GaussDB 连接控制配置与管理

GaussDB的连接控制是数据库性能和稳定性管理的重要组成部分。通过合理配置连接控制参数，可以防止连接风暴、优化资源使用、提高系统安全性。连接控制主要包括连接数限制、连接超时管理、连接认证控制等方面。

连接控制核心参数

连接数限制参数

参数名	描述	默认值	建议值
max_connections	允许的最大并发连接数	5000	根据系统资源和业务需求调整
superuser_reserved_connections	为超级用户保留的连接数	30	10-50
unix_socket_max_connections	Unix套接字允许的最大连接数	-1（无限制）	-1
max_prepared_transactions	允许的最大预备事务数	0	0（禁用）

连接超时参数

参数名	描述	默认值	建议值
connect_timeout	客户端连接超时时间（秒）	10	5-30
tcp_keepalives_idle	TCP连接空闲时间（秒）	7200	600-3600
tcp_keepalives_interval	TCP保活探测间隔（秒）	75	15-60
tcp_keepalives_count	TCP保活探测次数	9	3-10
idle_in_transaction_session_timeout	事务空闲超时时间（毫秒）	0（禁用）	300000（5分钟）

连接认证参数

参数名	描述	默认值	建议值
authentication_timeout	认证超时时间（秒）	60	10-30
password_encryption_type	密码加密类型	md5	sha256
krb_server_keyfile	Kerberos服务器密钥文件路径	''	根据Kerberos配置
ldap_url	LDAP服务器URL	''	根据LDAP配置

连接控制配置方法

修改连接控制参数

使用ALTER SYSTEM命令：

sql

-- 修改最大连接数
ALTER SYSTEM SET max_connections = 2000;

-- 修改连接超时时间
ALTER SYSTEM SET connect_timeout = 15;

-- 设置事务空闲超时
ALTER SYSTEM SET idle_in_transaction_session_timeout = 300000;

-- 修改密码加密类型
ALTER SYSTEM SET password_encryption_type = 'sha256';

修改pg_hba.conf文件：

bash

# 编辑pg_hba.conf文件
vi /data/gaussdb/data/pg_hba.conf

# 添加或修改连接控制规则
# TYPE  DATABASE        USER            ADDRESS                 METHOD
host    all             all             192.168.1.0/24          md5
host    all             all             0.0.0.0/0               reject

# 重载配置
gs_ctl reload -D /data/gaussdb/data

使用gs_guc工具：

bash

# 设置最大连接数
gs_guc set -D /data/gaussdb/data -c "max_connections=2000"

# 设置连接超时
gs_guc set -D /data/gaussdb/data -c "connect_timeout=15"

# 重载配置
gs_ctl reload -D /data/gaussdb/data

连接池配置

使用连接池可以有效管理数据库连接，提高连接利用率，降低系统资源消耗。GaussDB支持多种连接池：

PgBouncer：

ini

# pgbouncer.ini配置示例
[databases]
gaussdb = host=127.0.0.1 port=5432 dbname=gaussdb

[pgbouncer]
listen_addr = 0.0.0.0
listen_port = 6432
auth_type = md5
auth_file = userlist.txt
pool_mode = transaction
max_client_conn = 5000
default_pool_size = 20

pgpool-II：

txt

# pgpool.conf配置示例
listen_addresses = '*'
port = 9999
num_init_children = 100
max_pool = 20
child_life_time = 300
client_idle_limit = 300

应用层连接池：
- Java：HikariCP、Druid
- Python：SQLAlchemy、psycopg2连接池
- Go：pgx连接池

连接管理策略

1. 连接数优化

根据系统资源调整：
- 计算公式：max_connections = (系统内存 - 其他进程占用内存) / 每个连接平均内存消耗
- 每个连接平均内存消耗约为5-10MB
- 例如：64GB内存的服务器，建议max_connections设置为2000-4000
预留超级用户连接：
sql
```
ALTER SYSTEM SET superuser_reserved_connections = 30;
```
确保超级用户在连接数满时仍能登录管理数据库

监控连接数使用情况：

sql

-- 查看当前连接数
SELECT count(*) FROM pg_stat_activity;

-- 查看连接数统计
SELECT state, count(*) FROM pg_stat_activity GROUP BY state;

-- 查看各用户连接数
SELECT usename, count(*) FROM pg_stat_activity GROUP BY usename;

2. 连接超时管理

设置合适的连接超时：

sql

-- 设置TCP保活参数
ALTER SYSTEM SET tcp_keepalives_idle = 600;
ALTER SYSTEM SET tcp_keepalives_interval = 30;
ALTER SYSTEM SET tcp_keepalives_count = 5;

-- 设置事务空闲超时
ALTER SYSTEM SET idle_in_transaction_session_timeout = 300000;

清理空闲连接：

sql

-- 查看空闲连接
SELECT pid, usename, application_name, client_addr, state, backend_start, xact_start, query_start, state_change
FROM pg_stat_activity
WHERE state = 'idle' AND state_change < current_timestamp - interval '10 minutes';

-- 终止长时间空闲连接
SELECT pg_terminate_backend(pid)
FROM pg_stat_activity
WHERE state = 'idle' AND state_change < current_timestamp - interval '10 minutes';

3. 连接认证控制

配置pg_hba.conf：

# 允许本地连接
local   all             all                                     trust

# 允许特定IP段连接
host    all             all             192.168.1.0/24          md5

# 允许特定用户从特定IP连接
host    mydb            myuser          10.0.0.5/32             md5

# 拒绝其他所有连接
host    all             all             0.0.0.0/0               reject

使用SSL连接：

sql

-- 启用SSL
ALTER SYSTEM SET ssl = on;
ALTER SYSTEM SET ssl_cert_file = 'server.crt';
ALTER SYSTEM SET ssl_key_file = 'server.key';

配置认证超时：

sql

ALTER SYSTEM SET authentication_timeout = 15;

连接控制最佳实践

1. 合理规划连接数

根据业务需求调整：
- OLTP系统：建议2000-5000个连接
- OLAP系统：建议100-500个连接
- 混合负载：根据实际情况调整
考虑连接池使用：
- 使用连接池可以减少实际数据库连接数
- 连接池连接数建议为CPU核心数的2-4倍
- 客户端连接数可以远大于数据库实际连接数

2. 监控连接状态

实时监控连接数：

sql

-- 创建连接数监控视图
CREATE OR REPLACE VIEW v_connection_stats AS
SELECT 
  count(*) AS total_connections,
  sum(CASE WHEN state = 'active' THEN 1 ELSE 0 END) AS active_connections,
  sum(CASE WHEN state = 'idle' THEN 1 ELSE 0 END) AS idle_connections,
  sum(CASE WHEN state = 'idle in transaction' THEN 1 ELSE 0 END) AS idle_in_transaction_connections,
  sum(CASE WHEN usename = 'postgres' THEN 1 ELSE 0 END) AS postgres_connections,
  max_connections
FROM pg_stat_activity, pg_settings
WHERE name = 'max_connections';

-- 查询连接状态
SELECT * FROM v_connection_stats;

设置连接数告警：
- 当连接数超过阈值（如max_connections的80%）时发送告警
- 监控空闲连接比例，及时清理长时间空闲连接

3. 优化连接认证

使用高效的认证方式：
- 本地连接使用trust或ident认证
- 远程连接使用md5或sha256认证
- 避免使用ldap或radius等慢速认证方式
限制认证超时：
sql
```
ALTER SYSTEM SET authentication_timeout = 10;
```
防止认证过程占用过多资源

4. 防止连接风暴

配置连接速率限制：
- 使用pg_hba.conf的connection_limit参数
- 配置防火墙规则限制连接速率
- 使用连接池的队列机制

启用连接延迟：

sql

-- 配置认证延迟
ALTER SYSTEM SET password_encryption_type = 'sha256';

增加暴力破解的难度

5. 定期清理无效连接

创建定时任务清理空闲连接：

sql

-- 创建清理空闲连接的函数
CREATE OR REPLACE FUNCTION cleanup_idle_connections()
RETURNS void AS $$
BEGIN
  PERFORM pg_terminate_backend(pid)
  FROM pg_stat_activity
  WHERE 
    state = 'idle' AND 
    state_change < current_timestamp - interval '10 minutes' AND
    usename != 'postgres';
END;
$$ LANGUAGE plpgsql;

-- 使用定时任务调度（需要启用pg_cron扩展）
SELECT cron.schedule('0 * * * *', 'SELECT cleanup_idle_connections();');

使用外部工具清理：
- 使用pg_repack工具
- 使用自定义脚本定期清理

连接控制常见问题与解决方案

问题1：连接数已满

可能原因：

max_connections设置过小
连接泄漏
连接池配置不当
业务并发量突增

解决方案：

临时增加max_connections：ALTER SYSTEM SET max_connections = 4000;
清理无效连接：SELECT pg_terminate_backend(pid) FROM pg_stat_activity WHERE state = 'idle' AND state_change < current_timestamp - interval '10 minutes';
优化连接池配置，增加连接复用
分析业务需求，优化应用连接逻辑

问题2：连接超时

可能原因：

网络延迟过高
数据库负载过高
连接超时参数设置过小
防火墙或网络设备限制

解决方案：

检查网络连接质量
优化数据库性能，降低负载
适当调整connect_timeout参数
检查防火墙和网络设备配置

问题3：认证失败

可能原因：

用户名或密码错误
pg_hba.conf配置错误
认证方式不匹配
密码过期

解决方案：

验证用户名和密码
检查pg_hba.conf配置
确保认证方式一致
重置用户密码：ALTER USER username WITH PASSWORD 'new_password';

问题4：连接风暴

可能原因：

应用程序故障，短时间内发起大量连接请求
恶意攻击，尝试暴力破解密码
连接池配置错误，导致连接泄漏

解决方案：

临时限制连接速率：使用防火墙或pg_hba.conf的connection_limit
修复应用程序故障
加强认证机制，使用复杂密码和SSL连接
优化连接池配置

连接控制案例分析

案例1：连接泄漏导致连接数满

环境：

GaussDB 200
应用程序使用Java+HikariCP连接池
配置max_connections=2000

问题现象：

数据库连接数持续增长，最终达到max_connections上限
应用程序无法建立新连接，报"FATAL: sorry, too many clients already"
查看连接状态，发现大量idle连接

分析：

应用程序代码中存在连接泄漏，没有正确关闭连接
连接池配置的maximumPoolSize设置过大
没有配置连接超时和空闲连接回收

解决方案：

修复应用程序连接泄漏问题

调整连接池配置：

java

HikariConfig config = new HikariConfig();
config.setMaximumPoolSize(100);
config.setMinimumIdle(10);
config.setIdleTimeout(300000); // 5分钟
config.setMaxLifetime(1800000); // 30分钟

配置数据库连接超时：

sql

ALTER SYSTEM SET idle_in_transaction_session_timeout = 300000;
ALTER SYSTEM SET tcp_keepalives_idle = 600;

创建定时任务清理空闲连接

优化效果：

数据库连接数稳定在100-200之间
应用程序连接成功率100%
系统性能明显提升

案例2：连接风暴导致系统崩溃

环境：

GaussDB 200
电商系统，促销活动期间
配置max_connections=5000

问题现象：

促销活动开始后，大量用户访问系统
数据库连接数瞬间达到max_connections上限
系统响应缓慢，最终崩溃

分析：

促销活动导致并发用户数突增
应用程序没有使用连接池，每个请求创建一个新连接
数据库无法处理大量并发连接请求

解决方案：

紧急增加max_connections：

sql

ALTER SYSTEM SET max_connections = 10000;

配置连接池，限制实际数据库连接数：

java

// HikariCP配置
config.setMaximumPoolSize(500);
config.setConnectionTimeout(5000);
config.setQueueSize(1000);

配置pg_hba.conf限制连接速率：

host    all             all             0.0.0.0/0               md5 connection_limit=1000

使用负载均衡器分散连接请求

优化效果：

系统成功应对促销活动的高并发访问
数据库连接数稳定在500-600之间
系统响应时间保持在合理范围内

常见问题（FAQ）

Q1: GaussDB的max_connections设置多大合适？

A1: max_connections的设置需要考虑：

系统内存大小：每个连接大约消耗5-10MB内存
CPU核心数：连接数过多会导致CPU上下文切换频繁
存储I/O性能：大量并发连接会增加I/O压力
业务需求：OLTP系统需要更多连接，OLAP系统需要较少连接

建议计算公式：max_connections = (系统内存 * 0.8) / 每个连接内存消耗

Q2: 如何查看GaussDB的当前连接数？

A2: 可以通过以下方式查看当前连接数：

sql

-- 查看当前总连接数
SELECT count(*) FROM pg_stat_activity;

-- 查看各状态连接数
SELECT state, count(*) FROM pg_stat_activity GROUP BY state;

-- 查看各用户连接数
SELECT usename, count(*) FROM pg_stat_activity GROUP BY usename;

-- 查看连接数使用率
SELECT count(*) AS current_connections, setting AS max_connections,
       round(count(*)::numeric / setting::numeric * 100, 2) AS usage_percent
FROM pg_stat_activity, pg_settings
WHERE name = 'max_connections'
GROUP BY setting;

Q3: 如何限制特定用户的连接数？

A3: 可以通过以下方式限制特定用户的连接数：

使用ALTER USER命令：

sql

ALTER USER username WITH CONNECTION LIMIT 100;

在pg_hba.conf中配置：

host    database        username        address                 method connection_limit=100

Q4: 如何清理GaussDB的空闲连接？

A4: 可以通过以下方式清理空闲连接：

使用pg_terminate_backend函数：

sql

SELECT pg_terminate_backend(pid)
FROM pg_stat_activity
WHERE state = 'idle' AND state_change < current_timestamp - interval '10 minutes';

配置idle_in_transaction_session_timeout参数：

sql

ALTER SYSTEM SET idle_in_transaction_session_timeout = 300000;

创建定时任务定期清理空闲连接

Q5: 如何防止GaussDB的连接风暴？

A5: 防止连接风暴的方法：

配置连接池，限制实际数据库连接数
在pg_hba.conf中配置connection_limit参数
使用防火墙或负载均衡器限制连接速率
配置合理的连接超时参数
优化应用程序连接逻辑，避免短时间内发起大量连接请求

Q6: GaussDB支持哪些认证方式？

A6: GaussDB支持多种认证方式：

trust：信任认证，不需要密码
ident：基于操作系统用户的认证
md5：MD5密码认证
sha256：SHA-256密码认证
ldap：LDAP认证
radius：RADIUS认证
certificate：SSL证书认证

Q7: 如何启用GaussDB的SSL连接？

A7: 启用GaussDB的SSL连接步骤：

生成SSL证书和密钥

配置SSL参数：

sql

ALTER SYSTEM SET ssl = on;
ALTER SYSTEM SET ssl_cert_file = 'server.crt';
ALTER SYSTEM SET ssl_key_file = 'server.key';
ALTER SYSTEM SET ssl_ca_file = 'root.crt';

重启数据库：
bash
```
gs_ctl restart -D /data/gaussdb/data
```

在pg_hba.conf中配置使用SSL连接：

hostssl    all             all             0.0.0.0/0               md5

Q8: 如何监控GaussDB的连接性能？

A8: 监控GaussDB连接性能的方法：

监控连接数变化趋势
监控连接建立时间
监控连接认证时间
监控空闲连接比例
监控连接关闭时间
使用pg_stat_statements查看连接相关的统计信息

可以使用Prometheus+Grafana等监控工具进行可视化监控，设置连接数阈值告警。

GaussDB 连接控制配置与管理 ​

连接控制核心参数 ​

连接数限制参数 ​

连接超时参数 ​

连接认证参数 ​

连接控制配置方法 ​

修改连接控制参数 ​

连接池配置 ​

连接管理策略 ​

1. 连接数优化 ​

2. 连接超时管理 ​

3. 连接认证控制 ​

连接控制最佳实践 ​

1. 合理规划连接数 ​

2. 监控连接状态 ​

3. 优化连接认证 ​

4. 防止连接风暴 ​

5. 定期清理无效连接 ​

连接控制常见问题与解决方案 ​

问题1：连接数已满 ​

问题2：连接超时 ​

问题3：认证失败 ​

问题4：连接风暴 ​

连接控制案例分析 ​

案例1：连接泄漏导致连接数满 ​

案例2：连接风暴导致系统崩溃 ​

常见问题（FAQ） ​

Q1: GaussDB的max_connections设置多大合适？ ​

Q2: 如何查看GaussDB的当前连接数？ ​

Q3: 如何限制特定用户的连接数？ ​

Q4: 如何清理GaussDB的空闲连接？ ​

Q5: 如何防止GaussDB的连接风暴？ ​

Q6: GaussDB支持哪些认证方式？ ​

Q7: 如何启用GaussDB的SSL连接？ ​

Q8: 如何监控GaussDB的连接性能？ ​

GaussDB 连接控制配置与管理

连接控制核心参数

连接数限制参数

连接超时参数

连接认证参数

连接控制配置方法

修改连接控制参数

连接池配置

连接管理策略

1. 连接数优化

2. 连接超时管理

3. 连接认证控制

连接控制最佳实践

1. 合理规划连接数

2. 监控连接状态

3. 优化连接认证

4. 防止连接风暴

5. 定期清理无效连接

连接控制常见问题与解决方案

问题1：连接数已满

问题2：连接超时

问题3：认证失败

问题4：连接风暴

连接控制案例分析

案例1：连接泄漏导致连接数满

案例2：连接风暴导致系统崩溃

常见问题（FAQ）

Q1: GaussDB的max_connections设置多大合适？

Q2: 如何查看GaussDB的当前连接数？

Q3: 如何限制特定用户的连接数？

Q4: 如何清理GaussDB的空闲连接？

Q5: 如何防止GaussDB的连接风暴？

Q6: GaussDB支持哪些认证方式？

Q7: 如何启用GaussDB的SSL连接？

Q8: 如何监控GaussDB的连接性能？