आप PostgreSQL में high availability कैसे हासिल करते हैं?

Question

IT Interview Practice · Accepted Answer

**High availability (HA)** का अर्थ है विफलताएँ होने पर भी database को उपलब्ध रखना — **replication** (standby replicas), **automatic failover** (primary के विफल होने पर एक replica को promote करना), और उचित architecture के माध्यम से। लक्ष्य: downtime और data loss को कम करना, चूँकि database outages पूरे application को गिरा देते हैं।

## नींव: replication + automatic failover

```text
Primary ──(streaming replication)──▶ Standby replica(s)

If the PRIMARY fails:
  → a STANDBY is automatically PROMOTED to become the new primary (FAILOVER)
  → the application reconnects to the new primary → minimal downtime
→ Without HA, a primary failure = total database outage = application down.
```

Replication standby replicas को sync में रखता है; **automatic failover** primary की विफलता का पता लगाता है और एक replica को promote करता है — एक पूर्ण outage को एक संक्षिप्त बाधा में बदल देता है।

## HA tooling (failover को स्वचालित करना)

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Patroni → the popular HA solution: manages failover, uses a consensus store (etcd/
  Consul/ZooKeeper) to coordinate, prevents split-brain
repmgr → replication and failover management
Managed Postgres (AWS RDS/Aurora, Cloud SQL, etc.) → built-in HA with automatic failover
→ These automate detection + promotion, which is hard to do safely by hand.
```

Manual failover धीमा और त्रुटि-प्रवण है, इसलिए HA tools (या managed services) इसे सुरक्षित रूप से स्वचालित करते हैं — जिसमें **split-brain** को रोकना शामिल है (दो primaries जो writes स्वीकार करते हैं, जो data को corrupt कर देता है)।

## Connection routing

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Applications need to find the CURRENT primary after a failover:
  → a load balancer / proxy (HAProxy, PgBouncer) or service discovery routes
    WRITES to the current primary and READS to replicas
  → after failover, routing updates to point to the new primary
```

## मुख्य HA विचार

```text
✓ Synchronous replication → no data loss on failover (vs async's small loss window)
✓ Multiple replicas / multiple availability zones → survive zone failures
✓ Avoid SPLIT-BRAIN (two primaries) — consensus/fencing prevents it (critical for safety)
✓ Monitoring + health checks to detect failures quickly
✓ Test failover regularly (like backups, untested failover may not work)
→ Many teams use MANAGED Postgres for built-in, battle-tested HA.
```

## यह क्यों महत्वपूर्ण है

High availability **production-महत्वपूर्ण** PostgreSQL systems को संचालित करने के लिए महत्वपूर्ण ज्ञान है, क्योंकि database outages पूरे application को गिरा देते हैं (database अक्सर एकमात्र सबसे महत्वपूर्ण निर्भरता है), इसलिए यह समझना कि विफलताओं के बावजूद Postgres को कैसे उपलब्ध रखें, विश्वसनीय systems के लिए मूल्यवान senior-स्तरीय ज्ञान है।

नींव — **replication प्लस automatic failover** — वही है जो एक primary database विफलता (जो अन्यथा एक पूर्ण application outage होती) को एक संक्षिप्त, recoverable बाधा में बदल देती है: standby replicas synchronized रहती हैं, और जब primary विफल होता है, तो एक replica को संभालने के लिए स्वतः promote किया जाता है।

**HA tooling** (Patroni — लोकप्रिय समाधान जो एक consensus store के माध्यम से failover को coordinate करता है; repmgr; या built-in HA के साथ managed cloud Postgres) को समझना महत्वपूर्ण है क्योंकि failover को सुरक्षित रूप से स्वचालित करना हाथ से करना कठिन है।

**मुख्य विचारों** को जानना महत्वपूर्ण है: failover पर कोई data loss न हो इसके लिए **synchronous replication**, zone failures से बचने के लिए **availability zones में कई replicas**, और खासकर **split-brain से बचना** (दो primaries को एक साथ writes स्वीकार करने से रोकना, जो data को corrupt करता है — एक गंभीर जोखिम जिसे consensus/fencing रोकता है)।

**connection routing** (failover के बाद application को वर्तमान primary की ओर निर्देशित करना, load balancers/proxies के माध्यम से) को समझना और यह कि failover (backups की तरह) का **परीक्षण** किया जाना चाहिए, व्यावहारिक ज्ञान को पूरा करता है।

यह जानना कि कई teams battle-tested HA के लिए **managed Postgres** का उपयोग करती हैं, भी प्रासंगिक है।

चूँकि database availability production systems के लिए महत्वपूर्ण है (एक outage सब कुछ गिरा देता है), और चूँकि इसे हासिल करने के लिए replication, automatic failover, split-brain रोकथाम, और connection routing को समझना (या managed HA का उपयोग करना) आवश्यक है, PostgreSQL high availability को समझना विश्वसनीय, resilient systems को architect करने के लिए महत्वपूर्ण senior-स्तरीय ज्ञान है — production databases के लिए एक अक्सर-महत्वपूर्ण चिंता और एक विषय जो दर्शाता है कि विफलताओं से बचने वाली database infrastructure कैसे बनाई जाए, जो senior database/infrastructure भूमिकाओं के लिए अपेक्षित है।

नींव: replication + automatic failover

HA tooling (failover को स्वचालित करना)

Connection routing

मुख्य HA विचार

यह क्यों महत्वपूर्ण है

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