系统架构

Pigsty 使用 模块化架构 与 声明式接口。

• Pigsty 使用配置清单描述整套部署环境，并通过 ansible 剧本实现。
• Pigsty 在可以在任意节点上运行，无论是物理裸机还是虚拟机，只要操作系统兼容即可。
• Pigsty 的行为由配置参数控制，具有幂等性的剧本 会将节点调整到配置所描述的状态。
• Pigsty 采用模块化设计，可自由组合以适应不同场景。使用剧本将模块安装到配置指定的节点上。

模块

Pigsty 采用模块化设计，有六个主要的默认模块：PGSQL、INFRA、NODE、ETCD、REDIS 和 MINIO。

• PGSQL：由 Patroni、Pgbouncer、HAproxy、PgBackrest 等驱动的自治高可用 Postgres 集群。
• INFRA：本地软件仓库、Prometheus、Grafana、Loki、AlertManager、PushGateway、Blackbox Exporter…
• NODE：调整节点到所需状态、名称、时区、NTP、ssh、sudo、haproxy、docker、promtail、keepalived
• ETCD：分布式键值存储，用作高可用 Postgres 集群的 DCS：共识选主/配置管理/服务发现。
• REDIS：Redis 服务器，支持独立主从、哨兵、集群模式，并带有完整的监控支持。
• MINIO：与 S3 兼容的简单对象存储服务器，可作为 PG数据库备份的可选目的地。

你可以声明式地自由组合它们。如果你想要主机监控，在基础设施节点上安装INFRA模块，并在纳管节点上安装 NODE 模块就足够了。 ETCD 和 PGSQL 模块用于搭建高可用 PG 集群，将模块安装在多个节点上，可以自动形成一个高可用的数据库集群。 您可以复用 Pigsty 基础架构并开发您自己的模块，REDIS 和 MINIO 可以作为一个样例。后续还会有更多的模块加入，例如对 Mongo 与 MySQL 的初步支持已经提上了日程。

请注意，所有模块都强依赖 NODE 模块：在 Pigsty 中节点必须先安装 NODE 模块，被 Pigsty 纳管后方可部署其他模块。 当节点（默认）使用本地软件源进行安装时，NODE 模块对 INFRA 模块有弱依赖。因此安装 INFRA 模块的管理节点/基础设施节点会在 [install.yml] 剧本中完成 Bootstrap 过程，解决循环依赖。

单机安装

默认情况下，Pigsty 将在单个 节点 (物理机/虚拟机) 上安装。install.yml 剧本将在当前节点上安装 INFRA、ETCD、PGSQL 和可选的 MINIO 模块， 这将为你提供一个功能完备的可观测性技术栈全家桶 (Prometheus、Grafana、Loki、AlertManager、PushGateway、BlackboxExporter 等) ，以及一个内置的 PostgreSQL 单机实例作为 CMDB，也可以开箱即用。 (集群名 pg-meta，库名为 meta)。

这个节点现在会有完整的自我监控系统、可视化工具集，以及一个自动配置有 PITR 的 Postgres 数据库（HA不可用，因为你只有一个节点）。你可以使用此节点作为开发箱、测试、运行演示以及进行数据可视化和分析。或者，还可以把这个节点当作管理节点，部署纳管更多的节点！

监控

安装的 单机元节点 可用作管理节点和监控中心，以将更多节点和数据库服务器置于其监视和控制之下。

Pigsty 的监控系统可以独立使用，如果你想安装 Prometheus / Grafana 可观测性全家桶，Pigsty 为你提供了最佳实践！ 它为 主机节点 和 PostgreSQL数据库 提供了丰富的仪表盘。 无论这些节点或 PostgreSQL 服务器是否由 Pigsty 管理，只需简单的配置，你就可以立即拥有生产级的监控和告警系统，并将现有的主机与PostgreSQL纳入监管。

高可用PG集群

Pigsty 帮助您在任何地方 拥有 您自己的生产级高可用 PostgreSQL RDS 服务。

要创建这样一个高可用 PostgreSQL 集群/RDS服务，你只需用简短的配置来描述它，并运行剧本来创建即可：

pg-test:
  hosts:
    10.10.10.11: { pg_seq: 1, pg_role: primary }
    10.10.10.12: { pg_seq: 2, pg_role: replica }
    10.10.10.13: { pg_seq: 3, pg_role: replica }
  vars: { pg_cluster: pg-test }

$ bin/pgsql-add pg-test  # 初始化集群 'pg-test'

不到10分钟，您将拥有一个服务接入，监控，备份PITR，高可用配置齐全的 PostgreSQL 数据库集群。

硬件故障由 patroni、etcd 和 haproxy 提供的自愈高可用架构来兜底，在主库故障的情况下，默认会在 30 秒内执行自动故障转移（Failover）。 客户端无需修改配置重启应用：Haproxy 利用 patroni 健康检查进行流量分发，读写请求会自动分发到新的集群主库中，并避免脑裂的问题。 这一过程十分丝滑，例如在从库故障，或主动切换（switchover）的情况下，客户端只有一瞬间的当前查询闪断，

软件故障、人为错误和 数据中心级灾难由 pgbackrest 和可选的 MinIO 集群来兜底。这为您提供了本地/云端的 PITR 能力，并在数据中心失效的情况下提供了跨地理区域复制，与异地容灾功能。

数据库即代码