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# k3s 外共享 PostgreSQL
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面向 homelab 的 PG 18 + Patroni + pgBackRest，复用现有 Bao、shared etcd、VyOS 和监控栈。
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开发与生产共用 laptop，但使用独立 OS 用户、数据集、端口与配置。没有部署 Pigsty 全栈。
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**2026-09-25 已上线新生产主从、独立开发实例、稳定入口与本地备份。**
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现有 CNPG 和应用数据未迁移。Ayatori 按维护者决定沿用独立控制面规划，本轮只备齐接入材料，
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未向现有 k3s 部署 Ayatori 或 Instance CR，也不能宣称 Instance Ready。
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## 入口与拓扑
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| 承载 | 角色 | 数据目录/入口 | 初始预算 |
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| laptop | prod 正常主库 / Patroni | `/var/lib/homelab-postgresql/prod`，192.168.10.127:5432 | ZFS quota 32 GiB；PG MemoryMax 1 GiB |
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| pve1 LXC150 | prod standby，与 etcd 共置 | 同 prod 目录，10.60.0.20:5432 | HDD mp0 16 GiB；容器 1536 MiB |
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| laptop | dev 独立实例 | `/var/lib/homelab-postgresql/dev`，pg-dev.ad.ddupan.top:5433 | ZFS quota 8 GiB；MemoryMax 384 MiB |
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| pve2 LXC151 | pgBackRest 仓库，与 etcd 共置 | `/var/lib/homelab-pgbackrest` | HDD mp0 32 GiB；容器 768 MiB |
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| VyOS | 生产稳定 TCP 入口 | pg-prod.ad.ddupan.top:5432 → 192.168.10.2:5432 | 独立 HAProxy service，MemoryMax 64 MiB |
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两个 LXC 的 rootfs 保持 `pve-rg` SSD DRBD，数据盘为 `pve-rg-hdd`。
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laptop ZFS 使用 recordsize=16K、lz4、atime=off。预算不是容量或 SLA 承诺，standby 的 16 GiB
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小于主库 quota，扩容应以较小容量为约束。PG prod/dev 分别为 `pgprod`/`pgdev`，配置和 socket 隔离。
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初始 prod shared_buffers=128 MiB / max_connections=80；dev 为 32 MiB / 30。
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现场版本为 PostgreSQL 18.6、Patroni 4.1.5、pgBackRest 2.59.1。
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客户端必须使用自己的业务凭据及 `sslmode=verify-full`。本轮仅建立 Ayatori 非 superuser
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管理账号（CREATEDB/CREATEROLE），未交付普通应用账号。公开中央 CA 位于 `ayatori/ca.crt`。
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例如，在已获管理身份的受控终端用交互密码提示验证，不在命令行填写密码：
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```bash
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psql 'host=pg-prod.ad.ddupan.top hostaddr=192.168.10.2 port=5432 dbname=postgres user=ayatori sslmode=verify-full sslrootcert=ayatori/ca.crt' -W
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```
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生产采用异步复制，自动切换可能损失未复制的已提交事务；最大候选落后阈值 1 MiB 不是精确 RPO。
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Patroni REST 绑定内网 8008，写操作有独立认证。HAProxy 校验 `/primary`，摘除旧主时关闭旧会话；
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角色变换与代理收敛期间可能出现短暂连接错误或只读响应，应用应使用适当重试。
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没有硬件 watchdog/fencing，尚未验收进程冻结、网络分区或整站故障，不能把服务停止演练当作覆盖所有故障。
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## IaC 与秘密
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本目录 Terraform 独立 state 为 `shared-postgresql/terraform.tfstate`，使用现有 S3 `terraform`
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身份；`run.py` 在内存读取 `kv/k8s/seaweedfs-s3` 的 AK/SK。首次 PKI/JWT role/policy 管理由有效
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Bao 管理会话 plan/apply，业务部署改用受限 SPIFFE role `homelab-postgresql`。
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```bash
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python3 run.py terraform plan
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PG_BAO_SPIFFE_ROLE=homelab-postgresql python3 run.py --spiffe ansible credentials.yml
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```
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`--spiffe` 从本机 Workload API 取得 JWT-SVID，交换短期 Bao token，执行后撤销；失败不回退到
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旧 CLI token，不写 `~/.vault-token`。专用 role 绑定 `spiffe://ddupan.top/dev/panxiao81`，只允许
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所需签发路径、实例 KV 与 Ayatori 交付路径，既有 etcd 消费者只读；没有 PKI/auth 管理或 KV 删除权限。
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Terraform provider 直接使用包装器的 token（skip_child_token），不另外创建子 token。
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原始实例秘密位于 `kv/infra/postgresql/{prod,dev}`；`initialize-secrets.yml` 仅在元数据明确不存在、
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数据目录尚未初始化时 CAS=0 创建。403、软删除、密码缺失或漂移均不能触发隐式重置。
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Ayatori 单独使用 `kv/infra/postgresql/ayatori/{prod,dev}`，仅有 username/password，由
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`ayatori-credentials.yml` CAS 创建及回读核对。未来 ESO 只读这两个路径，不读取完整实例秘密。
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涉及秘密的任务 no_log，禁止对凭据 play 使用 diff。旧 Ansible Vault 未迁移。
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## 部署与维护入口
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1. `storage.yml` / `pve-storage.yml` 准备专属卷和预算；`preflight.yml` 拒绝未知数据或错误挂载。
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2. `packages.yml` 预装软件，阻止 apt 自动初始化默认 main；只刷新 Ubuntu 与本项目 PGDG 源，
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仍校验签名，不接管 laptop 无关第三方仓库故障。
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3. Terraform 准备 PKI 与身份，`initialize-secrets.yml -e pg_allow_initialize=true` 首次创建密码。
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4. `site.yml` 写入实例配置和证书；不初始化、不自动重启。`backup.yml` 建立专属仓库与 SSH 传输。
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5. `bootstrap.yml -e pg_allow_initialize=true` 显式初始化空目录，先 laptop 后 standby；未知数据不接管。
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6. `bootstrap-backup.yml` 验证 WAL 与首备成功后启用每日 timer；`proxy.yml` 要求唯一 primary 才发布入口。
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7. DNS 由 `infrastructure/dns/records.yml` 与 Samba `provision-dc.yml --tags dns` 管理。
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8. `controller.yml` 安装 PG 证书每日续签调度，预检通过才启用。
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9. Ayatori 独立控制面就绪后按 [接入说明](ayatori/README.md) 注册；CNPG 迁移另行按应用验收。
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普通 `site.yml` 不代表所有配置已在线激活；尚未实现通用参数变更的 rolling restart。
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专用 `renew-certificates.yml` 只处理证书，60 天有效期、剩余不足 14 天续签；逐主机检查服务，
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需要时签发并向 Patroni/PostgreSQL 主进程发送 HUP，最后检查 SQL。`homelab-postgresql-renew.timer`
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每日 04:30 UTC 加随机延迟；日志由同名 service journal 查询。程序与 Ansible 副本位于
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`/opt/homelab-postgresql-controller`，由 root 管理，以本机开发身份取短期 token。
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续签依赖现有 SPIRE（在 k3s）和 Bao；数据库与 etcd 的正常运行仅用本地证书，不实时依赖 k3s。
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## 备份与恢复
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仓库主机发起备份，发现实际 primary；每天 03:40 UTC 加随机延迟执行 full，保留 3 个 full，
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本地连续归档 WAL。WAL archive_timeout=300s，未设置超限丢弃 WAL 的选项。
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生产两节点各持有独立 SSH key，仓库和数据库账号相互授权，固定 host key，关闭 SSH 自动追加 host keys（UpdateHostKeys=no），不允许 PTY/转发；
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专用账号仍能运行所需远端命令。密钥在目标文件系统原地生成，避免 ext4 属性复制到 ZFS 失败。
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查看仓库 `homelab-postgresql-backup.timer/service` 与
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`pgbackrest --config=/etc/homelab-pgbackrest/repository.conf --stanza=prod info/check`。
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首次实际 full 的 DB 22.7 MB、仓库备份集约 2.7 MB，仅代表当前空实例，不是未来业务容量估算。
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独立的 dev 实例当前不备份。异地备份按维护者决定后置；本地 PVE 仓库不是异地或离线副本。
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`tests/live_restore.py --run` 从真实仓库恢复到新临时目录，用私有 Unix socket 验证恢复实例可写与
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Ayatori 角色，随后停库清理；不覆盖生产 PGDATA。全站恢复及接管旧 CNPG 不由此脚本自动执行。
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## 监控与验收
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现有 VictoriaMetrics/Alertmanager 已采集生产两节点 Patroni 原生指标，规则位于
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`platform/observability/metrics/{scrapes,rules}/shared-postgresql.yaml`。覆盖成员不可采集、无可见主库、
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多主、replica 未流复制及 PG 进程停止。没有部署另一套监控栈；数据库 SQL 级 exporter、dev 运行告警、
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备份年龄与证书到期告警尚待补齐，不能宣称监控完整。
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2026-09-25 已验证：
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- 真实 prod 主从、dev 初始化；Ayatori 管理账号 verify-full TLS/权限校验；生产稳定入口 SQL 写入。
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- 配置第二次执行两主机 `changed=0`；备份配置三主机与代理重跑均 `changed=0`；实例秘密及 Ayatori 独立凭据重复执行不变更。
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- 真实 SSH WAL 归档、首个 full、每日 timer；真实备份恢复到隔离实例并验证可写。
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- `tests/live_failover.py --run` 停止主库服务，自动提升/入口写入、旧主重加入、计划回切后复制、探针清理全部通过；
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完整通过的一次恢复写入约 9.2 秒（首次观察 15.1 秒），是低负载演练结果，不是 SLA。
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- 隔离 Docker 测试使用实际模板，另覆盖时间点恢复、DCS 多数派丢失后拒绝写入及管理权限合同。
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- Terraform 最终 plan 无变更、Ansible lint、短期会话撤销测试与 Ayatori Kustomize 渲染通过。
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- PG 续签 systemd 首次运行 Result=success，生产两主机证书检查与 SQL 验收均 `changed=0`；尚未强制演练证书临期轮换。
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新 HDD 卷同步限制为各 10 MiB/s，入口 `limit-resync.yml`；同步已完成，副本 UpToDate。
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此前 CT150 根卷 DRBD quorum 抖动导致 emergency_ro，已离线修复；详见 [etcd runbook](../etcd/README.md)。
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限速后未再观察到同类故障，长期稳定性与唯一根因尚未确认。
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