Bagaimanakah anda mencapai ketersediaan tinggi dalam PostgreSQL?

Question

Accepted Answer

**Ketersediaan tinggi (high availability, HA)** bermaksud memastikan pangkalan data tersedia walaupun kegagalan berlaku — melalui **replikasi** (replica standby), **failover automatik** (menaik taraf replica apabila primary gagal), dan seni bina yang betul. Matlamatnya: meminimumkan downtime dan kehilangan data, kerana gangguan pangkalan data merobohkan keseluruhan aplikasi.

## Asasnya: replikasi + failover automatik

```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.
```

Replikasi memastikan replica standby selaras; **failover automatik** mengesan kegagalan primary dan menaik taraf sebuah replica — menukarkan gangguan total kepada gangguan ringkas.

## HA tooling (mengautomasikan failover)

```text
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.
```

Failover manual adalah lambat dan terdedah kepada ralat, jadi alat HA (atau perkhidmatan terurus) mengautomasikannya dengan selamat — termasuk mencegah **split-brain** (dua primary menerima tulisan, yang merosakkan data).

## Penghalaan sambungan

```text
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
```

## Pertimbangan HA utama

```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.
```

## Mengapa ia penting

Ketersediaan tinggi ialah pengetahuan penting untuk mengendalikan sistem PostgreSQL yang **kritikal-production**, kerana gangguan pangkalan data merobohkan keseluruhan aplikasi (pangkalan data sering merupakan kebergantungan tunggal paling kritikal), jadi memahami cara memastikan Postgres tersedia walaupun kegagalan ialah pengetahuan peringkat senior yang berharga untuk sistem yang boleh dipercayai.

Asasnya — **replikasi serta failover automatik** — ialah yang menukarkan kegagalan pangkalan data primary (yang sebaliknya akan menjadi gangguan aplikasi total) kepada gangguan ringkas yang boleh dipulihkan: replica standby kekal selaras, dan apabila primary gagal, sebuah replica dinaik taraf secara automatik untuk mengambil alih.

Memahami **HA tooling** (Patroni — penyelesaian popular yang menyelaras failover melalui consensus store; repmgr; atau managed cloud Postgres dengan HA terbina dalam) adalah penting kerana mengautomasikan failover dengan selamat sukar dilakukan secara manual.

Mengetahui **pertimbangan utama** adalah kritikal: **replikasi synchronous** untuk tiada kehilangan data semasa failover, **berbilang replica merentas availability zone** untuk bertahan daripada kegagalan zon, dan terutamanya **mengelakkan split-brain** (mencegah dua primary daripada menerima tulisan serentak, yang merosakkan data — risiko serius yang dicegah oleh consensus/fencing).

Memahami **penghalaan sambungan** (mengarahkan aplikasi ke primary semasa selepas failover, melalui load balancer/proxy) dan bahawa failover (seperti sandaran) patut **diuji** melengkapkan pengetahuan praktikal.

Mengetahui bahawa banyak pasukan menggunakan **managed Postgres** untuk HA yang teruji-medan juga relevan.

Memandangkan ketersediaan pangkalan data adalah kritikal untuk sistem production (gangguan merobohkan segala-galanya), dan memandangkan mencapainya memerlukan pemahaman tentang replikasi, failover automatik, pencegahan split-brain, dan penghalaan sambungan (atau menggunakan HA terurus), memahami ketersediaan tinggi PostgreSQL ialah pengetahuan peringkat senior yang penting untuk mereka bentuk seni bina sistem yang boleh dipercayai dan berdaya tahan — satu kebimbangan yang kerap kritikal untuk pangkalan data production dan topik yang menunjukkan pemahaman tentang cara membina infrastruktur pangkalan data yang bertahan daripada kegagalan, dijangkakan untuk peranan pangkalan data/infrastruktur peringkat senior.