Клиент-серверное взаимодействие

Предусловие: пройдены практические задания предыдущего модуля: «Ручная установка Pangolin» и «Запуск systemd для Pangolin».

В задании «Запуск systemd для Pangolin» мы уже настроили сервис postgresql, который управляет работой СУБД Pangolin.

1. Проверьте, запущен ли сервис:

   [student@ServerName ~]$ sudo systemctl status postgresql

   ● postgresql.service - Runners PostgreSQL service
     Loaded: loaded (/etc/systemd/system/postgresql.service; disabled; vendor preset: disabled)
     Active: active (running) since Wed 2025-05-07 09:50:27 MSK; 8s ago
    Process: 11933 ExecStartPre=/bin/mkdir -p /var/run/postgresql (code=exited, status=0/SUCCESS)
    Process: 11934 ExecStartPre=/bin/chown -R postgres:postgres /var/run/postgresql (code=exited, status=0/SUCCESS)
   Main PID: 11935 (postgres)
      Tasks: 10 (limit: 2362)
     Memory: 28.6M
     CGroup: /system.slice/postgresql.service
             ├─11935 /usr/pangolin-{major.minor}/bin/postgres -D /pgdata/06/data
             ├─11939 postgres: checkpointer
             ├─11940 postgres: background writer
             ├─11942 postgres: idle sessions terminator
             ├─11943 postgres: walwriter
             ├─11944 postgres: autovacuum launcher
             ├─11945 postgres: autounite launcher
             ├─11946 postgres: integrity check launcher
             ├─11947 postgres: license checker
             └─11948 postgres: logical replication launcher

2. Если сервис неактивен (вывод содержит Active: inactive (dead)), его необходимо запустить:

   [student@ServerName ~]$ sudo systemctl start postgresql

3. Получите список процессов экземпляра:

   [student@ServerName ~]$ ps f -C postgres

       PID TTY      STAT   TIME COMMAND
     11935 ?        Ss     0:00 /usr/pangolin-{major.minor}/bin/postgres -D /pgdata/06/data
     11939 ?        Ss     0:00  \_ postgres: checkpointer
     11940 ?        Ss     0:00  \_ postgres: background writer
     11942 ?        Ss     0:00  \_ postgres: idle sessions terminator
     11943 ?        Ss     0:00  \_ postgres: walwriter
     11944 ?        Ss     0:00  \_ postgres: autovacuum launcher
     11945 ?        Ss     0:00  \_ postgres: autounite launcher
     11946 ?        Ss     0:00  \_ postgres: integrity check launcher
     11947 ?        Ss     0:00  \_ postgres: license checker
     11948 ?        Ss     0:00  \_ postgres: logical replication launcher

   Разбор команды:

   • ps – утилита для просмотра информации о процессе;
   • f – отображает процессы в виде дерева (родитель-потомки);
   • -C postgres – выбирает процессы с именем postgres.

   Подробнее об опциях ps можно узнать в man ps.

   Головной процесс (PID 11935) запускает все остальные. Каждый из дочерних процессов выполняет свою функцию – запись журналов, обслуживание кешей, проверку целостности и другие.

4. Для подключения к серверу используется клиент psql. Откройте новый терминал (или вкладку) и выполните:

   [student@ServerName ~]$ sudo su - postgres

   [postgres@ServerName ~]$ psql

    psql (15.5)
    Type "help" for help.
   
    postgres=#

   Первая команда (sudo) запускает оболочку Bash от имени пользователя postgres. Вторая команда запускает клиент psql, в результате чего у вас имеется клиент-серверное соединение.

5. Каждое клиентское соединение обслуживается отдельным серверным процессом. Узнайте его PID с помощью функции pg_backend_pid():

   postgres=# SELECT pg_backend_pid();

   pg_backend_pid
   ----------------
   12105
   (1 row)

   Обратите внимание на точку с запятой в конце команды. Она означает, что ввод команды SQL закончен.

   А если ее не поставить?

   Если точку с запятой не поставить, psql будет ожидать продолжения ввода, что отражается в приглашении -#:

   postgres=# SELECT pg_backend_pid()
   postgres-#

   Чтобы завершить команду, нужно ввести ; и нажать Enter, либо отменить ввод комбинацией Ctrl+C.

   Этот механизм позволяет вводить длинные команды SQL, разбивая их на отдельные строки. Только в самом конце длинной команды надо ввести ;.

6. Проверьте, что в списке процессов экземпляра появился обслуживающий процесс с полученным PID (в примере это процесс 12105):

   postgres=# \! ps f -C postgres

      PID TTY      STAT   TIME COMMAND
     11935 ?        Ss     0:00 /usr/pangolin-{major.minor}/bin/postgres -D /pgdata/06/data
     11939 ?        Ss     0:00  \_ postgres: checkpointer
     11940 ?        Ss     0:00  \_ postgres: background writer
     11942 ?        Ss     0:00  \_ postgres: idle sessions terminator
     11943 ?        Ss     0:00  \_ postgres: walwriter
     11944 ?        Ss     0:00  \_ postgres: autovacuum launcher
     11945 ?        Ss     0:00  \_ postgres: autounite launcher
     11946 ?        Ss     0:00  \_ postgres: integrity check launcher
     11947 ?        Ss     0:00  \_ postgres: license checker
     11948 ?        Ss     0:00  \_ postgres: logical replication launcher
     12105 ?        Ss     0:00  \_ postgres: postgres postgres [local] idle

   Метакоманда \! позволяет выполнить команду ОС без выхода из клиента psql. Запущенный серверный процесс обеспечивает клиент-серверное взаимодействие с psql.

Этапы взаимодействия клиента и сервера

1. Перезапустите соединение, выполнив команду psql \с и проверьте, изменился ли PID серверного процесса:

   postgres=# \c

   You are now connected to database "postgres" as user "postgres".

   postgres=# SELECT pg_backend_pid();

   pg_backend_pid
   ----------------
   12161
   (1 row)

   postgres=# \! ps f -C postgres

       PID TTY      STAT   TIME COMMAND
     11935 ?        Ss     0:00 /usr/pangolin-{major.minor}/bin/postgres -D /pgdata/06/data
     11939 ?        Ss     0:00  \_ postgres: checkpointer
     11940 ?        Ss     0:00  \_ postgres: background writer
     11942 ?        Ss     0:00  \_ postgres: idle sessions terminator
     11943 ?        Ss     0:00  \_ postgres: walwriter
     11944 ?        Ss     0:00  \_ postgres: autovacuum launcher
     11945 ?        Ss     0:00  \_ postgres: autounite launcher
     11946 ?        Ss     0:00  \_ postgres: integrity check launcher
     11947 ?        Ss     0:00  \_ postgres: license checker
     11948 ?        Ss     0:00  \_ postgres: logical replication launcher
     12161 ?        Ss     0:00  \_ postgres: postgres postgres [local] idle

   Старый серверный процесс (12105) завершен, вместо него запущен новый (12161). Все, что сохранялось в локальной памяти серверного процесса, сброшено. Память клиента psql осталась, так как клиент не рестартовал.

2. Зарегистрируйте в Pangolin новую роль с паролем. Проверьте, пройдет ли успешно процесс аутентификации при входе в сеанс нового пользователя:

   postgres=# CREATE USER dbuser1 PASSWORD 'dbuser1';

   CREATE ROLE

   postgres=# \du dbuser1

             List of roles
   Role name  | Attributes | Member of
   -----------+------------+-----------
   dbuser1    |            | {}

   Метакоманда \du выводит список ролей базы данных. Подробнее об этом рассказывается в курсе DBA1 в главе «Авторизация и аутентификация».

   Подключитесь в сеанс от имени dbuser1 через Unix-сокет:

   postgres=# \c - dbuser1

   You are now connected to database "postgres" as user "dbuser1".

3. Подключитесь в сеанс от имени dbuser1 через сеть:

   postgres=# \c - dbuser1 localhost

   You are now connected to database "postgres" as user "dbuser1" on host "localhost" (address "::1") at port "5432".

4. Подключение установлено. Выйдите из сеанса:

   postgres=> \q

Параметры соединения

1. Войдите в сеанс:

   [postgres@ServerName ~]$ psql

   psql (15.5)
   Type "help" for help.
   postgres=#

2. Проверьте, как было установлено соединение:

   postgres=# \conninfo

   You are connected to database "postgres" as user "postgres" via socket in "/tmp" at port "5432".

3. Переподключитесь через localhost:

   postgres=# \c - - localhost

   You are now connected to database "postgres" as user "postgres" on host "localhost" (address "127.0.0.1") at port "5432".

   postgres=# \conninfo

   You are connected to database "postgres" as user "postgres" on host "localhost" (address "127.0.0.1") at port "5432".
   SSL connection (protocol: TLSv1.3, cipher: TLS_AES_256_GCM_SHA384, compression: off)

   Если соединение будет засекреченным, как при сетевом подключении, то команда \connninfo сообщит об этом – SSL connection (protocol: TLSv1.3, cipher: TLS_AES_256_GCM_SHA384, compression: off).

Сокеты

1. Вернитесь к подключению через Unix-сокет:

   postgres=# \c - - /tmp

   You are now connected to database "postgres" as user "postgres" via socket in "/tmp" at port "5432".

2. Проверьте наличие файла Unix-сокета в каталоге /tmp:

   postgres=# \! ls -la /tmp/.*5432*

   srwxrwxrwx 1 postgres postgres 0  Nov 8 11:44 /tmp/.s.PGSQL.5432
   -rw------- 1 postgres postgres 42 Nov 8 11:44 /tmp/.s.PGSQL.5432.lock

   Выполнена команда ls -l, предоставляющая подробную информацию о файлах, опция -a показывает скрытые файлы и каталоги (начинающиеся с точки).

   Из ее вывода заметно, что есть файл /tmp/.s.PGSQL.5432 — сокет. Для файлов-сокетов команда ls -l перед правами доступа rwxrwxrwx пишет тип файла — s (socket). Файл /tmp/.s.PGSQL.5432.lock – это блокировка, предотвращающая одновременный запуск нескольких экземпляров.

3. Проверьте, какие процессы сейчас используют этот сокет:

   postgres=# \! lsof /tmp/.s.PGSQL.5432

   COMMAND    PID     USER   FD   TYPE             DEVICE SIZE/OFF   NODE NAME
   postgres 11935 postgres    6u  unix 0x0000000000000000      0t0 155748 /tmp/.s.PGSQL.5432 type=STREAM
   postgres 12943 postgres    7u  unix 0x0000000000000000      0t0 159730 /tmp/.s.PGSQL.5432 type=STREAM

4. Узнайте, что это за процессы:

   postgres=# \! ps -fp 11935

   UID          PID    PPID  C STIME TTY          TIME CMD
   postgres   11935       1  0 09:50 ?        00:00:00 /usr/pangolin-{major.minor}/bin/postgres -D /pgdata/06/data

   postgres=# \! ps -fp 12943

   UID          PID    PPID  C STIME TTY          TIME CMD
   postgres   12943   11935  0 10:44 ?        00:00:00 postgres: postgres postgres [local] idle

   Первый процесс (11935) – головной процесс экземпляра, второй (12943) – серверный процесс, обслуживающий текущую сессию.

Настройки сервера для сокетов

1. Проверьте, как настроен экземпляр: какие сетевые интерфейсы прослушиваются, номер порта TCP и расположение сокета в файловой системе:

   postgres=# \dconfig listen*|port|unix*dir*

   List of configuration parameters
        Parameter        | Value
   -------------------------+-------
    listen_addresses        | *
    port                    | 5432
    unix_socket_directories | /tmp
   (3 rows)

   Где:

   • \dconfig – метакоманда для просмотра параметров конфигурации сервера и их значений;
   • шаблон listen*|port|unix*dir* выбирает параметры, содержащие указанные строки.

2. Проверьте, действительно ли прослушиваются данные порты:

   postgres=# \! ss -ln | grep 5432

   u_str   LISTEN   0        294                                /tmp/.s.PGSQL.5432 155748                                                 * 0
   tcp     LISTEN   0        294                                           0.0.0.0:5432                                             0.0.0.0:*

Информация о сервере

1. Исследуйте содержимое файла postmaster.pid:

   postgres=# \! cat $PGDATA/postmaster.pid

   11935
   /pgdata/06/data
   1746600627
   5432
   /tmp
   *
      652803         7
   ready

   Обратите внимание на PID (11935). Вы его уже встречали ранее. Сделайте выводы.

2. Получите отчет о статусе головного процесса экземпляра:

   postgres=# \! ps -fp $(head -1 $PGDATA/postmaster.pid)

   UID          PID    PPID  C STIME TTY          TIME CMD
   postgres   11935       1  0 09:50 ?        00:00:00 /usr/pangolin-{major.minor}/bin/postgres -D /pgdata/06/data

   Конструкция $() — командная подстановка, вместо нее подставляется результат выполненной команды, в данном случае head -1 (первая строка файла).

3. Выйдите из сеанса:

   postgres=# \q

Получение информации о сеансе

1. Зайдите в сеанс из-под сессии postgres в ОС и получите информацию о пользователе в сеансе СУБД Pangolin – текущую БД, сетевой порт TCP и адрес источника соединения:

   [postgres@ServerName ~]$ psql

   psql (15.5)
   Type "help" for help.

   postgres=# SELECT user, current_catalog, inet_server_port(), inet_server_addr();

      user   | current_catalog | inet_server_port | inet_server_addr
   ----------+-----------------+------------------+------------------
    postgres | postgres        |                  |
   (1 row)

   Так как подключение в данной сессии произведено через сокет, функции inet_server_port() и inet_server_addr() возвращают NULL.

2. Подключитесь через localhost и проверьте те же параметры:

   postgres=# \c - - localhost

   You are now connected to database "postgres" as user "postgres" on host "localhost" (address "127.0.0.1") at port "5432".

   postgres=# SELECT user, current_catalog, inet_server_port(), inet_server_addr();

      user   | current_catalog | inet_server_port | inet_server_addr
   ----------+-----------------+------------------+------------------
    postgres | postgres        |             5432 | 127.0.0.1
   (1 row)

3. Подключитесь от имени пользователя dbuser1 и проверьте те же параметры:

   postgres=# \c postgres dbuser1 localhost

   You are now connected to database "postgres" as user "dbuser1".

   postgres=> SELECT user, current_catalog, inet_server_port(), inet_server_addr();

      user  | current_catalog | inet_server_port | inet_server_addr
   ---------+-----------------+------------------+------------------
    dbuser1 | postgres       |             5432 | 127.0.0.1
   (1 row)

4. Выйдите из сеанса:

   postgres=> \q

Библиотека libpq

Клиент psql использует библиотеку libpq для взаимодействия с сервером. Убедимся в этом:

1. Получите путь к исполняемому файлу psql:

   [postgres@ServerName ~]$ which psql

   /usr/bin/psql

2. Проверьте, загружается ли библиотека libpq при старте этой программы:

   [postgres@ServerName ~]$ ldd `which psql` | grep libpq

           libpq.so.5 => /usr/pangolin/lib/libpq.so.5 (0x00007fcff7ade000)

3. В завершение работы выйдите из сеанса postgres:

   [postgres@ServerName ~]$ exit

   logout

На этом работу с клиентским подключением в Pangolin можно считать завершенной.

Самопроверка

Вопрос 1

В сеансе psql выполнена команда:

postgres=# \! ps f -C postgres
PID TTY      STAT   TIME COMMAND
986 ?        Ss     0:03 /usr/pangolin-\{pangolin-version\}/bin/postgres -D /pgdata/06/data
1085 ?        Ss     0:00  \_ postgres: logger
1099 ?        Ss     0:00  \_ postgres: checkpointer
1100 ?        Ss     0:00  \_ postgres: background writer
1101 ?        Ss     0:00  \_ postgres: idle sessions terminator
1247 ?        Ss     0:00  \_ postgres: walwriter
1248 ?        Ss     0:00  \_ postgres: license checker
1249 ?        Ss     0:00  \_ postgres: autovacuum launcher
1250 ?        Ss     0:00  \_ postgres: autounite launcher
1251 ?        Ss     0:00  \_ postgres: integrity check launcher
1252 ?        Ss     0:00  \_ postgres: logical replication launcher
30003 ?        Ss     0:00  \_ postgres: postgres postgres [local] idle

Какое число выдаст запрос SELECT pg_backend_pid();, выполненный в том же сеансе psql?

Вопрос 2

В сеансе psql выполнены следующие команды:

postgres=# SHOW enabled_extra_auth_methods;
enabled_extra_auth_methods
----------------------------
scram-sha-256, peer
(1 row)

postgres=# CREATE ROLE test_user PASSWORD 'password';
CREATE ROLE

postgres=# SELECT * FROM pg_hba_file_rules();
line_number | type  |   database    | user_name  |  address  |                 netmask                 |  auth_method  | options | error
-------------+-------+---------------+------------+-----------+-----------------------------------------+---------------+---------+-------
95 | local | {all}         | {all}      |           |                                         | peer          |         |
97 | host  | {all}         | {all}      | 127.0.0.1 | 255.255.255.255                         | scram-sha-256 |         |
99 | host  | {all}         | {all}      | ::1       | ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff | scram-sha-256 |         |
102 | local | {replication} | {all}      |           |                                         | peer          |         |
103 | host  | {replication} | {all}      | 127.0.0.1 | 255.255.255.255                         | scram-sha-256 |         |
104 | host  | {replication} | {all}      | ::1       | ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff:ffff | scram-sha-256 |         |

postgres=# \c - test_user
connection to server on socket "/tmp/.s.PGSQL.5432" failed: FATAL: Peer authentication failed for user "test_user"
Previous connection kept

Каким образом можно обеспечить подключение роли test_user к текущей базе данных в данном сеансе psql? Рассмотрите следующие варианты:

• Вариант 1. Путем последовательного выполнения следующих действий:

  • в файле pg_hba.conf удалить 95-ю строку
  • в psql выполнить запрос SELECT pg_reload_conf();
  • в psql выполнить команду \c - test_user и ввести пароль пользователя

• Вариант 2. Путем последовательного выполнения следующих действий:

  • в файле pg_hba.conf в 95-й строке изменить значение поля auth_method на scram-sha-256
  • в psql выполнить запрос SELECT pg_reload_conf();
  • в psql выполнить команду \c - test_user и ввести пароль пользователя

• Вариант 3. Выполнить в psql команду \c - test_user localhost и ввести пароль пользователя

Выберите верные варианты.

Вариант 1

Вариант 2

Вариант 3

Вопрос 3

В shell выполнена команда:

ps f -C postgres
PID TTY      STAT   TIME COMMAND
986 ?        Ss     0:03 /usr/pangolin-\{pangolin-version\}/bin/postgres -D /pgdata/06/data
1085 ?        Ss     0:00  \_ postgres: logger
1099 ?        Ss     0:00  \_ postgres: checkpointer
1100 ?        Ss     0:00  \_ postgres: background writer
1101 ?        Ss     0:00  \_ postgres: idle sessions terminator
1247 ?        Ss     0:00  \_ postgres: walwriter
1248 ?        Ss     0:00  \_ postgres: license checker
1249 ?        Ss     0:00  \_ postgres: autovacuum launcher
1250 ?        Ss     0:00  \_ postgres: autounite launcher
1251 ?        Ss     0:00  \_ postgres: integrity check launcher
1252 ?        Ss     0:00  \_ postgres: logical replication launcher
30003 ?        Ss     0:00  \_ postgres: postgres postgres [local] idle

Какое число выдаст команда shell sudo head -1 $PGDATA/postmaster.pid?

Вопрос 4

В сеансе psql выполнен следующий запрос:

postgres=# SELECT inet_server_addr();
inet_server_addr
-------------
::1

С использованием какого сетевого протокола выполнено подключение в данном сеансе?

IPv4IPv6Подключение выполнено с использованием Unix-сокета