Docker postgres: встановлення, налаштування та конфігурація

У цій статті ми розглянемо процес встановлення, налаштування та використання Docker PostgreSQL. А, крім того, деякі додаткові можливості та інструменти.

PostgreSQL – це популярна система управління базами даних (СУБД) з відкритим вихідним кодом, що підтримує широкий спектр функцій і можливостей (нагадаємо, освоїти на практиці SQL ви можете на курсі QA Automation від компанії FoxmindED). Docker – це платформа контейнеризації, яка дає змогу створювати, розгортати та керувати додатками в ізольованих середовищах.

Використання PostgreSQL з Docker має низку переваг. По-перше, це дає змогу легко і швидко розгортати СУБД у будь-якому оточенні. По-друге, контейнеризація забезпечує високий ступінь ізоляції та безпеки даних. По-третє, Docker дає змогу легко масштабувати PostgreSQL відповідно до потреб програми.

Встановлення

Встановлення PostgreSQL у докері може бути виконано двома основними способами: використання загальнодоступного образу PostgreSQL або створення налаштованого Dockerfile.

Використання загальнодоступного образу PostgreSQL

Переконайтеся, що у вас встановлено останню версію Docker.
Виконайте команду для завантаження образу PostgreSQL з Docker Hub:

docker pull postgres

Запустіть контейнер PostgreSQL на порту 5432:

docker run -d -p 5432:5432 postgres

За замовчуванням використовуються ім’я користувача postgres і пароль postgres.

Використання налаштованого Dockerfile

Створіть файл Dockerfile у вашій робочій папці.
Додайте наступні рядки, налаштовуючи змінні середовища на ваш розсуд:

FROM postgres

ENV POSTGRES_USER=my_user

ENV POSTGRES_PASSWORD=my_password

ENV POSTGRES_DB=my_database

EXPOSE 5432

Збережіть файл Dockerfile.
Виконайте команду для складання Docker-образу із заданими параметрами:

docker build -t my_postgres

Запустіть контейнер PostgreSQL зі створеного образу із зазначенням порту 5432:

docker run -d -p 5432:5432 my_postgres

За замовчуванням використовуються ім’я користувача і пароль, задані у змінних середовища POSTGRES_USER і POSTGRES_PASSWORD.

Розглянемо деякі приклади команд, які ви можете використовувати для встановлення та запуску контейнера PostgreSQL:

Встановлення загальнодоступного образу: docker pull postgres
Запуск контейнера на порту 5432: docker run -d -p 5432:5432 postgres
Встановлення налаштованого образу: docker build -t my_postgres .
Запуск контейнера з налаштованого образу: docker run -d -p 5432:5432 my_postgres

Курси рівня Junior від Foxminded призначені для розробників-початківців з базовими навичками. Тут лише 100% практики під керівництвом досвідчених менторів.
Переконайся, що курси тобі підходять за час 7-денного тестового періоду.

Обрати курс

Налаштування та конфігурація

Налаштування PostgreSQL у докер передбачає зміну параметрів конфігурації та встановлення змінних середовища для адаптації роботи бази даних під конкретні вимоги проєкту або оточення. Ось короткий посібник із цього процесу:

Підключіться до контейнера PostgreSQL за допомогою команди docker exec.

docker exec -it my-postgres-container bash

Замініть my-postgres-container на ім’я вашого контейнера, якщо воно відрізняється.

Перейдіть до каталогу з конфігурацією, який зазвичай знаходиться в /etc/postgresql/{версія}/main/.

cd /etc/postgresql/13/main/

Відредагуйте файл postgresql.conf, використовуючи текстовий редактор, наприклад, nano. Приклади параметрів, які можна змінити, включають listen_addresses, max_connections і shared_buffers.

Збережіть зміни та перезапустіть PostgreSQL:

service postgresql restart

Як відбувається встановлення змінних середовища під час запуску контейнера?

За необхідності, зупиніть і видаліть поточний контейнер:

docker stop my-postgres-container

docker rm my-postgres-container

Запустіть контейнер із зазначенням змінних середовища для швидкого налаштування:

docker run --name my-postgres-container -e POSTGRES_USER=myuser -e POSTGRES_PASSWORD=mypassword -e POSTGRES_DB=mydatabase -d postgres

У цьому прикладі вказуються ім’я користувача, пароль та ім’я бази даних через змінні середовища під час запуску контейнера.

Робота з базою даних

Тепер ви можете почати працювати з базами даних у Docker. Для цього виконайте такі кроки:

Запустіть клієнт PostgreSQL у контейнері:

docker run -it postgres psql -U postgres

Створіть базу даних за допомогою команди:

CREATE DATABASE my_database;

Щоб підключитися до бази даних і виконати подальші операції – використовуйте команду:

docker run -it postgres psql -U my_user -d my_database

Які ще є команди для роботи з базою даних?

Створення бази даних: CREATE DATABASE my_database;
Видалення бази даних: DROP DATABASE my_database;
Створення таблиці:

CREATE TABLE my_table (

  id serial PRIMARY KEY,

  name varchar(255)

);

Вставка даних у таблицю: INSERT INTO my_table (name) VALUES (‘John Doe’);
Оновлення даних у таблиці: UPDATE my_table SET name = ‘Jane Doe’ WHERE id = 1;
Видалення даних з таблиці: DELETE FROM my_table WHERE id = 1;
Вибір даних із таблиці: SELECT * FROM my_table;

Резервне копіювання та відновлення

Резервне копіювання баз даних — забезпечує можливість відновлення даних у разі збоїв або втрати. У Docker, процеси резервного копіювання та відновлення для PostgreSQL виконуються в контексті контейнера, що вимагає деяких додаткових кроків.

Методи резервного копіювання

Використання pg_dump. Це стандартний інструмент для створення логічних резервних копій PostgreSQL. Для виконання резервного копіювання бази даних у Docker контейнері використовуйте таку команду:

docker exec -it my-postgres-container pg_dump -U postgres mydatabase > backup.sql

Де mydatabase – ім’я бази даних, яку ви хочете скопіювати, а backup.sql – файл, у який буде збережено резервну копію.

Інструкції зі створення резервних копій

Для регулярного створення резервних копій можна використовувати утиліту Cron всередині контейнера. Створіть файл backup.sh:

#!/bin/bash

docker exec -t my-postgres-container pg_dump -U postgres mydatabase > /backup/backup_$(date +"%Y%m%d_%H%M%S").sql

І додайте завдання в Cron:

docker exec -it my-postgres-container bash -c "echo '0 2 * * * /backup.sh' | crontab -"

У цьому прикладі резервна копія створюватиметься щодня о 2 годині ночі. Переконайтеся, що папка /backup існує в контейнері.

Для відновлення даних із резервної копії використовуйте таку команду:

cat backup.sql | docker exec -i my-postgres-container psql -U postgres mydatabase

Де backup.sql – файл із резервною копією, а mydatabase – ім’я бази даних, у яку ви хочете відновити дані.

Отже, забезпечення резервного копіювання та відновлення в середовищі Docker з PostgreSQL важливе для збереження даних і забезпечення безперебійної роботи додатків. Використовуйте утиліти, такі як pg_dump, для створення резервних копій, і розробіть стратегію регулярного виконання цих операцій. Це допоможе підтримувати цілісність даних і швидко відновлюватися в разі потреби.

Додаткові можливості та інструменти

В екосистемі PostgreSQL в Docker доступні різні інструменти та розширення для додаткових можливостей з оптимізації роботи з базою даних. Деякі з них включають:

pgAdmin: графічний інструмент управління базою даних PostgreSQL, зі зручним інтерфейсом для адміністрування та моніторингу.
PostGIS: просторове та географічне розширення, що дає змогу зберігати й обробляти геодані.
pgBouncer: утиліта для пулу з’єднань, що сприяє ефективному використанню ресурсів і поліпшенню продуктивності під час роботи з великою кількістю з’єднань.
TimescaleDB: розширення для роботи з тимчасовими рядами даних, оптимізоване для опрацювання тимчасових даних.
pgRouting: розширення для виконання аналізу мережі та маршрутизації в просторових даних.

Наведемо приклади використання додаткових функцій для оптимізації роботи з базою даних:

Створення індексу для прискорення запитів:

CREATE INDEX idx_username ON users(username);

Створення матеріалізованого подання для поліпшення продуктивності складних запитів:

CREATE MATERIALIZED VIEW mv_sales_summary AS

SELECT product_id, SUM(quantity_sold) AS total_sold

FROM sales

GROUP BY product_id;

Зміна параметрів конфігурації для оптимізації пам’яті та продуктивності:

ALTER SYSTEM SET shared_buffers = '4GB';

Найкращі практики та поради

Розглянемо деякі найкращі практики та поради щодо оптимізації роботи…

Встановіть адекватні ресурси для контейнера СУБД, такі, як пам’ять і кількість CPU, для забезпечення ефективної роботи бази даних.
Налаштовуйте параметри конфігурації СУБД відповідно до вимог вашого проєкту, враховуючи особливості навантаження та обсягу даних.
Регулярно створюйте резервні копії баз даних і перевіряйте процедури відновлення, щоб забезпечити готовність до можливих збоїв.
Використовуйте паролі високої складності, обмежуйте доступи і стежте за безпекою контейнера, включно з оновленнями та моніторингом.
Вмикайте механізми моніторингу та логування, щоб швидко виявляти та вирішувати проблеми продуктивності та безпеки.
Розумно застосовуйте індекси для прискорення запитів, але уникайте надмірного їх використання, щоб не погіршувати продуктивність.
Регулярно проводьте тестування продуктивності, щоб виявляти вузькі місця і вносити відповідні оптимізації.
Поділяйте бази даних згідно з їхньою функціональністю, що допомагає керувати ресурсами та забезпечує вищу безпеку.

Підпишіться на наш Ютуб-канал! Корисні відео для програмістів чекають на вас! YouTube

Оберіть свій курс програмування! Шлях до кар’єри програміста починається тут! Подивитись

Які ж поширені проблеми можуть виникнути під час використання PostgreSQL у Docker?

Проблема: запуск контейнера PostgreSQL не вдається.

Рішення: перевірте доступність використовуваного порту, можливо, його зайняв інший процес. У разі помилки з портом, змініть його в команді запуску контейнера.

Проблема: помилка підключення до СУБД.

Рішення: перевірте правильність параметрів підключення (ім’я користувача, пароль, ім’я бази даних) і переконайтеся, що контейнер запущено і порт налаштовано правильно.

Проблема: брак ресурсів для контейнера.

Рішення: збільште виділені ресурси (пам’ять, CPU) під час запуску контейнера.

Проблема: помилка під час створення резервної копії.

Рішення: переконайтеся, що шлях для збереження резервної копії доступний з контейнера, використовуйте абсолютний шлях.

Висновок

Використання PostgreSQL з Docker надає гнучке та ефективне рішення для управління базами даних. Для глибшого розуміння та оптимального використання СУБД і Docker рекомендується вивчити документацію, а також ознайомитися з додатковими інструментами та сценаріями використання контейнерів Docker. Це допоможе вам максимально ефективно використовувати цю потужну комбінацію у своїх проектах.

Про використання PostgreSQL з Docker