Pigsty v1.5 发布与新特性

Pigsty v1.5 现已正式发布。此版本包含完整的 Docker 支持，无数使用数据库的软件均可开箱即用。其他改进包括：基础设施自我监控、更好的冷备份支持、兼容 Redis 与 GP 的新 CMDB、ETCD 作为高可用 DCS、更好的日志收集与呈现。Github Star 突破 500。

v1.5 亮点

• 完善的Docker支持：在管理节点上默认启用并提供诸多开箱即用的软件模板：gitea,bytebase, pgadmin, pgweb, postgrest, minio等。
• 基础设施自我监控：Nginx， ETCD， Consul， Prometheus， Grafana， Loki 自我监控
• CMDB升级：兼容性改善，支持Redis集群/Greenplum集群元数据，配置文件可视化。
• 服务发现改进：可以使用Consul自动发现所有待监控对象，并纳入Prometheus中。
• 更好的冷备份支持：默认定时备份任务，添加pg_probackup备份工具，一键创建延时从库。
• ETCD现在可以用作PostgreSQL/Patroni的DCS服务，作为Consul的备选项。
• Redis剧本/角色改善：现在允许对单个Redis实例，而非整个Redis节点进行初始化与移除。

Docker 支持

Pigsty v1.5中最激动人心的特性莫过于Docker（以及k8s）支持，无数软件与工具都可以通过Docker的方式开箱即用：开箱即用的数据库 + 开箱即用的应用 = 开箱即用的软件解决方案。

很多软件都需要用到数据库，但数据库放入容器中仍然是一个充满争议的问题，基于Docker镜像的玩具数据库仍与生产级的数据库差着十万八千里。Pigsty可以将两者的优势融合：有状态的数据库使用Pigsty管理，运行于标准的物理机或虚拟机上，例如PGSQL与Redis；而无状态的应用使用Docker运行，这些应用的状态存储在Pigsty托管的外部数据库中。

在Pigsty v1.4.1中，Docker作为一种实验特性被加入，在1.5中，Docker将作为Pigsty默认的组件，在元节点上默认启用。普通的节点默认关闭，但您可以通过一个配置项，在所有节点上配置并启动Docker。

应用生态

Docker很棒，但重要的不是Docker或者Kubernetes本身，而是Docker所代表的巨大应用生态！

Pigsty挑选了一些常用软件，特别是那些使用PostgreSQL与Redis的软件，制作了一键拉起的教程与快捷方式，并提供了可以离线使用自动加载的镜像软件包 docker.tgz。部署您自己的软件，从未如此简单！

代码托管平台

例如，Github被墙，而墙内的Gitee最近又搞了中国特色的开源审批制，让很多人都产生了自建Git代码托管服务的需求。如果您想要启动一个私有的代码托管服务，可以使用以下命令一键拉起 Gitea：

cd ~/pigsty~app/gitea; make up

该命令将使用以下的Docker Compose配置文件拉起Gitea镜像，并使用外部Pigsty默认的CMDB：pg-meta.gitea 作为自己的元数据存储。访问配置文件指定的域名或端口，即可访问你自己的代码托管服务！

version: "3"
services:
gitea:
image: gitea/gitea
container_name: gitea
restart: always
environment:
DB_TYPE: postgres
DB_HOST: 10.10.10.10:5432
DB_NAME: meta
DB_USER: dbuser_meta
DB_PASSWD: DBUser.Meta
USER_UID: 1000
USER_GID: 1000
HTTP_PORT: 8889
volumes:
- /data/gitea:/var/lib/gitea
- /etc/timezone:/etc/timezone:ro
- /etc/localtime:/etc/localtime:ro
ports:
- "8889:8889" # web
- "222:2222"# ssh

拉起的Gitea代码托管服务，试试从这里，而不是Github克隆Pigsty的源代码：

git clone http://git.pigsty.cc/vonng/pigsty

当然，你也可以使用同样的方式拉起其他的代码托管平台，例如Gogs或Gitlab。公开Demo地址：http://git.pigsty.cc

数据库管控平台

PgAdmin4是老牌的PostgreSQL管控工具，提供了很多实用有趣的功能，虽说对专家相当鸡肋，但对于新手还是很好用的一款管控软件。Pigsty提供了最新的6.9版本Pgadmin4支持，只需一行命令，即可启动镜像，并自动加载 Pigsty 中所有托管数据库实例列表。

cd ~/pigsty/app/pgadmin; make up ; make conf

你可以直接访问 http://adm.pigsty.cc ，用户名 [email protected] ，密码 pigsty，看看PGAdmin4的功能。

模式变更工具

Bytebase是一款为PostgreSQL设计的模式变更管理工具，采用Git工作流，工单-审批的方式来对数据库模式进行版本控制。而Bytebase本身的元数据也使用PostgreSQL存储。所以在Pigsty v1.5中集成了Bytebase的支持，使用以下命令一键拉起Bytebase：

cd ~/pigsty/app/bytebase; make up;

你可以直接访问 http://ddl.pigsty.cc ，用户名 [email protected] ，密码 pigsty，自行尝试一下ByteBase的功能。

网页客户端工具

有时候，用户想使用个人账号从生产数据库中小批量的查询一些数据，这时候基于浏览器的PostgreSQL客户端就会很好用。PGWEB就是这样的一个组件，你可以将其部署在元节点或专用堡垒机上，并设置特定的HBA规则来允许个人用户查询生产只读实例。使用以下命令拉起PGWEB镜像：

cd ~/pigsty/app/pgweb; make up;

你可以直接访问 http://cli.pigsty.cc ，并使用以下连接串连接至测试数据库：

postgres://test:[email protected]:5432/test?sslmode=disable

对象存储Minio

对象存储是云厂商提供的基础服务，在私有部署条件下，可以使用Minio快速搭建您自己的对象存储。他可以用于存储文档，图像，视频，备份，自动进行冗余备份与容灾。并对外提供标准的，S3兼容的API。

cd ~/pigsty/app/minio; make up;

你可以直接访问 http://sss.pigsty.cc ，用户名 admin ，密码 pigsty.minio，自行尝试一下Minio控制台的功能。

或者，你也可以试试，直接从Minio下载最新的Pigsty v1.5 源代码：

http://sss.pigsty.cc/pigsty/v1.5.0/pigsty.tgz

（非常不推荐从这里下载，这是个公开的Bucket，试试就行了）

在Minio的基础上，你可以进一步使用JuiceFS，将对象存储提供的大规模分布式对象存储转换为文件系统，供其他服务使用。

数据分析环境：Jupyter

Pigsty提供了一个趁手的的数据分析工具：Jupyter Lab，你可以基于此，使用Python与SQL进行组合数据处理与分析。Jupyter Lab默认并不是通过Docker启动的，而是由元节点受限的操作系统用户直接运行，以便于与数据库交互。

Demo网址，http://lab.pigsty.cc/ ， 密码 pigsty ，使用 infra-jupyter.yml 在管理节点裸机上启用Jupyter Notebook。

数据库模式报表SchemaSPY

此外，还有一些趁手的工具也可以使用Docker或包装脚本，方便地使用。例如，当您想生成某一个数据库模式的详情报表时，不妨试试 SchemaSPY，例如，以下命令将生成Pigsty元数据库的模式报表

bin/schemaspy 10.10.10.10 meta pigsty

公开Demo地址：http://home.pigsty.cc/schema/meta/pigsty/

数据库日志分析报表

当你想查阅数据库日志的汇总摘要信息时，可以试试Pgbadger，以下命令将生成某节点PG实例日志的汇总摘要：

bin/pglog-summary 10.10.10.10

公开Demo地址，http://home.pigsty.cc/report

其他应用

此外，还有很多知名的软件应用都可以使用Pigsty + Docker一键拉起，后续将不断补充更多的教程与模板。

• Gitlab：使用PG的开源代码托管平台。
• Habour：使用PG的开源镜像仓库
• Jira：使用PG的开源项目管理平台。
• Confluence：使用PG的开源知识托管平台。
• Odoo：使用PG的开源ERP
• Mastodon：基于PG的社交网络
• Discourse：基于PG与Redis的开源论坛
• KeyCloak：开源SSO单点登录解决方案

更好的冷备份

数据故障大体可以分为两类：硬件故障/资源不足（坏盘/宕机），软件缺陷/人为错误（删库/删表）。基于主从复制的物理复制用于应对前者，延迟从库与冷备份通常用于应对后者。因为误删数据的操作会立刻被复制到从库上执行，所以热备份与温备份都无法解决诸如 DROP DATABASE，DROP TABLE这样的错误，需要使用冷备份或延迟从库。

在Pigsty 1.5中，对冷备份机制进行了改善：添加了定时任务机制每天制作全量冷备份（以前是给用户脚本自己做，现在想想还是送佛送到西比较好）；改善了延迟从库的创建机制，只需声明即可自动创建；对于专家用户，还提供了pg_probackup作为备份解决方案。此外，内置的minio Docker镜像将为后续的开箱即用的异地灾备中心奠定基础。

定时任务

Pigsty v1.5 支持了为节点配置定时任务，包括追加与覆盖 /etc/crontab 两种模式。你可以将制作基础物理冷备份，日志分析，模式转储，垃圾回收，分析统计任务以统一的，声明式的方式管理起来。例如，Pigsty Demo的管理节点上就配置有以下的定时任务。

其中最重要的就是第一条，默认在每天凌晨1点制作一个全量备份，加上Pigsty默认自带的最近一天WAL日志归档，您可以将数据库恢复至1天内的任意状态，为软件缺陷，人为故障导致的删库删表提供了有力的兜底。

延迟从库

在Pigsty v1.5中，创建延迟从库不再需要手工执行 patronictl edit-config 调整集群配置了，您只需像下面这样声明，即可为集群创建一个延迟从库（集群）。

关于Pigsty对于冷备份的支持，可以参考前一篇文章：云RDS：从删库到跑路

CMDB兼容性改进

Pigsty有一个可选的CMDB，允许您用元节点上的默认PostgreSQL数据库存储配置，而不是默认的配置文件 pigsty.yml。

Pigsty CMDB最早于0.8版本引入，当时只是为了支持PostgreSQL而设计，当Pigsty开始支持Redis、GPSQL，以及更多种类的数据库时，就开始显得不合时宜了。因此在Pigsty v1.5中， 对CMDB进行了重新的设计。

你只要使用bin/inventory_load 即可将当前使用的配置文件加载入CMDB中，使用bin/inventory_cmdb切换为CMDB模式。使用CMDB时，您可以直接通过Grafana的CMDB Overview面板，查阅可视化的配置清单：

你可以从CMDB Overview中看到PGSQL，REDIS，以及Greenplum/MatrixDB集群的成员信息。

你可以直接通过SQL来调整配置，但也可以通过另一种方式：即由PostgREST暴露的API来调整配置，例如创建新的集群，扩容缩容等。

PostgREST是一个自动根据 PostgreSQL 数据库模式生成 REST API的二进制组件。打包在Pigsty v1.5自带的Docker镜像包中。

例如，以下命令将使用docker拉起 postgrest ，监听本地 8884 端口，使用默认管理员用户，暴露Pigsty CMDB模式。

cd ~/pigsty/app/postgrest; make up;

更有趣的是，它还可以通过Swagger OpenAPI Spec自动生成API的定义，并自动使用 Swagger Editor暴露API文档，生成不同编程语言的客户端存根。

PostgREST不仅仅可以用来暴露CMDB的增删改查接口。如果你已经有了一个设计得当的数据库模式，那么使用PostgREST可以立即构建出一个后端REST API服务，无需手工编写繁琐重复的增删改查逻辑，复杂的逻辑可以通过存储过程对外暴露。

PostgREST暴露的API提供了简单的JWT认证功能，虽然大多数时候已然足够，但如果您需要更强大的API支持，可以考虑API网关Kong。它可以让任何已有API变成功能完备的接口服务。它可以为API启用多种认证签名机制，自动记录日志，设置Trace，进行限流与容端。Kong基于Nginx + Lua （OpenResty）实现，使用PostgreSQL与Redis存储元数据，使用以下命令，即可在Pigsty中启用Kong：

cd ~/pigsty/app/kong; make up;

基础设施监控

在Pigsty v1.5中，基础设施本身的监控进行了重大改进：INFRA，和NODES，PGSQL与REDIS现在采用一样的管理模式：基础设施通过infra_register 角色完成自身的服务注册，将自己添加到Prometheus的监控对象中。Grafana中相应添加了监控面板。

Pigsty v1.5的Home监控，基础设施作为嫩绿色的组件，与NODES，REDIS，PGSQL采用同种方式列入Instance中。此外，Infra服务也会注册至Service Registry（Consul），并可通过服务发现自动管理。

INFRA Overview 提供了所有基础设施组件基本状态与快速导航

Prometheus Overview：时序数据库自监控 

Grafana Overview：监控面板自监控 

Loki Overview：日志收集组件自监控

ETCD作为DCS

在Pigsty v1.5中，你可以使用ETCD作为Consul的替代，用于PostgreSQL数据库高可用所需的DCS。

与Consul相比，ETCD少了服务发现，内建DNS，健康检查，以及开箱即用的UI，但是ETCD无需Agent部署简单，依托K8s生态的流行度更高，比Consul少一个失效点，更好的指标可观测性。只需指定 pg_dcs_type: etcd，即可使用ETCD作为DCS。此外，您可以同时使用Consul与Etcd，两者并行不悖：例如使用ETCD作为DCS，而使用Consul进行服务发现。

Pigsty 1.5针对ETCD与Consul进行了开箱即用的监控面板：DCS Overview

目前ETCD作为DCS属于最小可用功能实现，并没有添加CA证书与TLS支持，将在后续版本安全性加固专项中补充。

更好的日志收集与呈现

在Pigsty v1.5中，默认为每一个上游服务启用单独的访问日志，所有字段均由Loki解析，可以直接进行分析。如果您有网站挂在Pigsty上，可以立刻进行交互式日志流量分析与统计。

NGINX Overview：展示Nginx指标与日志

其他改进

监控系统

监控面板

• CMDB Overview：可视化Pigsty CMDB Inventory。
• DCS Overview：查阅Consul与ETCD集群的监控指标。
• Nginx Overview：查阅Pigsty Web访问指标与访问日志。
• Grafana Overview：Grafana自我监控
• Prometheus Overview：Prometheus自我监控
• INFRA Dashboard进行重制，反映基础设施整体状态

监控架构

• 现在允许使用 Consul 进行服务发现（当所有服务注册至Consul时）
• 现在所有的Infra组件会启用自我监控，并通过infra_register角色注册至Prometheus与Consul中。
• 指标收集器 pg_exporter 更新至 v0.5.0，添加新功能，scale 与 default，允许为指标指定一个倍乘因子，以及指定默认值。
• pg_bgwriter, pg_wal, pg_query, pg_db, pgbouncer_stat 关于时间的指标，单位由默认的毫秒或微秒统一缩放至秒。
• pg_table 中的相关计数器指标，现在配置有默认值 0，替代原有的NaN。
• pg_class指标收集器默认移除，相关指标添加至 pg_table 与 pg_index 收集器中。
• pg_table_size 指标收集器现在默认启用，默认设置有300秒的缓存时间。

部署方案

• 新增可选软件包 docker.tgz，带有常用应用镜像：Pgadmin, Pgweb, Postgrest, ByteBase, Kong, Minio等。
• 新增角色ETCD，可以在DCS Servers指定的节点上自动部署ETCD服务，并自动纳入监控。
• 允许通过 pg_dcs_type 指定PG高可用使用的DCS服务，Consul（默认），ETCD（备选）
• 允许通过 node_crontab 参数，为节点配置定时任务，例如数据库备份、VACUUM，统计收集等。
• 新增了 pg_checksum  选项，启用时，数据库集群将启用数据校验和（此前只有crit模板默认启用）
• 新增了pg_delay选项，当实例为Standby Cluster Leader时，此参数可以用于配置一个延迟从库
• 新增了软件包 pg_probackup，默认角色replicator现在默认赋予了备份相关函数所需的权限。
• Redis部署现在拆分为两个部分：Redis节点与Redis实例，通过redis_port参数可以精确控制一个具体实例。
• Loki 与 Promtail 现在使用 frpm 制作的 RPM软件包进行安装。
• DCS3配置模板现在使用一个3节点的pg-meta集群，与一个单节点的延迟从库。

软件升级

• 升级 PostgreSQL 至 14.3
• 升级 Redis 至 6.2.7
• 升级 PG Exporter 至 0.5.0
• 升级 Consul 至 1.12.0
• 升级 vip-manager 至 v1.0.2
• 升级 Grafana 至 v8.5.2
• 升级 Loki & Promtail 至 v2.5.0，使用frpm打包。

问题修复

• 修复了Loki 与 Promtail 默认配置文件名的问题
• 修复了Loki 与 Promtail 环境变量无法正确展开的问题
• 对英文文档进行了一次完整的翻译与修缮，文档依赖的JS资源现在直接从本地获取，无需互联网访问。

API变化

New Variable

• node_data_dir : major data mount path, will be created if not exist.
• node_crontab_overwrite : overwrite /etc/crontab instead of append
• node_crontab: node crontab to be appended or overwritten
• nameserver_enabled: enable nameserver on this meta node?
• prometheus_enabled: enable Prometheus on this meta node?
• grafana_enabled: enable grafana on this meta node?
• loki_enabled: enable Loki on this meta node?
• docker_enable: enable docker on this node?
• consul_enable: enable consul server/agent?
• etcd_enable: enable etcd server/clients?
• pg_checksum: enable pg cluster data-checksum?
• pg_delay: recovery min apply delay for standby leader

Reforge

Now *_clean are boolean flags to clean up existing instances during init.

Now *_safeguard are boolean flags to avoid purging running instances when executing any playbook.

• pg_exists_action -> pg_clean
• pg_disable_purge -> pg_safeguard
• dcs_exists_action -> dcs_clean
• dcs_disable_purge -> dcs_safeguard

Rename

• node_ntp_config -> node_ntp_enabled
• node_admin_setup -> node_admin_enabled
• node_admin_pks -> node_admin_pk_list
• node_dns_hosts -> node_etc_hosts_default
• node_dns_hosts_extra -> node_etc_hosts
• node_dns_server -> node_dns_method
• node_local_repo_url -> node_repo_local_urls
• node_packages -> node_packages_default
• node_extra_packages -> node_packages
• node_packages_meta -> node_packages_meta
• node_meta_pip_install -> node_packages_meta_pip
• node_sysctl_params -> node_tune_params
• app_list -> nginx_indexes
• grafana_plugin -> grafana_plugin_method
• grafana_cache -> grafana_plugin_cache
• grafana_plugins -> grafana_plugin_list
• grafana_git_plugin_git -> grafana_plugin_git
• haproxy_admin_auth_enabled -> haproxy_auth_enabled
• pg_shared_libraries -> pg_libs
• dcs_type -> pg_dcs_type

后续计划

后续有几件工作有着较高优先级：

1. 基于 Minio 与 JuiceFS 的对象存储与备份基础设施
2. 基于 pg_probackup 的进阶冷备份管理方案
3. 自签名百年证书，针对ETCD与各路HTTP API可选启用
4. Pigsty精简版：基于DockerCompose的单机镜像（有监控无高可用，docker一键拉起）
5. Pigsty API，使用CMDB，PostgREST与Kong共同打造管控接口
6. Pigsty CLI，使用Pigsty API的二进制命令行工具