要达到双写，其实就是把备库收到的请求都转发或者路由到主库，这又分为两种方式:

1.在备库的TCP五元组上将数据转发到主库；（这种方式客户端连接方式无需更改，但需要侵入修改数据库内核）
2.在备库或者其他节点加一层代理，使用不同的TCP五元组，并将数据转发到主库；（这种方式需要修改客户端连接方式，增加客户端连接串）

由于不能侵入修改数据库内核，因而采用增加代理的方式，而代理的主要作用就是将收到的TCP数据原样转发给主库。

这就意味着代理需要能访问所有节点，并判断谁是主节点。

• haproxy本身就是一个代理组件，支持代理。

• 要实现主库判断，可以通过健康检查来实现。

健康检查又分为多种方式：

• tcp检查（发送tcp请求检查，可以构造postgresql协议的数据，可读性差，对postgresql协议需要有一定的理解）
• http检查（发送http请求，需要有http检查服务）
• pgsql-check（haproxy提供的数据库检查，但只能发送startup消息，需要做二次开发）
• 外部脚本（在外部写一个脚本用于判断，耦合性最小，实现最简单，但是延迟可能较高）

代理

haproxy本身就用于代理和故障切换或者负载均衡。只需要使用其基本功能就行。示例配置文件如下：

global
    maxconn 5000
    log stdout format raw local0

defaults
    mode tcp
    timeout connect 5s
    timeout client  1m
    timeout server  1m
    log global

frontend pg_front
    bind *:5000
    default_backend pg_primary

backend pg_primary
    mode tcp
    balance first
    option tcp-check

    server pg1 127.0.0.1:5433 check
    server pg2 127.0.0.1:5432 check backup

上面的haproxy配置对应如下内容：

1️⃣ 大模块结构

HAProxy 配置通常分为三个大块：

1. global → 全局设置，影响整个 HAProxy 进程
2. defaults → 默认行为设置，可以被 frontend/backend 继承
3. frontend/backend → 实际网络流量处理和负载分发逻辑

你的配置大概是：

global
defaults
frontend pg_front
backend pg_primary

• global：控制 HAProxy 本身运行的资源、日志、最大连接等
• defaults：设置 frontend/backend 的默认 TCP 模式、超时和日志
• frontend pg_front：监听客户端请求端口 5000，把请求送到 pg_primary 后端
• backend pg_primary：定义 PostgreSQL 节点，健康检查、负载均衡策略、主备关系

2️⃣ global 模块

global
    maxconn 5000
    log stdout format raw local0

说明：

• 这里没有启用 daemon 或 pidfile，通常在容器里会直接在前台运行
• maxconn 控制全局并发能力，不影响单个 backend/server 配置

3️⃣ defaults 模块

defaults
    mode tcp
    timeout connect 5s
    timeout client  1m
    timeout server  1m
    log global

说明：

• mode tcp 是关键，因为 PostgreSQL 是 TCP 协议，不是 HTTP
• 超时设置保证 HAProxy 不会无限等待，避免资源占用

4️⃣ frontend pg_front

frontend pg_front
    bind *:5000
    default_backend pg_primary

说明：

• 这里没有定义高级路由或 ACL，所以所有连接都走 pg_primary
• 前端只是 TCP 隧道，把流量直接送到 backend

5️⃣ backend pg_primary

backend pg_primary
    mode tcp
    balance first
    option tcp-check

    server pg1 127.0.0.1:5433 check
    server pg2 127.0.0.1:5432 check backup

5.1 backend 基础配置

说明：

• balance first 是关键，因为 HAProxy 会永远把流量发送到 pg1（127.0.0.1:5433），除非它 DOWN
• option tcp-check 让 HAProxy 自动检测 pg1/pg2 是否可以 TCP 连接

balance除了有first模式外，还有如下模式：

5.2 server 定义

重点：backup 行为

• HAProxy backup server 机制：

  1. pg1 UP → 流量全部走 pg1
  2. pg1 DOWN → 流量切换到 pg2

• 结合 balance first → 整体逻辑就是“一主一备”模式

6️⃣ 总结流量行为

假设客户端连接到 5000：

1. HAProxy pg_front 接受连接

2. 默认送到 pg_primary backend

3. backend 检查健康状态：

   • pg1 UP → 走 pg1:5433
   • pg1 DOWN → pg2 UP → 走 pg2:5432
   • pg2 DOWN → 连接失败

4. TCP-check 确保节点可以建立连接

结果：

• 平时 → 所有流量走主库
• 主库挂掉 → 自动切到备库
• 备库正常，主库恢复 → 自动切回主库

7️⃣ 图解（文字版）

Client
  |
  | TCP:5000
  v
HAProxy Frontend pg_front
  |
  |--> Backend pg_primary
        |
        |--> pg1 127.0.0.1:5433 (主库, first)
        |
        |--> pg2 127.0.0.1:5432 (备库, backup)

• balance first + backup → HAProxy 优先 pg1
• TCP-check → 确保节点可以建立连接

总结：

• global → HAProxy 全局资源和日志
• defaults → 默认 TCP 模式、超时
• frontend → 客户端入口，监听端口，流量指向 backend
• backend → 定义节点、健康检查、负载策略
• server + check + backup → 一主一备自动故障切换

健康检查

1️⃣ HAProxy 健康检查概念

HAProxy 的健康检查（Health Check / check）用于 判断后端 server 是否可用，主要作用：

1. 保证流量只走健康节点
2. 自动剔除宕机节点，避免请求失败
3. 支持主备节点切换（backup）、负载均衡策略选择

健康检查核心点：

• 类型：TCP 层或 HTTP 层
• 频率：检查间隔 (inter)
• 阈值：标记 UP/DOWN 所需的连续成功/失败次数 (rise, fall)
• 动作：标记节点 DOWN/UP，影响负载均衡

HAProxy 在 TCP/HTTP 或 external 脚本层面都有实现机制。

2️⃣ TCP 健康检查

原理

• HAProxy 只在 TCP 层建立连接
• 检查 server 端口是否可达
• 不发送任何数据包，不关心服务内容

工作流程：

1. HAProxy 尝试 TCP 连接到 server 的 IP:port
2. 连接成功 → 计数器增加
3. 连接失败 → 计数器增加失败
4. 达到 rise → server 标记 UP
5. 达到 fall → server 标记 DOWN

配置示例

backend pg_primary
    mode tcp
    option tcp-check
    default-server inter 3s rise 2 fall 3
    server pg1 127.0.0.1:5433 check
    server pg2 127.0.0.1:5432 check backup

特点：

• 简单，性能开销小
• 只能判断端口可达性，无法判断业务逻辑

3️⃣ HTTP 健康检查

原理

• 在 HTTP 层发起请求（GET/HEAD/POST 等）

• 根据返回状态码判断 server 健康：

  • 2xx / 3xx → 健康
  • 4xx / 5xx → 不健康

• 支持检查特定 URI 或自定义头

工作流程：

1. HAProxy 发起 HTTP 请求到后端节点
2. 根据返回码判断成功/失败
3. 持续计数，根据 rise/fall 标记 UP/DOWN

配置示例

backend web_app
    mode http
    option httpchk GET /health
    default-server inter 5s rise 2 fall 3
    server s1 10.0.0.1:80 check
    server s2 10.0.0.2:80 check

特点：

• 可以检查服务业务逻辑
• 可配置返回码、HTTP 方法、请求头
• 对微服务、HTTP API 很适用

4️⃣ External-check 健康检查

原理

• external-check 允许 HAProxy 调用外部脚本判断节点健康

• 脚本返回 exit code 控制节点状态：

  • 0 → UP
  • 非 0 → DOWN

• 可以实现 复杂逻辑，如数据库主备检测、应用健康检查

工作流程：

1. HAProxy 调用 external-check command /path/to/script
2. 脚本执行任意逻辑（TCP/HTTP/SQL/etc）
3. 脚本通过 exit code 返回结果
4. HAProxy 根据 rise/fall/inter 更新节点健康状态

配置示例

backend pg_primary
    mode tcp
    option external-check
    external-check command /etc/haproxy/check_pg_master.sh
    default-server inter 3s rise 2 fall 3
    server pg1 127.0.0.1:5433 check
    server pg2 127.0.0.1:5432 check backup

• check_pg_master.sh 脚本示例：

#!/bin/bash
HOST="${HAPROXY_SERVER_ADDR}"
PORT="${HAPROXY_SERVER_PORT}"
USER="monitor"
PASS="password"

STATUS=$(PGPASSWORD="$PASS" psql -qtAX -h "$HOST" -p "$PORT" -U "$USER" -d postgres \
        -c "SELECT pg_is_in_recovery();" 2>/dev/null)

if [[ "$STATUS" == "f" ]]; then
    exit 0   # 主库 UP
else
    exit 1   # 备库 DOWN
fi

特点：

• 灵活，可以检测数据库、应用、业务逻辑
• 支持复杂条件判断（如一主多备）
• 可通过环境变量获取 HAProxy server IP/端口

5️⃣ 健康检查参数汇总

6️⃣ 健康检查流程总结

TCP/HTTP 流程

HAProxy ---> TCP/HTTP connect/request ---> server
       <--- TCP ACK / HTTP 2xx
         |
     判断成功/失败
         |
      rise/fall计数
         |
      更新server状态 UP/DOWN

External-check 流程

HAProxy ---> execute script ---> 脚本逻辑
       <--- exit code (0=UP, !=0=DOWN)
         |
     rise/fall计数
         |
      更新server状态 UP/DOWN

7️⃣ 使用场景对比

✅ 总结

• HAProxy 健康检查核心目标是 保证流量只走健康节点
• TCP → 端口可达性
• HTTP → 业务逻辑健康
• external-check → 自定义脚本逻辑（最灵活）
• rise/fall/inter + backup → 控制切换、主备流量分发

对于我们需要数据库双写来说，其实就是所有走到非主数据库的流量都要转到主库。
在健康检查里就是，只有主库才是up，备库都是down。

使用extern-check的配置示例如下：

global
    log stdout format raw local0
    maxconn 5000
    external-check  # 启用 external-check

defaults
    mode tcp
    timeout connect 5s
    timeout client  30s
    timeout server  30s

listen pg_write
    bind *:5000
    mode tcp
    option external-check
    external-check command /etc/haproxy/check_pg_master.sh

    # 定义默认 server 健康检查策略
    default-server inter 3s fall 3 rise 2 on-marked-down shutdown-sessions

    # PostgreSQL 节点
    server pg01 127.0.0.1:5432 check
    server pg02 127.0.0.1:5433 check

check_pg_master.sh的内容如下：

#!/bin/bash
# 检查当前节点是否为 PostgreSQL 主库
# 返回：
# 0 -> 主库 (UP)
# 1 -> 备库 (DOWN)

# 支持两种方式获取 server 地址：
# HAProxy >=2.4 可用参数传递 %s %p
HOST="${HAPROXY_SERVER_ADDR:-$1}"
PORT="${HAPROXY_SERVER_PORT:-$2}"
USER="repl"
PASS=""
export LD_LIBRARY_PATH=/var/postgres/lib

# 查询 PostgreSQL 节点角色
STATUS=$(PGPASSWORD="$PASS" /var/postgres/bin/psql -qtAX -h "$HOST" -p "$PORT" -U "$USER" -dpostgres \
        -c "SELECT pg_is_in_recovery();" 2>/tmp/connect.log)

echo "result is $?"
if [[ "$STATUS" == "f" ]]; then
    echo " - $HOST:$PORT is PRIMARY"
    exit 0   # 主库 -> HAProxy UP
else
    echo " - $HOST:$PORT is REPLICA"
    exit 1   # 备库 -> HAProxy DOWN
fi