异步流复制模式如何保证不丢数据?
背景
PostgreSQL支持多种事务commit模式，以一主多备的同步流复制为例，事务的REDO信息持久化是怎样的呢？
配置synchronous_commit参数如下，以及对应的含义：
local：表示REDO本地持久化。
on：表示本地持久化，以及一个备库持久化。
remote_write：表示本地持久化，以及备库异步WRITE完成。
off：表示本地写wal buffer完成。
quorum：表示本地持久化，同时加上备库已持久化的个数，需要超过半数节点。
很显然，如果只有一个备库，并且synchronous_commit使用local模式的话，在发生HA时，不能保证不丢数据。
但是有什么方法能做到只有一个备库，并且synchronous_commit使用local模式，还能不丢数据呢？
2PC与LSN栅栏
两阶段提交（2PC），在很多分布式数据库中，被用于确保分布式事务的一致性。
在单个数据库中，也可以被业务用于多个事务之间的依赖保证。
实际上，如果你要保证事务提交后，在异步的备库也提交，也可以使用2PC来实现。
备库延迟的判断
首先我们要了解如何判断备库的延迟.
查看当前数据库的LSN位置。
# select pg_current_xlog_insert_location();
pg_current_xlog_insert_location
---------------------------------
3F7/517DE940
(1 row)
查看备库接收并持久化的WAL LSN位置。
# select flush_location from pg_stat_replication ;
flush_location
----------------
3F7/51EAE058
(1 row)
当 “备库的LSN >= 当前主库的LSN” 时，说明你前面提交的事务都已经同步到备库了。
例子
主库
产生一个2PC事务
postgres=# create table test(id int);
CREATE TABLE
postgres=# begin;
BEGIN
postgres=# insert into test values (1);
INSERT 0 1
postgres=# prepare transaction '2pctest';
PREPARE TRANSACTION
查看备库LSN是否大于等于主库当前的LSN
postgres=# select flush_location from pg_stat_replication ;
flush_location
----------------
81/A601E170
(1 row)
postgres=# select pg_current_xlog_insert_location();
pg_current_xlog_insert_location
---------------------------------
81/A601E170
(1 row)
确保 备库LSN是否大于等于主库当前的LSN 后，关闭主库（模拟主库DOWN机）
pg_ctl stop -m fast
waiting for server to shut down.... done
server stopped
查看备库现在有没有未结束的2pc事务，当前还没有激活，所以看不到
postgres=# select * from pg_prepared_xacts ;
transaction | gid | prepared | owner | database
-------------+-----+----------+-------+----------
(0 rows)
激活备库
pg_ctl promote
server promoting
再次查看备库，未提交的2PC出现了。
psql
psql (9.4.1)
Type "help" for help.
postgres=# select * from pg_prepared_xacts ;
transaction | gid | prepared | owner | database
-------------+---------+------------------------------+----------+----------
115258352 | 2pctest | 2017-05-04 19:42:51.32323+08 | postgres | postgres
(1 row)
你要做的是提交或回滚这些2PC事务即可。
使用这种方式，我们在异步的流复制节点中，也可以做到不丢事务。(虽然这么做比较繁琐。)
对于非常关键的事务，你可以通过以上方式来实现异步复制也不丢数据。
事务级同步级别
实际上PostgreSQL的同步级别(synchronous_commit)可以配置在事务中，也就是说，可以对可靠性要求高的事务，设置为同步模式。
对于可靠性要求低的事务，设置为异步模式。
例子，设置事务为同步模式。
begin;
set local synchronous_commit=on; -- 同步模式
....
end;
-- 同步模式，事务提交时，需要等待第一个同步流复制节点收到LSN后，才返回给用户，否则用户会话会HANG在那里。
例子，设置事务为异步模式。
begin;
set local synchronous_commit=local; -- 异步模式
....
end;
-- 异步模式，事务提交时，只需要等待事务的REDO在本地持久化即可。
10.0
10.0将增加一个功能， slave支持WAITLSN ‘lsn’, time;用于设置安全replay栅栏，虽然与本文无关，但是可以看出PostgreSQL在LSN控制方面，正在逐渐的向需求靠拢。
参考
《PostgreSQL 10.0 preview 功能增强 - slave支持WAITLSN ‘lsn’, time;用于设置安全replay栅栏》
https://www.postgresql.org/docs/9.6/static/sql-prepare-transaction.html
https://www.postgresql.org/docs/9.6/static/sql-commit-prepared.html
https://www.postgresql.org/docs/9.6/static/sql-rollback-prepared.html
https://www.postgresql.org/docs/9.6/static/view-pg-prepared-xacts.html