PostgreSQL replication 설정

Introduction

PostgreSQL의 복제(Replication)는 데이터의 고가용성과 재해 복구를 위한 핵심 기술입니다. 스트리밍 복제는 실시간으로 마스터 서버의 변경 사항을 슬레이브 서버에 전달하여 데이터 일관성을 유지합니다. 이 글에서는 스트리밍 복제 설정부터 장애 조치(failover)까지 전체 프로세스를 다루겠습니다.

Environment

# PostgreSQL 버전 확인
psql --version

# 마스터/슬레이브 서버 정보
# 마스터: 192.168.1.100:5432
# 슬레이브: 192.168.1.101:5432

# postgresql.conf (공통 설정)
wal_level = replica
max_wal_senders = 10
wal_keep_size = 1024
hot_standby = on

Problem

복제 설정 과정에서 발생하는 문제들:

# 슬레이브에서 복제 상태 확인
psql -U replicator -h 192.168.1.101 -d postgres -c "SELECT * FROM pg_stat_replication;"
# ERROR: relation "pg_stat_replication" does not exist
# LINE 1: SELECT * FROM pg_stat_replication;

# 복제 지연 확인
psql -U replicator -h 192.168.1.101 -d postgres -c "SELECT now() - pg_last_xact_replay_timestamp() AS replication_lag;"
# replication_lag
# ----------------
#  00:15:23.456789  <-- 15분 지연!

# WAL 파일 경로 문제
tail -f /var/log/postgresql/postgresql-14-main.log
# [ERROR]: could not open file "pg_wal/xlogtemp/12345": No such file or directory
# [LOG]: starting archive recovery
# [ERROR]: requested WAL segment 000000010000000000000001 has already been removed

Analysis

복제 문제의 원인을 분석했습니다:

-- 마스터 서버 설정 확인
SHOW wal_level;
-- replica

SHOW max_wal_senders;
-- 10

SHOW wal_keep_size;
-- 1024

-- 복제 사용자 확인
SELECT usename, userepl FROM pg_user WHERE userepl = true;
-- replicator | t

-- pg_hba.conf 복제 권한 확인
-- host replication replicator 192.168.1.0/24 md5

# 슬레이브 복제 상태 상세 확인
psql -U postgres -h 192.168.1.101 -c "
SELECT 
    status,
    received_lsn,
    latest_end_lsn,
    last_msg_send_time,
    last_msg_receipt_time
FROM pg_stat_wal_receiver;
"

# 결과
# status     | received_lsn  | latest_end_lsn | last_msg_send_time | last_msg_receipt_time
# streaming  | 0/12345678    | 0/12345678     | ...                | ...

Solution

1단계: 마스터 서버 설정

# postgresql.conf 수정
cat >> /etc/postgresql/14/main/postgresql.conf << 'EOF'
# 복제 설정
wal_level = replica
max_wal_senders = 10
wal_keep_size = 1024
hot_standby = on
synchronous_commit = on

# WAL 아카이브 설정
archive_mode = on
archive_command = 'test ! -f /archive/%f && cp %p /archive/%f'
EOF

# pg_hba.conf에 복제 권한 추가
echo "host replication replicator 192.168.1.0/24 md5" >> /etc/postgresql/14/main/pg_hba.conf

# 복제 사용자 생성
sudo -u postgres psql -c "
CREATE USER replicator WITH REPLICATION LOGIN PASSWORD 'secure_password';
"

# PostgreSQL 재시작
sudo systemctl restart postgresql

2단계: 기본 백업 수행

# pg_basebackup로 기본 백업 수행
sudo -u postgres pg_basebackup \
  -h 192.168.1.100 \
  -U replicator \
  -D /var/lib/postgresql/14/main \
  -Fp -Xs -P -R

# 백업 상태 확인
ls -la /var/lib/postgresql/14/main/
# postgresql.auto.conf에 복제 설정 자동 추가됨
# standby.signal 파일 생성됨

3단계: 슬레이브 서버 설정

# 슬레이브 서버 postgresql.conf
cat >> /etc/postgresql/14/main/postgresql.conf << 'EOF'
# 슬레이브 설정
hot_standby = on
primary_conninfo = 'host=192.168.1.100 port=5432 user=replicator password=secure_password'

# 복제 지연 모니터링
hot_standby_feedback = on
max_standby_streaming_delay = 30s
EOF

# standby.signal 파일 확인 (pg_basebackup가 자동 생성)
cat /var/lib/postgresql/14/main/standby.signal
# 이 파일이 존재하면 슬레이브 모드로 시작됨

# 슬레이브 PostgreSQL 시작
sudo systemctl start postgresql

# 복제 상태 확인
psql -U postgres -c "SELECT * FROM pg_stat_wal_receiver;"

4단계: 복제 모니터링 스크립트

#!/bin/bash
# replication_monitor.sh

MASTER_HOST="192.168.1.100"
SLAVE_HOST="192.168.1.101"
ALERT_THRESHOLD=60  # 60초

# 복제 지연 확인
LAG=$(psql -U postgres -h $SLAVE_HOST -t -c "
SELECT EXTRACT(EPOCH FROM (now() - pg_last_xact_replay_timestamp()))::int;
")

if [ $LAG -gt $ALERT_THRESHOLD ]; then
    echo "ALERT: Replication lag is ${LAG} seconds"
    # 알림 발송 로직
fi

# 슬레이브 상태 확인
STATUS=$(psql -U postgres -h $SLAVE_HOST -t -c "
SELECT status FROM pg_stat_wal_receiver;
")

if [ "$STATUS" != "streaming" ]; then
    echo "ALERT: Slave is not in streaming mode"
fi

# 크론에 등록
# */5 * * * * /opt/scripts/replication_monitor.sh >> /var/log/replication.log 2>&1

Lessons Learned

네트워크 안정성: 복제 연결의 안정성을 위해 안정적인 네트워크 환경이 필수적입니다
WAL 보존 설정: wal_keep_size를 적절히 설정하여 슬레이브가 필요한 WAL 파일을 유지해야 합니다
동기/비동기 선택: synchronous_commit 설정으로 데이터 유실 위험과 성능 간의 트레이드오프를 고려해야 합니다
자동 장애 조치: PostgreSQL 12 이상에서는 pg_promote()를 사용하여 자동 승격이 가능합니다
정기적 백업: 복제와 별도로 정기적인 백업을 수행하는 것이 중요합니다

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PostgreSQL replication 설정: 스트리밍 복제 및 고가용성 구현