Postgres в Kubernetes

Этот проект — перевод и адаптация серии статей Gabriele Bartolini (VP, Chief Architect of Kubernetes @ EDB; PostgreSQL contributor; CloudNativePG Maintainer; ex-2ndQuadrant) с его сайта gabrielebartolini.it . Все авторские права на оригиналы принадлежат автору; здесь — перевод для собственного изучения и удобства русскоязычных читателей. На каждой статье стоит прямая ссылка на исходник.

Статьи расположены в хронологическом порядке выхода (через weight во frontmatter), чтобы можно было пройти серию «как задумано»: от общей идеологии (микросервисная БД, операторы, CloudNativePG) к конкретным рецептам — локальная песочница, ресурсы кластера по умолчанию, безопасность, pgAdmin, миграция, вертикальное масштабирование, распределённые топологии.

Список статей

Микросервисные БД с Kubernetes, Postgres и CloudNativePG — 28 февраля 2024
Рецепт 1. Локальная песочница за пару минут — 3 марта 2024
Рецепт 2. Что CloudNativePG создаёт по умолчанию — 8 марта 2024
Рецепт 3. А как же без суперпользователя?! — 11 марта 2024
Рецепт 4. Подключение к кластеру через pgAdmin4 — 22 марта 2024
Рецепт 5. Миграция PostgreSQL в Kubernetes с ~0 downtime — 27 марта 2024
Рецепт 6. Вертикальное масштабирование Postgres со storage. Часть 1 — 8 апреля 2024
Рецепт 7. Вертикальное масштабирование Postgres со storage. Часть 2 — 16 апреля 2024
Рецепт 8. Тестируем PostgreSQL 17 в Kubernetes — 10 июня 2024
Kubernetes исполнилось 10: где сейчас PostgreSQL? — 25 июня 2024
Делаю мир моей единой точкой отказа на PostgreSQL — 27 июня 2024
Рецепт 9. Сеть и storage в кластере CloudNativePG — 9 июля 2024
Рецепт 10. Симуляция продакшн-среды PostgreSQL в Kubernetes с помощью Kind — 14 августа 2024
Рецепт 11. Изоляция PostgreSQL-нагрузок в Kubernetes с Kind — 16 августа 2024
Рецепт 12. Доступ к PostgreSQL извне Kubernetes через Service Templates — 26 августа 2024
Рецепт 13. Настройка синхронной репликации PostgreSQL — 10 сентября 2024
Рецепт 14. Полезные CLI-утилиты для CloudNativePG — 11 октября 2024
Рецепт 15. Major-апгрейды PostgreSQL онлайн через логическую репликацию — 11 декабря 2024
Рецепт 16. Баланс между durability и self-healing в синхронной репликации — 26 декабря 2024
Иммутабельное будущее расширений PostgreSQL в Kubernetes — 3 марта 2025
Рецепт 17. In-place major-апгрейды PostgreSQL через pg_upgrade — 3 апреля 2025
Рецепт 18. pgvector в Kubernetes через CloudNativePG — 5 июня 2025
Рецепт 19. Тонкий контроль старта Postgres через startup probes — 17 июня 2025
Рецепт 20. Тонкий контроль кластеров Postgres через readiness probes — 25 июня 2025
Рецепт 21. Тонкий контроль кластеров Postgres через liveness probes — 15 августа 2025
PostgreSQL 18 в Kubernetes уже сегодня — через CloudNativePG — 26 сентября 2025
Рецепт 22. Новый supply chain и image catalogs CloudNativePG — 6 октября 2025
Рецепт 23. Управление расширениями через ImageVolume в CloudNativePG — 1 декабря 2025
Рецепт 24. Миграция из Crunchy PGO в PostgreSQL 18 с CloudNativePG — 13 мая 2026
Рецепт 25. Декларативные роли и беспарольный TLS в CloudNativePG 1.30 — 6 июля 2026

Ниже — карточки всех статей серии (тоже в хронологическом порядке).

Микросервисные БД с Kubernetes, Postgres и CloudNativePG

Перевод статьи Gabriele Bartolini о том, почему PostgreSQL в Kubernetes уместен, что такое микросервисная БД и какую роль здесь играет CloudNativePG.

Рецепт 1. Локальная песочница за пару минут

Поднимаем локальную песочницу для CloudNativePG за несколько минут: kind для локального Kubernetes, установка оператора, первый PostgreSQL-кластер, плагин cnpg для kubectl.

Рецепт 2. Что CloudNativePG создаёт по умолчанию

Разбираем, какие ConfigMaps, Secrets и глобальные объекты PostgreSQL автоматически создаются вместе с кластером CloudNativePG: TLS-сертификаты, mTLS для replication, пользователь app и БД app.

Рецепт 3. А как же без суперпользователя?!

Почему в CloudNativePG у пользователя postgres по умолчанию нет сетевого доступа, как устроен pg_hba и когда стоит включать enableSuperuserAccess.

Рецепт 4. Подключение к кластеру через pgAdmin4

Запускаем pgAdmin4 рядом с кластером CloudNativePG в режиме desktop одной командой плагина cnpg для evaluation/demo/учебных задач.

Рецепт 5. Миграция PostgreSQL в Kubernetes с ~0 downtime

Как через логическую репликацию и плагин cnpg перевезти PostgreSQL из RDS, виртуалки или другого Kubernetes-оператора в CloudNativePG практически без простоя приложения.

Рецепт 6. Вертикальное масштабирование Postgres со storage. Часть 1

Часть 1 истории про вертикальное масштабирование Postgres в Kubernetes: отдельный volume для WAL, временные tablespaces, разделение I/O для таблиц и индексов.

Рецепт 7. Вертикальное масштабирование Postgres со storage. Часть 2

Часть 2: горизонтальное партиционирование таблиц в PostgreSQL и связка с tablespaces для разнесения горячих и холодных данных по разным storage-классам.

Рецепт 8. Тестируем PostgreSQL 17 в Kubernetes

Поднимаем кластер CloudNativePG на бета-образах PostgreSQL 17 для участия в тестировании major-релиза. Подходит и как шаблон для тестов будущих версий.

Kubernetes исполнилось 10: где сейчас PostgreSQL?

Десятилетие Kubernetes глазами автора CloudNativePG: почему БД переезжают в Kubernetes, чем оператор отличается от голых VM, что нужно DBA, инфраструктурным и продуктовым командам.

Делаю мир моей единой точкой отказа на PostgreSQL

CloudNativePG 1.24 умеет декларативный switchover между Kubernetes-кластерами в разных регионах через demotion/promotion-токены. Разбор на примере банка с двумя ЦОДами в Европе.

Рецепт 9. Сеть и storage в кластере CloudNativePG

Какие Service'ы и PVC создаёт CloudNativePG для PostgreSQL-кластера: -rw / -ro / -r сервисы, label-selector для primary, PVC для PGDATA / WAL / tablespaces.

Рецепт 10. Симуляция продакшн-среды PostgreSQL в Kubernetes с помощью Kind

Как создать многонодовый Kubernetes-кластер в Kind с выделенными узлами для PostgreSQL, используя node labels и nodeSelector для изоляции рабочих нагрузок.

Рецепт 11. Изоляция PostgreSQL-нагрузок в Kubernetes с Kind

Как использовать taints, tolerations и pod anti-affinity для полной изоляции PostgreSQL-инстансов на выделенных узлах Kubernetes — поверх node labels из Рецепта 10.

Рецепт 12. Доступ к PostgreSQL извне Kubernetes через Service Templates

Как использовать managed services и service templates в CloudNativePG 1.24 для создания LoadBalancer-сервиса и подключения к PostgreSQL извне кластера Kubernetes.

Рецепт 13. Настройка синхронной репликации PostgreSQL

Как настроить синхронную репликацию в CloudNativePG 1.24: quorum-based и priority-based методы, synchronous_commit и баланс между долговечностью данных и производительностью.

Рецепт 14. Полезные CLI-утилиты для CloudNativePG

Три CLI-утилиты, которые сильно ускоряют ежедневную работу с CloudNativePG: view-secret для расшифровки secret'ов, view-cert для инспекции TLS-сертификатов и stern для одновременного просмотра логов с нескольких подов.

Рецепт 15. Major-апгрейды PostgreSQL онлайн через логическую репликацию

Декларативный online major-апгрейд PostgreSQL 15 → 17 средствами CloudNativePG 1.25: новые ресурсы Publication и Subscription, импорт схемы через bootstrap, проверка синхронизации данных.

Рецепт 16. Баланс между durability и self-healing в синхронной репликации

Новая опция dataDurability в CloudNativePG 1.25: required vs preferred. Как мигрировать с deprecated minSyncReplicas / maxSyncReplicas без потери self-healing.

Иммутабельное будущее расширений PostgreSQL в Kubernetes

Как PostgreSQL extension_control_path и Kubernetes ImageVolume вместе решают проблему расширений в иммутабельных контейнерах: расширения как отдельные OCI-образы, монтируемые декларативно через CloudNativePG.

Рецепт 17. In-place major-апгрейды PostgreSQL через pg_upgrade

CloudNativePG 1.26: декларативный in-place major-апгрейд PostgreSQL. Меняешь imageName в манифесте — оператор сам прогоняет pg_upgrade --link. Тест на 2.2 ТБ: апгрейд за 33 секунды.

Рецепт 18. pgvector в Kubernetes через CloudNativePG

Декларативная установка pgvector в PostgreSQL-кластер на Kubernetes через ресурс Database из CloudNativePG. Без ручного CREATE EXTENSION.

Рецепт 19. Тонкий контроль старта Postgres через startup probes

CloudNativePG 1.26: расширенные startup-пробы для Postgres. Базовый и продвинутый режимы, стратегии pg_isready / query / streaming, контроль допустимого лага через maximumLag.

Рецепт 20. Тонкий контроль кластеров Postgres через readiness probes

CloudNativePG 1.26: расширенные readiness-пробы. Стратегии pg_isready / query / streaming, тонкая настройка для реплик с maximumLag, опасность flapping при синхронной репликации.

Рецепт 21. Тонкий контроль кластеров Postgres через liveness probes

CloudNativePG 1.27: liveness-пробы для PostgreSQL. Новый primary isolation check уменьшает окно split-brain до ~30 секунд через built-in аналог Patroni failsafe mode — без внешних зависимостей.

PostgreSQL 18 в Kubernetes уже сегодня — через CloudNativePG

PostgreSQL 18 вышел 25 сентября 2025: async I/O, B-tree skip scans, OAuth 2.0, extension_control_path. Минимальный образ — на 45% меньше, чем для 17. Деплой через CloudNativePG в три шага.

Рецепт 22. Новый supply chain и image catalogs CloudNativePG

Уход с Docker Hub postgres на собственный supply chain CloudNativePG: Snyk, cosign-подписи, SBOM, multi-arch. Image Catalogs позволяют декларативно управлять PostgreSQL-образами в кластерах без жёстких имён. Spread upgrades для парков БД.

Рецепт 23. Управление расширениями через ImageVolume в CloudNativePG

Реальная практика того, что обещали в «Иммутабельном будущем расширений»: PostgreSQL 18 + Kubernetes ImageVolume + CloudNativePG 1.27. Расширения — отдельные OCI-образы (pgvector ~613KB), монтируются в минимальный operand (260MB) без пересборки. Полный пример с pgvector и PostGIS.

Рецепт 24. Миграция из Crunchy PGO в PostgreSQL 18 с CloudNativePG

Пошаговое руководство по миграции кластера PostgreSQL 17 под управлением Crunchy PGO v6 на PostgreSQL 18 под управлением CloudNativePG. Рассматриваются два пути: офлайн-миграция через pg_dump и онлайн-миграция через логическую репликацию.

Рецепт 25. Декларативные роли и беспарольный TLS в CloudNativePG 1.30

CloudNativePG 1.30: новый CRD DatabaseRole выносит роли из спеки Cluster в отдельный namespaced-ресурс, а встроенная выдача TLS-клиентских сертификатов позволяет подключаться к PostgreSQL вообще без паролей. Полный рабочий пример с pg_hba и cert-аутентификацией.