如何在 JavaEE 应用程序中为 PostgreSQL 热备设置配置连接故障转移?

How to configure connection failover for a PostgreSQL Hot Standby setup in a JavaEE application?

我有两台安装了 PostgreSQL 9.5 数据库的 Linux 服务器(AB)。我按照documentation中的描述配置了热备模式。在此设置中,A配置为主,B配置为热备模式。这运行良好并且表现符合预期。

现在,我想通过 TomEE 数据源通过 Hibernate / JDBC 连接一个独立的 Java EE 应用程序(运行 在另一台机器上)到这个数据库设置。

PostgreSQL driver 文档指出,可以在 jdbc 连接中指定多个主机 url:

jdbc:postgresql://host1:port1,host2:port2/database

所以我的问题是:

  1. 如果 A 关闭并且 B 手动切换到正常操作模式,我的应用程序是否仍然能够使用 jdbc 连接 url 继续进行数据库操作如上所述?
  2. 我是否必须配置其他参数/​​库?

注意:我从各种来源了解到,PostgreSQL 不支持自动故障转移(除非该过程涉及第三方软件 - 请参阅下面的评论)。因此,需要手动执行故障转移,这对于这个特定的用例来说是可以的。

EDIT-1:

我决定测试 pgBouncer(如评论中所建议)以寻找解决方法。它适用于我的用例。我写了一个看门狗脚本,可以自动执行手动步骤:

  1. 不断检查 A 是否仍然存在并侦听传入连接。
  2. 如果发生故障转移,将B切换到正常运行模式,让它成为新的master并重启服务。
  3. pgBouncer 设置更改为指向 B 而不是 A 并重新启动服务。

但是,如果有人没有第三方软件的经验,我还是很感兴趣的?

在这种情况下,最好进行测试和测量。

我没有 'hands-on' 使用 PostrgeSQL 热备模式的经验,但我已经为 Java 应用程序完成了数据库故障转移。

首先,测试 PostgreSQL driver 文档页面上的声明 关于 ?targetServerType=master 参数(在页面底部提到)。
写一个小的 Java "PgHsm" class 主方法通过 DriverManager.getConnection 和 运行 使用 PostgreSQL JDBC 驱动程序这是一个简单的更新查询。
应该使用服务器A做更新查询。在服务器 A 上停止 PostgreSQL,运行 PgHsm:它应该无法连接,因为服务器 B 不是主服务器。
让服务器 B 成为主服务器,运行 PgHsm:应该 运行 OK。

数据源由 TomEE 中的数据库连接池支持。 This page 列出了 TomEE 中可用的。 但并非所有数据库连接池都是平等的,我现在更喜欢 HikariCP,因为根据我的经验,它可以更可预测地处理 "database down" 场景。 另请参阅 HikariCP handling database down 页面上的测试结果。

不幸的是,HikariCP 使用 JDBC 的 get/setNetworkTimeout 来预测行为 和 PostgreSQL JDBC 驱动程序 does not implement this (*)。 因此,要确保 (JavaEE) 应用程序线程不会永远挂在数据库操作上,您需要设置 connectTimeoutsocketTimeout JDBC 驱动程序选项。设置 socketTimeout 是不稳定的,因为它会自动设置对数据库的所有查询的时间限制。

(*) 更新:由于版本 42.2.x 网络超时为 implemented.

要执行的第二个测试涉及更新 Java "PgHsm" class 以使用您选择的数据库连接池实现 并启动(至少)两个线程,在循环中不断地 运行 简单更​​新查询(在循环中,从池中获取数据库连接并在 commit/rollback 之后返回到池中)。 当您关闭服务器 A 并将服务器 B 切换到 "master" 模式时,监视 "PgHsm" 记录的异常以及线程 waits/hangs 执行数据库操作的时间。
测试结果可用于更新 JDBC 驱动程序选项和池设置。关注结果:

  • 尽快从池中删除无效连接,以便应用程序从池中获取大部分有效连接
  • 当数据库出现故障时,尽可能少的应用程序线程挂起(最短的时间)

第二个测试依赖于服务器 A 不可用,因此连接测试查询(由数据库连接池执行)失败。 在两台服务器都保持可用但主从切换的情况下,连接测试查询将无济于事 并且数据库连接池将向应用程序提供错误的(现在是只读的)数据库连接。 在这种情况下,需要人工干预。描述了 HikariCP 的 "fail-over pattern" here (仅适用于 configuration 页面上描述的选项 allowPoolSuspension):

  • suspendPool()
  • softEvictConnections()
  • 等到 activeConnections 变为 0。
  • resumePool()

第三个测试将与 JavaEE 应用程序一起进行,到现在为止,您应该很清楚会遇到什么问题。 在这些测试之后更新应用程序以改进处理 "database down" 场景的情况并不少见 (例如设置(默认)query-timeouts)。 在您的情况下,在手动故障转移期间使用的 "suspend, flush and resume database connection pool" 功能(上述模式)也是可取的。