（内网穿透工具）

操作系统支持

PostgreSQL 适配 CentOS 7/8/9、Ubuntu 20.04 + 等主流 Linux 发行版； cpolar 更 “百搭”，不仅支持 Linux 全系列，还能跑在 Windows、macOS 上，不管你是服务器还是个人电脑，都能无缝适配。

软件介绍

PostgreSQL 是开源免费的企业级关系型数据库，14 版本原生支持基于 WAL 日志的流复制，不用额外装插件就能搭主从架构，实现数据实时同步和灾备恢复； cpolar 是轻量级内网穿透工具，不用公网 IP、不用配置路由器，一条命令就能把内网里的 PostgreSQL 映射到公网，还能申请固定 TCP 地址，避免每次访问都换地址的麻烦。

在这里插入图片描述

PostgreSQL+cpolar 的出色功能

  • PostgreSQL：原生流复制像给数据库装了 “实时备份机”，主库数据变动 1 秒内同步到从库，归档模式 + WAL 日志配置，把数据丢失风险降到 0；故障转移功能一键把从库升级为主库，比叫运维小哥快 10 倍。
  • cpolar：内网穿透像给数据库开了 “公网直通车”，不管你在公司、家里还是咖啡馆，输入 cpolar 生成的公网地址 + 端口，就能连到内网的 PostgreSQL；固定 TCP 地址功能解决了 “每次重启隧道地址就变” 的痛点，像给数据库配了永久的 “公网门牌号”。

在这里插入图片描述

实用场景

场景 1：中小公司数据库高可用 + 远程维护

  • 痛点：公司只有 1 台数据库服务器，宕机就停业务；技术人员下班 / 出差，没法远程修数据库。
  • 爽点：搭 PostgreSQL 主从架构，主库故障从库自动顶上，业务零中断；用 cpolar 穿透内网，在家打开电脑就能连到公司数据库，改配置、查日志、做备份，一杯咖啡的时间搞定运维。

场景 2：开发者本地调试 + 客户演示

  • 痛点：本地开发的项目连本地 PostgreSQL 数据库，客户远程看不了；租云服务器部署数据库，成本高还麻烦。
  • 爽点：本地搭 PostgreSQL 主从保证数据安全，用 cpolar 生成公网地址，把地址发给客户，客户不用装任何软件，直接访问你的本地数据库看演示效果；调试时改完代码，客户实时看到数据变化，沟通效率翻倍。

在这里插入图片描述

cpolar 内网穿透技术带来的便利

  1. 不用抢公网 IP：不管是家庭宽带、公司内网还是校园网，只要能上网，cpolar 就能给 PostgreSQL 分配公网访问地址，不用求运营商开公网 IP，省时间还省沟通成本。
  2. 操作零门槛：不用懂端口映射、防火墙配置，一键安装 cpolar，在网页端点几下就能创建隧道，生成的公网地址直接复制就能用，技术小白也能上手。
  3. 地址固定不折腾：cpolar 的固定 TCP 地址功能，让 PostgreSQL 的公网地址永久不变，不用每次给客户 / 同事发新地址，也不用改项目配置，省心到离谱。
  4. 安全不翻车：cpolar 的隧道加密传输像给数据穿了 “防弹衣”，外网访问数据库的过程全程加密，不用担心数据被拦截；还能限制访问 IP，只有授权的设备能连，比开放公网端口安全 100 倍。
  5. 多设备无缝连：不管是 Windows 电脑、Mac 本还是手机，只要能装 PostgreSQL 客户端，就能通过 cpolar 的公网地址连接内网数据库，远程办公时躺床上都能改数据。
  6. 成本几乎为 0：PostgreSQL 开源免费，cpolar 有免费版够用，就算用付费版的固定地址，一杯奶茶钱就能用一个月，比租云服务器省 90% 的钱。

在这里插入图片描述

总结

PostgreSQL 的主从流复制是中小团队数据库高可用的 “刚需配置”，用最低成本解决了 “单点故障 = 业务停摆” 的核心问题；而 cpolar 内网穿透则是给这个稳定的数据库架构加了 “翅膀”，打破了内网的限制，让 PostgreSQL 从 “只能蹲在服务器机房” 变成 “随时随地能访问”。两者结合，既保证了数据的安全和稳定，又实现了访问的自由和灵活，不管是中小公司保业务稳定，还是开发者提效率，都是性价比拉满的组合。

低成本解决大问题，这样的好事儿还不快快咱装起来！

本文将摒弃空泛理论，以CentOS/Ubuntu 环境下的PostgreSQL 14为例，手把手带你完成从零搭建、配置调优到故障演练的完整流程。无论你是DevOps工程师、DBA，还是希望提升系统容灾能力的开发者，都能通过本指南，真正掌握PostgreSQL高可用的核心实践。

让数据多一份副本，让服务少一分风险。

从今天起，告别单点故障，构建属于你的高可用数据库基石。

downloaded-image

1.环境准备

1.1 基础环境要求

节点类型服务器地址系统版本PostgreSQL 版本核心要求
主库（Master）192.168.42.140（示例）CentOS 7/8/9或Ubuntu 20.04+14开启网络端口、关闭防火墙 / 放行5432端口
从库（Slave/Standby）192.168.42.145（示例）与主库一致与主库完全一致与主库网络互通、磁盘空间不小于主库

1.2 安装PostgreSQL

还没安装PostgreSQL的小伙伴可以参考这篇文章哦~：谁说没公网IP不能远程连数据库？PostgreSQL+cpolar打通任督二脉

2.主库配置

2.1 修改PostgreSQL主配置文件

主配置文件路径：/var/lib/pgsql/14/data/postgresql.conf

vim /var/lib/pgsql/14/data/postgresql.conf

修改以下核心参数（取消注释并调整值）：

# 1. 监听地址（允许从库连接，可指定从库IP或0.0.0.0允许所有）
listen_addresses = '*'
 
# 2. 开启归档模式（主从复制依赖）
archive_mode = on
archive_command = 'cp %p /var/lib/pgsql/14/archive/%f'  # %p=归档文件路径，%f=归档文件名
# 提前创建归档目录
mkdir -p /var/lib/pgsql/14/archive && chown -R postgres:postgres /var/lib/pgsql/14/archive
 
# 3. WAL日志配置（保证复制可靠性）
wal_level = replica  # 复制所需的WAL级别（replica/archive/logical，replica足够）
wal_buffers = 16MB   # 根据内存调整，默认通常足够
max_wal_senders = 10 # 最大并发复制连接数，大于从库数量即可
wal_keep_size = 1GB  # 保留WAL日志的大小，防止从库同步滞后导致日志被清理
 
# 4. 同步模式（可选，按需配置）
# synchronous_commit = on  # 默认同步提交，保证主从数据一致性；追求性能可设为off
# synchronous_standby_names = 'slave1'  # 指定从库名称（需与从库recovery.conf对应）
 
# 5. 其他优化（可选）
max_connections = 1000  # 大于从库的max_connections

image-20260211153436879

image-20260211153328495

2.2 修改客户端认证配置文件

文件路径：/var/lib/pgsql/14/data/pg_hba.conf

vim /var/lib/pgsql/14/data/pg_hba.conf

添加从库的连接授权（允许从库 IP 通过复制用户连接）：

host    replication     repl_user       192.168.42.145/32       md5 # 从库IP，repl_user为复制专用用户
host    all             all             192.168.42.0/24         md5 # 可选，允许内网其他机器连接

image-20260211160306965

2.3 创建复制专用用户

切换到postgres用户，执行 SQL 命令创建用于主从复制的专用用户（需授予复制权限）：

su - postgres
psql

执行SQL：

-- 创建复制用户（密码自定义，示例：Repl@123456）
CREATE ROLE repl_user WITH REPLICATION LOGIN ENCRYPTED PASSWORD '********';
 
-- 验证用户（可选）
\du repl_user;
 
-- 退出psql
\q

image-20260211160830647

2.4 重启主库使配置生效

systemctl restart postgresql-14
systemctl status postgresql-14
sudo -u postgres psql -c "SELECT pg_is_in_recovery();" # 主库返回f（非恢复模式）

image-20260211161328442

2.5 备份主库数据（供从库初始化）

使用pg_basebackup工具备份主库数据，该工具专门用于PostgreSQL复制环境的从库初始化：

# 切换到postgres用户
su - postgres
 
# 执行备份（备份到临时目录，后续拷贝到从库）
pg_basebackup -h 192.168.42.140 -U repl_user -p 5432 -D /tmp/pg_master_backup -F p -X s -P -R
 
# 参数说明：
# -h：主库地址
# -U：复制用户
# -p：主库端口
# -D：备份目录
# -F p：输出格式为普通文件（与主库数据目录结构一致）
# -X s：备份过程中同步复制WAL日志，保证备份一致性
# -P：显示备份进度
# -R：自动生成复制所需的standby.signal文件和postgresql.auto.conf配置，简化从库配置

image-20260211162830551

备份完成后，将备份目录打包拷贝到从库的/var/lib/pgsql/14/目录下（可通过 scp 传输）：

tar -zcvf pg_master_backup.tar.gz /tmp/pg_master_backup # 主库上打包备份
                                                                                                                                                                                                                                        
scp pg_master_backup.tar.gz root@192.168.1.101:/var/lib/pgsql/14  # 传输到从库

image-20260211163003198

image-20260211163516122

到从库所在地址查看一下是否传送成功到/var/lib/pgsql/14：

image-20260211172223785

3.从库配置

3.1 停止从库PostgreSQL服务并清理原有数据目录

# 停止从库服务
systemctl stop postgresql-14
 
# 清理原有数据目录（初始化后的空目录，需替换为主库备份）
mv /var/lib/pgsql/14/data /var/lib/pgsql/14/data_bak  # 备份原有目录，防止误删
mkdir -p /var/lib/pgsql/14/data

image-20260212143949100

3.2 解压主库备份到从库数据目录

# 切换到postgres用户
su - postgres
 
# 解压备份包
tar -zxvf /var/lib/pgsql/14/pg_master_backup.tar.gz -C /var/lib/pgsql/14/
 
# 移动备份数据到data目录
mv /var/lib/pgsql/14/tmp/pg_master_backup/* /var/lib/pgsql/14/data/
 
 
# 修改目录权限（必须为postgres用户和组）
chown -R postgres:postgres /var/lib/pgsql/14/data
chmod 700 /var/lib/pgsql/14/data

image-20260212144140848

image-20260212145847538

3.3 验证 / 修改从库复制配置

由于主库备份时使用了-R参数，会自动生成standby.signal（标识从库身份）和postgresql.auto.conf（包含复制连接信息），无需手动创建：

# 查看自动生成的复制配置
cat /var/lib/pgsql/14/data/postgresql.auto.conf

ls /var/lib/pgsql/14/data/

image-20260212151115299

若没有，则手动创建standby.signal并修改postgresql.conf：

# 手动创建standby.signal（标识为从库）
touch /var/lib/pgsql/14/data/standby.signal
 
# 编辑postgresql.conf，添加复制配置,添加以下参数：
vim /var/lib/pgsql/14/data/postgresql.conf

# 从库专属配置
hot_standby = on  # 允许从库处于恢复模式时提供查询服务（只读）
max_connections = 500  # 小于主库的max_connections
primary_conninfo = 'user=repl_user password=Repl@123456 host=192.168.42.140 port=5432'  # 主库连接信息

3.4 启动从库服务

# 启动从库
systemctl start postgresql-14
systemctl enable postgresql-14
 
# 验证从库状态
systemctl status postgresql-14

4.验证主从复制是否生效

4.1 主库验证复制状态

su - postgres
psql
 
# 查看复制连接状态（可看到从库的连接信息）
SELECT * FROM pg_stat_replication;
 
# 输出说明：
# - usename：repl_user（复制用户）
# - client_addr：192.168.1.101（从库IP）
# - state：streaming（表示正在流式复制）
# - sync_state：async（异步复制）或 sync（同步复制，需主库配置synchronous_commit=on）

image-20260212154003501

从提供的pg_stat_replication查询结果来看，PostgreSQL主从复制已经成功建立，并且处于正常运行状态。这是一个非常关键的监控视图，用于查看 主库上的复制连接状态。

4.2 从库验证复制状态

su - postgres
psql
 
# 1. 验证是否处于恢复模式（从库返回t，主库返回f）
SELECT pg_is_in_recovery();

image-20260212160819204

4.3 验证主从数据一致性

# 主库创建测试表并插入数据
# 主库执行：
CREATE DATABASE test_repl;
\c test_repl;
CREATE TABLE user_info (id int, name varchar(50));
INSERT INTO user_info VALUES (1, 'test_replication');

# 从库执行（查看是否同步到数据）
\c test_repl;
SELECT * FROM user_info;

主库：

image-20260212160908938

从库：

image-20260212161133609

从上图我们可以看出，主从复制成功啦！

5.主从复制常用操作

5.1 切换主从（故障转移，简易版）

当主库故障时，可将从库提升为主库：

# 从库执行（停止恢复模式，提升为主库）
su - postgres
psql -c "SELECT pg_promote();"

# 验证：提升后从库pg_is_in_recovery()返回f
psql -c "SELECT pg_is_in_recovery();"

5.2 监控复制延迟

# 从库执行，查看复制延迟（单位：秒）
SELECT 
  now() - pg_last_xact_replay_timestamp() AS replication_delay;

5.3新增从库

只需重复 “从库配置” 步骤，使用主库（或现有从库，需开启级联复制）的pg_basebackup备份初始化即可。

5.4 拓展

主从复制已经成功搭建，但我们的目标远不止于此。

回想一下，在开发、测试，甚至小型项目交付中，你是否也曾陷入这样的困境：

  • “我在家搭了个PostgreSQL数据库，同事怎么连不上？”
  • “客户急着看Demo，可服务跑在内网，根本没法访问！”
  • “没有公网IP，难道只能租云服务器，或者干脆放弃远程演示？”

别焦虑——没有公网IP，并不意味着你的服务只能困在局域网里。借助一个轻量级但强大的内网穿透工具cpolar，你可以轻松将本地运行的PostgreSQL服务“暴露”到公网，自动生成一个安全、可分享的HTTPS隧道地址。无论你身处家庭宽带、公司防火墙后，还是校园网深处，外部用户都能像访问普通网站一样，通过标准端口安全连接你的数据库。本文将手把手带你完成这一过程：从零配置cpolar，到安全地将PostgreSQL服务映射至公网，打通内网与外部世界的连接通道。从此，“我的数据库在哪，服务就在哪” 不再是一句空话。准备好了吗？让我们开启这场高效、安全、低成本的“内网突围”之旅！

6.安装cpolar实现随时随地开发

6.1 什么是cpolar？

cpolar是一款安全高效的内网穿透工具，无需公网IP或复杂配置，只需一条命令，即可将本地服务器、Web服务或任意端口映射到公网，让你随时随地远程访问内网应用，特别适合开发调试、远程运维和应急部署等场景。

6.2 部署cpolar

cpolar 可以将你本地电脑中的服务（如 SSH、Web、数据库）映射到公网。即使你在家里或外出时，也可以通过公网地址连接回本地运行的开发环境。

❤️以下是安装cpolar步骤：

使用一键脚本安装命令：

sudo curl https://get.cpolar.sh | sh

image-20250725104019896

安装完成后，执行下方命令查看cpolar服务状态：（如图所示即为正常启动）

sudo systemctl status cpolar

22e5adfaf290a17fc3384bb296055259

Cpolar安装和成功启动服务后，在浏览器上输入虚拟机主机IP加9200端口即:【http://ip:9200】访问Cpolar管理界面，使用Cpolar官网注册的账号登录,登录后即可看到cpolar web 配置界面,接下来在web 界面配置即可：

打开浏览器访问本地9200端口，使用cpolar账户密码登录即可,登录后即可对隧道进行管理。

8a6698b1bf26d64ba3645827fbfb1c29

7.配置公网地址

通过配置，你可以在本地 WSL 或 Linux 系统上运行 SSH 服务，并通过 Cpolar 将其映射到公网，从而实现从任意设备远程连接开发环境的目的。

  • 隧道名称：可自定义，本例使用了:postgres，注意不要与已有的隧道名称重复
  • 协议：tcp
  • 本地地址：192.168.42.140:5432
  • 端口类型：随机临时TCP端口
  • 地区：China Vip

ca2017e42109db812d2e340212820d18

创建成功后，打开左侧在线隧道列表,可以看到刚刚通过创建隧道生成了公网地址，接下来就可以在其他电脑或者移动端设备（异地）上，使用任意一个地址在终端中访问即可。

  • tcp 表示使用的协议类型

  • 2.tcp.vip.cpolar.cn是 Cpolar 提供的域名

  • 11084是随机分配的公网端口号

    8407d7850d35c99f422a750d2393779c

通过 Cpolar 提供的公网地址和端口，使用 SSH 协议从任意一台主机连接到postgres账号啦！

psql -h 2.tcp.vip.cpolar.cn -p 11084 -U postgres -d mydb

d49bb169f99321f1e0d09d076ac6b859

8.保留固定TCP公网地址

使用cpolar为其配置TCP地址，该地址为固定地址，不会随机变化。

image-20250814104012158

选择区域和描述：有一个下拉菜单，当前选择的是“China VIP”。 右侧输入框，用于填写描述信息。 保留按钮：在右侧有一个橙色的“保留”按钮，点击该按钮可以保留所选的TCP地址。 列表中显示了一条已保留的TCP地址记录。

  • 地区：显示为“China VIP”。

  • 地址：显示为“8.tcp.vip.cpolar.cn:13299”。

    image-20250814104103742

登录cpolar web UI管理界面，点击左侧仪表盘的隧道管理——隧道列表，找到所要配置的隧道postgres，点击右侧的编辑。

image-20250814104220565

修改隧道信息，将保留成功的TCP端口配置到隧道中。

  • 端口类型：选择固定TCP端口
  • 预留的TCP地址：填写保留成功的TCP地址

点击更新。

image-20250814104259825

创建完成后，打开在线隧道列表，此时可以看到随机的公网地址已经发生变化，地址名称也变成了保留和固定的TCP地址。

最后测试一下固定的地址是否好用，测试命令：

psql -h 8.tcp.vip.cpolar.cn -p 13299 -U postgres -d mydb

image-20250814104440597

这样，我们成功打破了“没有公网 IP 就无法远程访问数据库”的固有认知。

总结

本文通过实战演示，完整搭建了PostgreSQL主从流复制架构，实现了数据实时同步与高可用保障：主库故障时可快速切换，有效避免单点风险；同时结合权限配置、网络调优与状态验证，确保复制稳定可靠。这一方案成本低、原生支持、易于维护，为开发测试及中小业务系统提供了坚实的数据底座。

avatar
文章
阅读
粉丝