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14.5 用 Pigsty 管理扩展可用性

Pigsty 能把仓库、包、配置和数据库声明统一管理，但平台声明不是 PostgreSQL 事实的替代品。正确用法是：

declare intent in Pigsty
  -> converge nodes and databases
  -> verify live package/config/catalog/query evidence

本节以 Pigsty 4.5 文档为基线。参数与扩展目录会变化，目标集群变更前应使用 同版本文档和 inventory，而不是照抄本章时间点。

14.5.1 包、仓库、模板与节点差异

Pigsty 中的四步模型

当前 Pigsty 扩展文档把过程分成：

Download
  从上游仓库取得包，或同步到本地仓库

Install
  在 PGSQL cluster 的所有相关节点安装 OS 包

Configure
  处理 shared_preload_libraries 和扩展参数

Create
  在指定数据库执行 CREATE EXTENSION

这与上一节三层状态一致：

Pigsty 动作 主要对象 原生验证
Download repo/cache repo metadata、artifact、checksum
Install node package/files package inventory、control/library
Configure Patroni/PostgreSQL 参数 pg_settings、restart、日志
Create database object pg_extension、成员、查询

不是每个扩展都需要 preload，也不是每个已安装插件都需要创建数据库对象。

pg_packages 与 pg_extensions

Pigsty 4.5 文档区分：

pg_packages:
  - pgsql-main pgsql-common

pg_extensions:
  - postgis timescaledb pgvector
  • pg_packages：通用基础包组，通常用于所有 cluster 的核心组件；
  • pg_extensions：特定 PGSQL cluster 需要的扩展软件包，初始化时安装， 也可对已存在 cluster 执行 pg_extension tag 收敛。

示例：

pg-meta:
  hosts:
    10.10.10.10: { pg_seq: 1, pg_role: primary }
    10.10.10.11: { pg_seq: 2, pg_role: replica }
  vars:
    pg_cluster: pg-meta
    pg_extensions: [pgvector]

对于已运行 cluster，先修改受版本控制的声明，再执行目标明确的 playbook：

./pgsql.yml -l pg-meta -t pg_extension

临时命令行覆盖：

./pgsql.yml -l pg-meta -t pg_extension \
  -e '{"pg_extensions":["pgvector"]}'

适合受控应急或实验，但若不回写 inventory，下一位维护者看不到持久意图。

参见 Pigsty: Install Extensions。

包别名是跨发行版映射

Pigsty 使用稳定别名：

pgvector
postgis
timescaledb

映射到 PG major 与 OS 对应包，例如：

pgvector
  -> pgvector_18*                 # EL
  -> postgresql-18-pgvector       # Debian/Ubuntu

还提供 pgsql-rag、pgsql-gis、pgsql-fts 等类别别名。类别安装范围大， 实验便利不等于生产应一次装整类。生产 ADR 优先列精确候选，避免供应面无意 扩大。

包别名与 SQL 名必须在清单中同时保存：

项目 package alias SQL extension
pgvector pgvector vector
PostGIS postgis postgis、postgis_topology 等
pg_trgm 随 pgsql-main/默认包集合供应 pg_trgm

参见 Pigsty: Extension Package Aliases。

默认供应与默认启用不是同一层

Pigsty 4.5 当前默认文档说明：

  • pgvector 随默认 pgsql-main 包集合安装；
  • pg_trgm 位于 pg_default_extensions，默认在数据库的 public schema 启用；
  • pg_stat_statements、auto_explain 等进入默认 preload/观测集合。

这些默认值会随 Pigsty release 演进。目标环境要检查自身 inventory，而不是 从“4.4 默认”反推一个已升级多次的 cluster。

还要注意：若 pg_trgm 已在数据库 public 创建，就不能再在 app_ext 创建第二份同名扩展。自定义 schema 前必须协调 pg_default_extensions，不能让两个声明互相竞争。

参见 Pigsty: Default Extensions。

仓库可达性与本地仓库

在线环境可能直接从配置的上游/第三方仓库下载。受限环境通常由 Pigsty infra 节点维护本地软件仓库。无论哪种模式，验证：

inventory requests alias
  -> alias resolves for OS + PG major + architecture
  -> artifact exists in chosen repository snapshot
  -> every PG node installs same build
  -> future restore/new-node path can obtain it

“主库现在有文件”不能证明：

  • 新副本能加入；
  • 灾备站点能恢复；
  • 离线仓库仍保留旧版本；
  • major upgrade 目标包已经可用。

扩展变更单应附 repo snapshot/version，而不只附公共下载 URL。

参见 Pigsty: Download Extensions。

节点漂移要按拓扑检查

至少覆盖：

primary
all synchronous/asynchronous standbys
delayed standby
disaster-recovery nodes
backup/restore worker image
future replacement node template

可以用 Pigsty/Ansible 采包事实：

ansible pg-meta -b -a 'pig ext status -c -v 18'

具体 pig 子命令以目标版本为准。更稳妥的检查还包括：

pg_config --version
pg_config --sharedir
pg_config --pkglibdir

对 control/library 取 hash，结果按 host 保存。不要只看 play recap：

ok=...
changed=...

它说明自动化执行状态，不说明数据库能加载文件。

漂移矩阵

host role PG build package build control hash library hash preload live
pg-1 primary
pg-2 replica
pg-3 replica

任一 host 不同，先修供应层，不急着执行数据库 DDL。

14.5.2 声明安装与数据库内 CREATE EXTENSION

三个参数分别回答三个问题 

pg_extensions: [pgvector]

pg_libs: 'pg_stat_statements, auto_explain'

pg_databases:
  - name: pg36_shop
    extensions:
      - { name: vector, schema: app_ext }

含义：

参数 问题
pg_extensions cluster 节点要安装哪些扩展软件包
pg_libs server 启动时要 preload 哪些库
pg_databases[].extensions 某数据库要创建哪些 SQL extension

三者不能互换：

  • 把 vector 写进 pg_extensions 会把 SQL 名误作包别名；
  • 只写 pgvector package 不会自动保证每个已有数据库都创建对象；
  • 把不需 preload 的库塞进 pg_libs 会增加启动耦合；
  • 只执行 CREATE EXTENSION，备库节点可能仍缺包。

Pigsty 当前数据库声明示例：

pg_databases:
  - name: meta
    extensions:
      - { name: vector }
      - { name: postgis, schema: public }
      - { name: pg_stat_statements, schema: monitor }

这里用的是 SQL extension name。参见 Pigsty: Create Extensions。

本章声明片段

pigsty-declaration.example.yml 刻意写成：

pg_extensions:
  - pgvector

pg_databases:
  - name: pg36_shop
    schemas:
      - { name: app_ext, owner: pg36_owner }
    extensions:
      - { name: vector, schema: app_ext }

它没有重复声明 pg_trgm，因为 stock Pigsty 默认已经在 public 启用。

本地直连实验为了让 namespace 与成员集中可见，把：

pg_trgm + vector -> shop_ch14

放在同一 schema。这是教学 fixture，不要求读者破坏 Pigsty 的合理默认。 平台实践可以是：

pg_trgm -> public (default)
vector  -> app_ext (per-database declaration)

只要 ADR、查询、dump 与权限证据反映真实布局。

声明不应夹带对象版本假设

仓库安装“最新可用包”与数据库对象 VERSION 是两个控制面。Pigsty 初始化 声明能创建扩展，但生产需要单独的 SQL migration：

CREATE EXTENSION vector
WITH SCHEMA app_ext
VERSION '0.8.4';

或：

ALTER EXTENSION vector UPDATE TO 'reviewed-version';

是否在 Pigsty YAML 固定 version 要以该版本参数 schema 和初始化实现为 准；即使声明能写版本，已有数据库升级仍应通过有证据的迁移流程，而不是 假设重新跑初始化会更新。

推荐职责：

Pigsty inventory:
  repository/package/preload/database intent

SQL migration repository:
  exact CREATE/ALTER statements
  owner/schema/ACL
  pre/post catalog and behavior assertions

evidence:
  node + live config + database facts

预加载变更的发布顺序

需要 preload 的扩展：

1. install package on every node
2. update pg_libs/parameters in inventory
3. apply Patroni/PostgreSQL config
4. rolling restart under HA policy
5. verify live setting and logs on every node
6. CREATE EXTENSION in intended databases
7. verify query/metrics/failover

先 CREATE EXTENSION 再补 preload 可能直接失败；先改 preload 而节点缺库 可能导致 restart 失败。

本章两项扩展不要求 preload，因此声明不应为了“统一”加入它们。最小配置面 也是可靠性。

owner 与 schema

Pigsty 能创建角色、数据库与 schema；扩展 migration 仍要检查最终 owner：

SELECT
    e.extname,
    e.extversion,
    pg_get_userbyid(e.extowner) AS owner,
    n.nspname AS nominal_schema
FROM pg_extension AS e
JOIN pg_namespace AS n
  ON n.oid = e.extnamespace;

对 untrusted extension，管理员创建后可能由高权限角色拥有。不要为了让 应用迁移工具“方便”而把 extension owner 交给 LOGIN 应用角色。

已有 cluster 的收敛

不要只编辑 inventory 后等下一次重建：

review declaration diff
  -> download/sync repository if needed
  -> run package convergence on exact cluster
  -> configure/restart if needed
  -> run database migration
  -> verify all layers
  -> record evidence and commit identity

如果 playbook 只能在部分节点成功，停止数据库对象更新，先修节点一致性。

14.5.3 从监控和日志识别加载失败

一张三层检查表

供应层 

pg_config --version
pg_config --sharedir
pg_config --pkglibdir

# 目标文件存在、owner/mode 正确、hash 与基线一致

数据库看到的 control：

SELECT
    name,
    default_version,
    installed_version,
    comment
FROM pg_available_extensions
WHERE name IN ('pg_trgm', 'vector');

若查不到，先看 server 实际 sharedir，不要先查 search_path。

进程层 

SELECT
    name,
    setting,
    source,
    sourcefile,
    pending_restart
FROM pg_settings
WHERE name = 'shared_preload_libraries';

再看每个实例启动日志：

could not access file ...
could not load library ...
undefined symbol ...
must be loaded via shared_preload_libraries ...

配置声明、Patroni dynamic config、磁盘配置与 live setting 可能暂时不同。 以 live + restart history + log 为准。

数据库层 

SELECT
    current_database(),
    e.extname,
    e.extversion,
    pg_get_userbyid(e.extowner),
    n.nspname
FROM pg_extension AS e
JOIN pg_namespace AS n
  ON n.oid = e.extnamespace;

再查：

SELECT * FROM pg_extension_update_paths('pg_trgm');

最后跑真正业务 probe。\dx 只证明 catalog 里有一行，不证明索引有效或 查询正确。

失败模式到动作

观察 解释 安全动作
pg_available_extensions 无记录 当前 server 看不到 control 核对节点/PG major/安装目录
available 有、installed 为空 包在，当前数据库未创建 走审批后的 CREATE EXTENSION
default > installed 支持文件较新、对象仍旧 评审 update path，不自动升级
installed 有、library 缺 节点漂移，failover 风险 阻断晋升，恢复 exact package
pending_restart=true 配置尚未生效 按 HA 策略滚动重启
primary 成功、replica 加载失败 主备供应不一致 停止变更/晋升，修所有副本
must be owner 生命周期权限边界生效 用受控 owner/admin migration
must be superuser untrusted/control 要求 管理员评审，禁止给 app 提权
object already exists schema/历史手工对象冲突 盘点依赖，禁止 CASCADE 硬装
no update path package 脚本图不支持 选择受支持中间版本或迁移方案

监控哪些事实

低基数状态：

extension_expected{cluster,db,name,version}
extension_installed{cluster,db,name,version}
extension_package_parity{cluster,name,build}
extension_preload_live{cluster,instance,name}
extension_probe_success{cluster,db,name}

不要把每个 SQL 对象或 hash 都做成高基数时序标签。详细成员、文件 hash 和 包清单保存在 inventory/evidence；监控只暴露是否与期望一致，并链接 runbook。

事件/日志告警：

  • postmaster 因库加载失败重启；
  • undefined symbol/ABI 错误；
  • extension update DDL 失败；
  • recovery/replica 上 extension function 报错；
  • extension 相关查询错误率突增；
  • ANN/特殊索引 invalid；
  • 更新后 P95/P99、WAL、内存、replica lag 越界。

L1 验证包

本章本地 evidence 明确写 pigsty_l1=not-run。在真实 L1 补齐：

00-inventory-commit.txt
01-repository-snapshot.txt
02-node-package-matrix.csv
03-control-library-hashes.csv
04-pg-settings-all-instances.csv
05-pg-available-versions.csv
06-pg-extension-all-databases.csv
07-member-and-index-catalog.csv
08-query-plan-and-correctness.txt
09-replica/failover-probe.txt
10-clean-restore-report.txt
11-reset-or-rollback-report.txt

每份 evidence 带：

captured_at
cluster/database/host
server and package build
command/tool version
change/commit identity
operator

凭证不得进入 evidence。

Pigsty 管理扩展的停止线

  • inventory 别名无法解析到目标 OS/PG major；
  • 本地仓库没有灾备/新节点需要的包；
  • 任一 replica 包/hash 不一致；
  • preload 变更未完成滚动重启；
  • 只在 postgres 数据库验证，业务数据库未盘点；
  • 默认 pg_trgm 与自定义 schema 声明冲突；
  • playbook 成功但原生 catalog/query probe 失败；
  • 没有 clean restore 与 major-upgrade 路线。

平台自动化可以缩短执行时间，不能降低验收标准。

本节结论

Pigsty 提供的是可声明、可重复的控制面：

package alias + cluster intent + preload + database declaration

PostgreSQL 提供的是 live 数据面事实：

files + settings + pg_extension + members + query behavior

两者一致，扩展才“可用”；再加升级、恢复和退出证据，才“可运营”。

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