PostgreSQL libpq的客户端故障转移和负载均衡

什么是libpq

libpq是应用程序使用PostgreSQL的C接口。libpq是一个库函数的集合，它们允许客户端程序传递查询给PostgreSQL后端服务器并且接收这些查询的结果。libpq也是很多其他PostgreSQL应用接口的底层引擎，包括为 C++、Perl、Python、Tcl 和 ECPG编写的接口。
类似于Redis或者Mongodb的客户端，libpq自身可以实现客户端的故障转移，也就是说，PostgreSQL可用数据库集群故障转移之后，客户端也能探测到数据库的身份的变化，无须修改连接字符串的情况下实现“自动故障转移”。

libpq客户端故障转移和负载均衡

libpq的自动故障转移，是根据连接信息中的par_session_attrs来实现的，可以分为以下几种情况：
1，target_session_attrs="read-write"或者“primary”
　　数据库连接总是会去找主节点，如果主节点宕机切故障转移到其他节点，连接会连接到新的主节点
2，target_session_attrs=“read-only”
　　数据库连接总是会去找standby节点，如果standby节点宕机，则连接失败
3，target_session_attrs=“prefer-standby”
　　数据库连接总是会去找standby节点，如果standby节点宕机，可以连接到可用的主节点
4，target_session_attrs=“any”
　　理论上来说会去连接集群中的任意一个节点，实际测试发现他只会去连接standby节点，如果standby节点宕机，才回去连主节点，如果standby节点正常之后，又只会连standby节点
5，load_balance_hosts='random',
　　oad_balance_hosts='random'是PostgreSQL 16中的一个增强特性，可以在连接串里设置load_balance_hosts为random
　　当设置了load_balance_hosts为random之后，在target_session_attrs=“any”的情况下，会随机连接集群中的所有节点。

测试代码如下

import psycopg2
import time

def get_conn_by_attrs(par_session_attrs):
    conn = psycopg2.connect(host="192.168.152.100,192.168.152.101,192.168.152.102",#集群节点IP
                            port="****",
                            database="postgres",
                            user="postgres",
                            password="******",
                            #load_balance_hosts='random',
                            target_session_attrs=par_session_attrs)
    with conn.cursor() as cur:
        cur.execute("select inet_server_addr();")
        var = cur.fetchall()
        print(var)
    time.sleep(1)
    conn.close()


if __name__ == "__main__":
    while 1 > 0:
        try:
            #测试不同target_session_attrs获取连接的差异
            #get_conn_by_attrs(par_session_attrs="read-write")
            #get_conn_by_attrs(par_session_attrs="primary")
            #get_conn_by_attrs(par_session_attrs="read-only")
            #get_conn_by_attrs(par_session_attrs="prefer-standby")
            get_conn_by_attrs(par_session_attrs="any")
        except Exception as err:
            print(err)
            time.sleep(3)

 

客户端故障转移解决了什么问题

1，客户端也能探测到数据库的身份变化之后，实现“自动故障转移”的方式连接到目的节点，应用程序端不需要做任何修改
2，主动实现负载均衡
因此，是否还有必要使用第三方proxy之类的中间件？