在CentOS 7.9上安装PostgreSQL 12的详细步骤-小易智趣

摘要

本文旨在指导如何在Linux操作系统上安装PostgreSQL数据库，特别以CentOS 7.9系统为例，安装PostgreSQL 12版本。文章详细介绍了创建自定义数据存储目录、修改目录权限和配置环境变量等关键步骤，确保数据库服务能够正确访问数据文件。同时，提醒读者确保默认端口号5432未被其他服务占用。

关键词

Linux, PostgreSQL, CentOS, 安装, 配置

一、安装基础与环境配置

1.1 PostgreSQL概述与安装前准备

PostgreSQL 是一种功能强大的开源关系型数据库管理系统，以其可靠性、稳定性和强大的功能而闻名。它支持多种高级特性，如事务处理、多版本并发控制（MVCC）、复杂查询、外键、触发器、视图、事务完整性等。对于需要高性能和高可靠性的应用程序，PostgreSQL 是一个理想的选择。

在开始安装之前，确保您的系统满足以下要求：

操作系统：CentOS 7.9
硬件要求：至少2 GB的RAM，建议4 GB或更高
软件依赖：确保系统已安装必要的开发工具和库，如gcc、make等

首先，更新系统软件包以确保所有组件都是最新的：

sudo yum update -y

接下来，安装PostgreSQL的官方仓库：

sudo rpm -Uvh https://download.postgresql.org/pub/repos/yum/reporpms/EL-7-x86_64/pgdg-redhat-repo-latest.noarch.rpm

安装完成后，您可以使用以下命令安装PostgreSQL 12：

sudo yum install -y postgresql12-server postgresql12

1.2 创建数据存储目录及权限设置

为了确保数据的安全性和可管理性，建议创建一个自定义的数据存储目录。这一步骤可以避免默认目录可能带来的限制和不便。

使用以下命令创建指定的目录：

sudo mkdir -p /pgsql/12/data/

创建目录后，需要将目录的所有权更改为 postgres 用户和 postgres 用户组，以确保数据库服务能够正确访问这些文件。执行以下命令：

sudo chown -R postgres:postgres /pgsql

1.3 配置PostgreSQL环境变量

为了使PostgreSQL能够正确识别和使用自定义的数据存储目录，需要修改其环境变量。具体操作是在PostgreSQL的服务配置文件中找到 [Service] 部分，并将 Environment 项修改为自定义的数据存放目录。

首先，打开PostgreSQL的服务配置文件：

sudo vi /usr/lib/systemd/system/postgresql-12.service

找到 [Service] 部分，并将 Environment 项修改为：

Environment=PGDATA=/pgsql/12/data/

保存并退出编辑器。接下来，重新加载 systemd 配置以应用更改：

sudo systemctl daemon-reload

最后，初始化数据库集群并启动PostgreSQL服务：

sudo /usr/pgsql-12/bin/postgresql-12-setup initdb
sudo systemctl start postgresql-12
sudo systemctl enable postgresql-12

确保默认端口号5432未被其他服务占用。您可以通过以下命令检查端口状态：

sudo netstat -tuln | grep 5432

如果端口已被占用，请考虑更改PostgreSQL的端口号或停止占用该端口的服务。

通过以上步骤，您已经成功在CentOS 7.9系统上安装并配置了PostgreSQL 12。希望这些详细的指导能帮助您顺利完成安装过程，享受PostgreSQL带来的强大功能和稳定性。

二、PostgreSQL基本管理

2.1 PostgreSQL服务启动与关闭

在完成了PostgreSQL的安装和初始配置之后，了解如何管理和控制PostgreSQL服务是非常重要的。这不仅有助于确保数据库的正常运行，还能在遇到问题时快速进行故障排除。

启动PostgreSQL服务

启动PostgreSQL服务非常简单，只需执行以下命令：

sudo systemctl start postgresql-12

这条命令会启动PostgreSQL服务，并使其在后台运行。如果您希望在系统启动时自动启动PostgreSQL服务，可以使用以下命令：

sudo systemctl enable postgresql-12

停止PostgreSQL服务

在某些情况下，您可能需要停止PostgreSQL服务，例如进行维护或升级。停止服务的命令如下：

sudo systemctl stop postgresql-12

这条命令会立即停止PostgreSQL服务。如果您希望在停止服务后禁用自动启动，可以使用以下命令：

sudo systemctl disable postgresql-12

重启PostgreSQL服务

在进行了配置更改或更新后，通常需要重启PostgreSQL服务以使更改生效。重启服务的命令如下：

sudo systemctl restart postgresql-12

这条命令会先停止再启动PostgreSQL服务，确保所有更改都已生效。

2.2 PostgreSQL登录与权限管理

PostgreSQL提供了强大的用户管理和权限控制系统，确保数据库的安全性和数据的完整性。了解如何登录到PostgreSQL以及如何管理用户权限是使用PostgreSQL的基础。

登录到PostgreSQL

默认情况下，PostgreSQL使用postgres用户进行管理。您可以使用以下命令切换到postgres用户并登录到PostgreSQL：

sudo su - postgres
psql

这将打开PostgreSQL的命令行界面。如果您需要连接到特定的数据库，可以在psql命令后加上数据库名称：

psql -d your_database_name

创建新用户

创建新用户是管理PostgreSQL的重要步骤之一。使用以下命令创建新用户：

CREATE USER new_user WITH PASSWORD 'your_password';

授予权限

创建用户后，您需要授予他们对特定数据库或表的权限。例如，授予用户对某个数据库的全部权限：

GRANT ALL PRIVILEGES ON DATABASE your_database_name TO new_user;

如果您只想授予用户对特定表的读取权限，可以使用以下命令：

GRANT SELECT ON TABLE your_table_name TO new_user;

删除用户

如果不再需要某个用户，可以使用以下命令删除用户：

DROP USER new_user;

2.3 数据库创建与基本操作

在PostgreSQL中创建和管理数据库是日常操作的一部分。了解如何创建数据库、表以及进行基本的数据操作，可以帮助您更好地管理和使用PostgreSQL。

创建数据库

创建新数据库的命令如下：

CREATE DATABASE your_database_name;

这条命令会在PostgreSQL中创建一个新的数据库。您可以使用psql命令连接到新创建的数据库：

psql -d your_database_name

创建表

在数据库中创建表的命令如下：

CREATE TABLE your_table_name (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    column1 datatype,
    column2 datatype,
    ...
);

例如，创建一个名为employees的表，包含id、name和position列：

CREATE TABLE employees (
    id SERIAL PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(100),
    position VARCHAR(100)
);

插入数据

向表中插入数据的命令如下：

INSERT INTO your_table_name (column1, column2, ...) VALUES (value1, value2, ...);

例如，向employees表中插入一条记录：

INSERT INTO employees (name, position) VALUES ('张三', '工程师');

查询数据

从表中查询数据的命令如下：

SELECT * FROM your_table_name;

例如，查询employees表中的所有记录：

SELECT * FROM employees;

更新数据

更新表中数据的命令如下：

UPDATE your_table_name SET column1 = value1, column2 = value2 WHERE condition;

例如，更新employees表中id为1的记录的职位：

UPDATE employees SET position = '高级工程师' WHERE id = 1;

删除数据

从表中删除数据的命令如下：

DELETE FROM your_table_name WHERE condition;

例如，删除employees表中id为1的记录：

DELETE FROM employees WHERE id = 1;

通过以上步骤，您已经掌握了在PostgreSQL中创建和管理数据库的基本操作。希望这些详细的指导能帮助您更好地利用PostgreSQL的强大功能，实现高效的数据管理和应用开发。

三、高级配置与维护

3.1 端口占用问题排查

在安装和配置PostgreSQL的过程中，确保默认端口号5432未被其他服务占用是非常重要的。如果端口被占用，PostgreSQL将无法正常启动，从而导致一系列问题。因此，及时排查和解决端口占用问题是确保数据库顺利运行的关键步骤。

首先，您可以使用以下命令检查端口5432的状态：

sudo netstat -tuln | grep 5432

如果输出显示有其他服务正在使用该端口，您需要采取措施解决这个问题。一种常见的方法是停止占用该端口的服务。例如，如果是一个临时运行的服务，您可以使用以下命令停止它：

sudo kill -9 <PID>

其中，<PID>是占用端口5432的服务进程ID。您可以通过以下命令找到该进程ID：

sudo lsof -i :5432

如果无法停止占用端口的服务，或者您希望保留该服务的运行，可以考虑更改PostgreSQL的端口号。具体操作是在PostgreSQL的配置文件postgresql.conf中修改port参数。例如，将端口号更改为5433：

sudo vi /var/lib/pgsql/12/data/postgresql.conf

找到port参数并将其修改为5433：

port = 5433

保存并退出编辑器，然后重启PostgreSQL服务以应用更改：

sudo systemctl restart postgresql-12

通过以上步骤，您可以有效地解决端口占用问题，确保PostgreSQL能够顺利启动并正常运行。

3.2 性能优化与维护

PostgreSQL作为一个高性能的关系型数据库管理系统，其性能优化和维护是确保系统稳定运行的重要环节。通过合理的配置和定期的维护，可以显著提升数据库的性能和可靠性。

1. 调整内存参数

PostgreSQL的性能很大程度上取决于内存配置。合理调整内存参数可以显著提高查询速度和整体性能。主要的内存参数包括：

shared_buffers：这是PostgreSQL用于缓存数据的共享内存区域。建议将其设置为系统总内存的25%左右。例如，如果您的系统有16GB的RAM，可以设置为4GB：
```
shared_buffers = 4GB
```
work_mem：这是每个查询操作可以使用的内存量。增加此值可以提高复杂查询的性能，但过多的内存分配可能会导致系统资源紧张。建议根据实际需求进行调整：
```
work_mem = 64MB
```
maintenance_work_mem：这是用于维护操作（如VACUUM、CREATE INDEX等）的内存量。较大的值可以加快这些操作的速度，但同样需要注意资源的合理分配：
```
maintenance_work_mem = 512MB
```

2. 优化查询性能

优化查询性能是提升数据库性能的关键。以下是一些常用的优化技巧：

索引优化：合理使用索引可以显著提高查询速度。对于经常用于查询条件的列，建议创建索引。例如：
```
CREATE INDEX idx_column1 ON your_table_name (column1);
```
查询重写：复杂的查询可以通过重写来简化，减少不必要的计算和数据扫描。例如，使用子查询或JOIN操作来优化查询逻辑。
使用EXPLAIN分析查询：通过EXPLAIN命令可以查看查询的执行计划，找出性能瓶颈并进行优化。例如：
```
EXPLAIN SELECT * FROM your_table_name WHERE column1 = 'value';
```

3. 定期维护

定期维护是确保数据库长期稳定运行的重要措施。以下是一些常见的维护任务：

VACUUM操作：定期执行VACUUM操作可以回收被删除或更新的数据所占用的空间，保持数据库的整洁和高效。例如：
```
VACUUM your_table_name;
```
ANALYZE操作：定期执行ANALYZE操作可以更新统计信息，帮助查询优化器生成更高效的执行计划。例如：
```
ANALYZE your_table_name;
```
日志监控：定期检查PostgreSQL的日志文件，及时发现和解决问题。例如，查看错误日志：
```
sudo tail -f /var/lib/pgsql/12/data/pg_log/postgresql-YYYY-MM-DD.log
```

通过以上性能优化和维护措施，您可以确保PostgreSQL在高负载下依然保持高效和稳定。

3.3 安全性与备份策略

安全性是任何数据库系统的重要组成部分，而备份则是确保数据安全的最后一道防线。通过合理的安全配置和备份策略，可以有效防止数据丢失和未经授权的访问。

1. 用户和权限管理

合理的用户和权限管理是确保数据库安全的基础。以下是一些常用的安全措施：

最小权限原则：为每个用户分配最小必要的权限，避免过度授权。例如，只授予用户对特定数据库或表的读取权限：
```
GRANT SELECT ON TABLE your_table_name TO user_name;
```
强密码策略：要求用户使用强密码，并定期更换密码。例如，创建用户时设置强密码：
```
CREATE USER user_name WITH PASSWORD 'strong_password';
```
角色管理：使用角色管理用户权限，简化权限管理。例如，创建一个角色并分配权限：
```
CREATE ROLE role_name;
GRANT SELECT ON TABLE your_table_name TO role_name;
GRANT role_name TO user_name;
```

2. 网络安全

网络安全是保护数据库免受外部攻击的重要手段。以下是一些常用的网络安全措施：

防火墙配置：配置防火墙规则，仅允许信任的IP地址访问PostgreSQL端口。例如，使用iptables配置防火墙：
```
sudo iptables -A INPUT -p tcp --dport 5432 -s 192.168.1.0/24 -j ACCEPT
sudo iptables -A INPUT -p tcp --dport 5432 -j DROP
```
SSL加密：启用SSL加密，确保数据传输的安全性。在postgresql.conf中启用SSL：
```
ssl = on
```
远程访问限制：限制远程访问，仅允许必要的主机连接到数据库。在pg_hba.conf中配置远程访问：
```
host    all             all             192.168.1.0/24            md5
```

3. 数据备份与恢复

定期备份数据是防止数据丢失的重要措施。以下是一些常用的备份和恢复策略：

物理备份：使用pg_basebackup命令进行物理备份，备份整个数据目录。例如：
```
pg_basebackup -D /path/to/backup -F tar -z -P -U postgres
```
逻辑备份：使用pg_dump命令进行逻辑备份，备份特定的数据库或表。例如：
```
pg_dump -U postgres -F c -b -v -f /path/to/backup/your_database_name.backup your_database_name
```
增量备份：使用WAL（Write-Ahead Logging）进行增量备份，减少备份所需的时间和空间。在postgresql.conf中启用WAL归档：
```
archive_mode = on
archive_command = 'cp %p /path/to/archive/%f'
```

恢复数据：在需要时，可以使用pg_restore命令恢复备份的数据。例如：

pg_restore -U postgres -d your_database_name -v /path/to/backup/your_database_name.backup

通过以上安全性和备份策略，您可以确保PostgreSQL的数据安全和可靠性，为业务的稳定运行提供坚实保障。

四、总结

本文详细介绍了在CentOS 7.9系统上安装和配置PostgreSQL 12的过程，包括创建自定义数据存储目录、修改目录权限、配置环境变量等关键步骤。通过这些步骤，确保了PostgreSQL服务能够正确访问数据文件，并且默认端口号5432未被其他服务占用。此外，文章还涵盖了PostgreSQL的基本管理操作，如服务的启动与停止、用户和权限管理、数据库的创建与基本操作。在高级配置与维护部分，讨论了端口占用问题的排查、性能优化措施以及安全性和备份策略。希望这些详细的指导能帮助读者顺利完成PostgreSQL的安装和配置，充分利用其强大的功能和稳定性，实现高效的数据管理和应用开发。