🧠 Athena

Demystifying HA PostgreSQL with Patroni and Pgpool-II on Ubuntu

3 min read

Summary

Bài viết hướng dẫn triển khai HA PostgreSQL cluster trên Ubuntu bằng cách kết hợp Patroni (failover orchestration qua etcd/Raft) và Pgpool-II (connection proxy, pooling, load balancing). Kiến trúc dùng 3 nodes: 2 PostgreSQL nodes (do Patroni quản lý) và 1 Pgpool-II node làm entry point cho applications. Điểm đáng chú ý là hai tool này phân chia trách nhiệm rõ ràng — Patroni làm toàn bộ việc quyết định ai là primary, Pgpool-II chỉ routing và phục vụ connections.

Key Ideas

  • Phân chia trách nhiệm không overlap: Patroni (via etcd) xử lý leader election và automatic failover; Pgpool-II xử lý connection routing, pooling, và read load balancing. Pgpool-II failover scripts chỉ log, không trigger bất cứ thứ gì — vì Patroni đã lo phần đó.
  • etcd là distributed brain: Patroni dùng Raft consensus qua etcd để đồng thuận về cluster state (ai là leader, replication lag). Single-node etcd trong bài là ok cho lab, nhưng production cần dedicated etcd cluster (3 hoặc 5 nodes).
  • pgpool-II awareness: Pgpool-II biết ai là primary thông qua sr_check — kiểm tra pg_stat_replication định kỳ. Khi Patroni đã promote một standby lên primary, Pgpool-II tự điều chỉnh routing mà không cần được notify.
  • Connection pooling giảm overhead: Applications không open direct connections tới PostgreSQL; Pgpool-II reuse existing connections, giảm đáng kể cost của connection establishment với OLTP workloads nhiều short-lived connections.
  • Read scalability qua load balancing: SELECT queries được phân phối giữa primary và standbys (cấu hình qua backend_weight). Write operations luôn đi tới primary.
  • Bootstrap chỉ trên node đầu tiên: Patroni config bootstrap section chỉ cần trên pg-node1. pg-node2 sẽ tự join cluster và clone data từ primary — không cần pre-seed.

Quotes

“Patroni ensures that one of your standbys (replicas) quickly takes over as the new primary, keeping your database online. It needs a shared ‘brain’ to make decisions…”

“Pgpool-II comes in! It’s a connection proxy that sits between your applications and your PostgreSQL servers.”

“Since Patroni manages PostgreSQL HA, these Pgpool-II scripts can be simple, mainly for logging purposes.” — Đây là key insight: pgpool failover scripts chỉ log, không can thiệp.

My Take

Thú vị ở chỗ combo này không redundant — không phải “dùng 2 tool làm cùng 1 việc”. Patroni giải quyết vấn đề ai là primary và khi nào switch, còn Pgpool-II giải quyết applications kết nối tới đâu và connection được reuse như thế nào. So sánh với Trove PostgreSQL HA (dùng Swift backup làm transport cho replication seeding), approach này là standalone — không cần OpenStack infrastructure, thích hợp hơn cho bare metal hoặc non-OpenStack environments.

Graph View

Backlinks