如何在香港服务器 Ubuntu 20.04 上实现 Postgres 14 + PgBouncer 连接池部署指南

本文针对使用 Ubuntu 20.04 LTS 在香港服务器环境下部署 PostgreSQL 14 与 PgBouncer 的生产级连接池解决方案做深入技术讲解。内容涵盖硬件配置建议、系统与网络优化、安装部署步骤、关键配置说明、调优建议与性能对比评估。A5数据重点关注实际可落地的配置细节、代码示例以及性能测试结果，适用于跨境电商、SaaS、实时分析等业务场景。

一、环境与硬件配置建议

在开始部署之前，推荐的香港服务器www.a5idc.com硬件配置如下（适用于中到大型生产数据库负载）：

在香港数据中心，公网访问延迟对于海外用户体验至关重要，建议同时测试 CN2/直连网络延迟并依据业务，结合 Anycast / 多 BGP 提供更稳定路由。

二、基础系统准备与优化

2.1 系统更新

sudo apt update
sudo apt upgrade -y
sudo reboot

2.2 用户与基本工具

# 创建 PostgreSQL 管理用户
sudo adduser dbadmin
sudo usermod -aG sudo dbadmin

# 安装必要工具
sudo apt install -y wget curl htop iotop unzip git

2.3 内核参数优化（生产推荐）

编辑 /etc/sysctl.conf 添加：

# 增加文件句柄数
fs.file-max = 1000000

# 内核共享内存
kernel.shmmax = 68719476736
kernel.shmall = 4294967296

# 网络连接追踪
net.core.somaxconn = 1024
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 15
net.ipv4.ip_local_port_range = 1024 65535

应用：

sudo sysctl -p

2.4 时钟同步

sudo apt install -y chrony
sudo systemctl enable –now chrony

三、安装 PostgreSQL 14

Ubuntu 20.04 默认源不包含最新 PostgreSQL 14，因此需要添加官方源：

# 添加官方仓库
wget -qO – https://www.postgresql.org/media/keys/ACCC4CF8.asc | sudo apt-key add –
echo "deb http://apt.postgresql.org/pub/repos/apt/ focal-pgdg main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/pgdg.list

sudo apt update
sudo apt install -y postgresql-14 postgresql-server-dev-14

验证安装：

psql –version
# 输出示例: psql (PostgreSQL) 14.x

四、PostgreSQL 14 生产级参数配置

编辑 PostgreSQL 主配置 /etc/postgresql/14/main/postgresql.conf：

# 监听所有地址
listen_addresses = '*'

# 内存设置示例（32GB 系统）
shared_buffers = 8GB
effective_cache_size = 24GB
work_mem = 64MB
maintenance_work_mem = 2GB

# WAL 日志
wal_level = replica
max_wal_size = 4GB
min_wal_size = 1GB

# 连接数
max_connections = 200

# 提升透明大页与锁
tcp_keepalives_idle = 60
tcp_keepalives_interval = 30
tcp_keepalives_count = 10

# 时区
timezone = 'Asia/Hong_Kong'

编辑访问控制 /etc/postgresql/14/main/pg_hba.conf，增加信任或密码认证：

# 本地
local all all md5
# 内网连接
host all all 0.0.0.0/0 md5

重启 PostgreSQL：

sudo systemctl restart postgresql

五、安装与配置 PgBouncer

5.1 安装 PgBouncer

sudo apt install -y pgbouncer

5.2 创建池化用户

在 PostgreSQL 内：

CREATE USER pgbouncer WITH PASSWORD '强密码示例';
GRANT CONNECT ON DATABASE your_db TO pgbouncer;

5.3 PgBouncer 主配置

编辑 /etc/pgbouncer/pgbouncer.ini：

[databases]
your_db = host=127.0.0.1 port=5432 dbname=your_db

[pgbouncer]
# 监听
listen_addr = *
listen_port = 6432

# 授权
auth_type = md5
auth_file = /etc/pgbouncer/userlist.txt

# 池化模式
pool_mode = transaction

# 最大连接与超时
max_client_conn = 1000
default_pool_size = 100
reserve_pool_size = 20
reserve_pool_timeout = 5

# 日志与监控
logfile = /var/log/pgbouncer/pgbouncer.log
admin_users = pgbouncer

5.4 用户列表

编辑 /etc/pgbouncer/userlist.txt：

"pgbouncer" "md5$(echo -n pgbouncer强密码示例pgbouncer | md5sum | awk '{print $1}')"

5.5 启动 PgBouncer

sudo systemctl enable –now pgbouncer

六、PgBouncer 池化模式解释与选择

生产建议使用 transaction，在高并发短事务场景下可显著减少 PostgreSQL 后端连接开销。

七、监控与性能测试

7.1 基准测试工具

安装 pgbench：

sudo apt install -y postgresql-client-14

初始化测试库：

pgbench -i -s 50 -h localhost -p 6432 -U pgbouncer your_db

执行压力测试：

pgbench -c 200 -j 4 -T 60 -h localhost -p 6432 -U pgbouncer your_db

7.2 初始性能结果（示例）

从数据可以看出，在典型 OLTP 场景下，PgBouncer transaction 模式能有效提升 TPS 并降低延迟，同时减少后端数据库连接数。

八、关键性能优化建议

8.1 Linux 网络与文件句柄

# 提升 ulimit
sudo bash -c "echo 'dbadmin soft nofile 1000000' >> /etc/security/limits.conf"
sudo bash -c "echo 'dbadmin hard nofile 1000000' >> /etc/security/limits.conf"

8.2 PostgreSQL WAL 与 checkpoint 调整

适合写密集场景：

checkpoint_timeout = 15min
checkpoint_completion_target = 0.9

8.3 连接池大小细调

根据应用池化后的并发连接数与事务平均时间调整：

九、常见问题与解决

9.1 “FATAL: too many clients” 错误

检查 PgBouncer 与 PostgreSQL 的 max_connections 是否合理：

# PostgreSQL
SHOW max_connections;
# PgBouncer
SHOW CONFIG;

建议 PostgreSQL 设置为较小值，由 PgBouncer 控制总连接。

9.2 长事务导致池耗尽

PgBouncer transaction 模式避免在事务外长时间占用后端连接；若仍出现需排查应用事务边界。

十、总结

A5数据通过在香港服务器 Ubuntu 20.04 上部署 PostgreSQL 14 + PgBouncer，结合合理硬件配置与系统内核优化，可以显著提升数据库并发处理能力与连接效率。本文从基础安装、深入参数配置到性能评估，为建设高可用、高性能的数据库服务提供了详尽指南。