开箱即用的PostgreSQL发行版：Pigsty
什么是Pigsty
Pigsty是开箱即用的生产级开源PostgreSQL发行版。
所谓发行版（Distribution），指的是由数据库内核及其一组软件包组成的数据库整体解决方案。例如，Linux是一个操作系统内核，而RedHat，Debian，SUSE则是基于此内核的操作系统发行版。PostgreSQL是一个数据库内核，而Pigsty，BigSQL，Percona，各种云RDS，换皮数据库则是基于此内核的数据库发行版。
Pigsty区别于其他数据库发行版的五个核心特性为：
全面专业的监控系统
稳定可靠的部署方案
简单省心的用户界面
灵活开放的扩展机制
免费友好的开源协议
这五个特性，使得Pigsty真正成为开箱即用的PostgreSQL发行版。
谁会感兴趣？
Pigsty面向的用户群体包括：DBA，架构师，OPS，软件厂商、云厂商、业务研发、内核研发、数据研发；对数据分析与数据可视化感兴趣的人；学生，新手程序员，有兴趣尝试数据库的用户。
对于DBA，架构师等专业用户，Pigsty提供了独一无二的专业级PostgreSQL监控系统，为数据库管理提供不可替代的价值点。与此同时，Pigsty还带有一个稳定可靠，久经考验的生产级PostgreSQL部署方案，可在生产环境中自动部署带有监控报警，日志采集，服务发现，连接池，负载均衡，VIP，以及高可用的PostgreSQL数据库集群。
对于研发人员（业务研发、内核研发、数据研发），学生，新手程序员，有兴趣尝试数据库的用户，Pigsty提供了门槛极低，一键拉起，一键安装的本地沙箱。本地沙箱除机器规格外与生产环境完全一致，包含完整的功能：带有开箱即用的数据库实例与监控系统。可用于学习，开发，测试，数据分析等场景。
此外，Pigsty提供了一种称为“Datalet”的灵活扩展机制 。对数据分析与数据可视化感兴趣的人可能会惊讶地发现，Pigsty还可以作为数据分析与可视化的集成开发环境。Pigsty集成了PostgreSQL与常用的数据分析插件，并带有Grafana和内嵌的Echarts支持，允许用户编写，测试，分发数据小应用（Datalet）。如：“Pigsty监控系统的额外扩展面板包”，“Redis监控系统”，“PG日志分析系统”，“应用监控”，“数据目录浏览器”等。
最后，Pigsty采用了免费友好的Apache License 2.0，可以免费用于商业目的。只要遵守Apache 2 License的显著声明条款，也欢迎云厂商与软件厂商集成与二次研发商用。
全面专业的监控系统
You can’t manage what you don’t measure.
— Peter F.Drucker
Pigsty提供专业级监控系统，面向专业用户提供不可替代的价值点。
以医疗器械类比，普通监控系统类似于心率计、血氧计，普通人无需学习也可以上手。它可以给出患者生命体征核心指标：起码用户可以知道人是不是要死了，但对于看病治病无能为力。例如，各种云厂商软件厂商提供的监控系统大抵属于此类：十几个核心指标，告诉你数据库是不是还活着，让人大致有个数，仅此而已。
专业级监控系统则类似于CT，核磁共振仪，可以检测出对象内部的全部细节，专业的医师可以根据CT/MRI报告快速定位疾病与隐患：有病治病，没病健体。Pigsty可以深入审视每一个数据库中的每一张表，每一个索引，每一个查询，提供巨细无遗的全面指标（1155类），并通过几千个仪表盘将其转换为洞察：将故障扼杀在萌芽状态，并为性能优化提供实时反馈。
Pigsty监控系统基于业内最佳实践，采用Prometheus、Grafana作为监控基础设施。开源开放，定制便利，可复用，可移植，没有厂商锁定。可与各类已有数据库实例集成。
稳定可靠的部署方案
A complex system that works is invariably found to have evolved from a simple system that works.
—John Gall, Systemantics (1975)
数据库是管理数据的软件，管控系统是管理数据库的软件。
Pigsty内置了一套以Ansible为核心的数据库管控方案。并基于此封装了命令行工具与图形界面。它集成了数据库管理中的核心功能：包括数据库集群的创建，销毁，扩缩容；用户、数据库、服务的创建等。Pigsty采纳“Infra as Code”的设计哲学使用了声明式配置，通过大量可选的配置选项对数据库与运行环境进行描述与定制，并通过幂等的预置剧本自动创建所需的数据库集群，提供近似私有云般的使用体验。
Pigsty创建的数据库集群是分布式、高可用的数据库集群。Pigsty创建的数据库基于DCS、Patroni、Haproxy实现了高可用。数据库集群中的每个数据库实例在使用上都是幂等的，任意实例都可以通过内建负载均衡组件提供完整的读写服务，提供分布式数据库的使用体验。数据库集群可以自动进行故障检测与主从切换，普通故障能在几秒到几十秒内自愈，且期间只读流量不受影响。故障时。集群中只要有任意实例存活，就可以对外提供完整的服务。
Pigsty的架构方案经过审慎的设计与评估，着眼于以最小复杂度实现所需功能。该方案经过长时间，大规模的生产环境验证，已经被互联网/B/G/M/F多个行业内的组织所使用。
简单省心的用户界面
Pigsty旨在降低PostgreSQL的使用门槛，因此在易用性上做了大量工作。
安装部署
Someone told me that each equation I included in the book would halve the sales.
— Stephen Hawking
Pigsty的部署分为三步：下载源码，配置环境，执行安装，均可通过一行命令完成。遵循经典的软件安装模式，并提供了配置向导。您需要准备的只是一台CentOS7.8机器及其root权限。管理新节点时，Pigsty基于Ansible通过ssh发起管理，无需安装Agent，即使是新手也可以轻松完成部署。
Pigsty既可以在生产环境中管理成百上千个高规格的生产节点，也可以独立运行于本地1核1GB虚拟机中，作为开箱即用的数据库实例使用。在本地计算机上使用时，Pigsty提供基于Vagrant与Virtualbox的沙箱。可以一键拉起与生产环境一致的数据库环境，用于学习，开发，测试数据分析，数据可视化等场景。
用户接口
Clearly, we must break away from the sequential and not limit the computers. We must state definitions and provide for priorities and descriptions of data. We must state relation‐ ships, not procedures.
—Grace Murray Hopper, Management and the Computer of the Future (1962)
Pigsty吸纳了Kubernetes架构设计中的精髓，采用声明式的配置方式与幂等的操作剧本。用户只需要描述“自己想要什么样的数据库”，而无需关心Pigsty如何去创建它，修改它。Pigsty会根据用户的配置文件清单，在几分钟内从裸机节点上创造出所需的数据库集群。
在管理与使用上，Pigsty提供了不同层次的用户界面，以满足不同用户的需求。新手用户可以使用一键拉起的本地沙箱与图形用户界面，而开发者则可以选择使用pigsty-cli命令行工具与配置文件的方式进行管理。经验丰富的DBA、运维与架构师则可以直接通过Ansible原语对执行的任务进行精细控制。
灵活开放的扩展机制
PostgreSQL的 可扩展性（Extensible） 一直为人所称道，各种各样的扩展插件让PostgreSQL成为了最先进的开源关系型数据库。Pigsty亦尊重这一价值，提供了一种名为“Datalet”的扩展机制，允许用户和开发者对Pigsty进行进一步的定制，将其用到“意想不到”的地方，例如：数据分析与可视化。
当我们拥有监控系统与管控方案后，也就拥有了开箱即用的可视化平台Grafana与功能强大的数据库PostgreSQL。这样的组合拥有强大的威力 —— 特别是对于数据密集型应用而言。用户可以在无需编写前后端代码的情况下，进行数据分析与数据可视化，制作带有丰富交互的数据应用原型，甚至应用本身。
Pigsty集成了Echarts，以及常用地图底图等，可以方便地实现高级可视化需求。比起Julia，Matlab，R这样的传统科学计算语言/绘图库而言，PG + Grafana + Echarts的组合允许您以极低的成本制作出可分享，可交付，标准化的数据应用或可视化作品。
Pigsty监控系统本身就是Datalet的典范：所有Pigsty高级专题监控面板都会以Datalet的方式发布。Pigsty也自带了一些有趣的Datalet案例：Redis监控系统，新冠疫情数据分析，七普人口数据分析，PG日志挖掘等。后续还会添加更多的开箱即用的Datalet，不断扩充Pigsty的功能与应用场景。
免费友好的开源协议
Once open source gets good enough, competing with it would be insane.
Larry Ellison —— Oracle CEO
在软件行业，开源是一种大趋势，互联网的历史就是开源软件的历史，IT行业之所以有今天的繁荣，人们能享受到如此多的免费信息服务，核心原因之一就是开源软件。开源是一种真正成功的，由开发者构成的communism（译成社区主义会更贴切）：软件这种IT业的核心生产资料变为全世界开发者公有，人人为我，我为人人。
一个开源程序员工作时，其劳动背后其实可能蕴含有数以万计的顶尖开发者的智慧结晶。通过开源，所有社区开发者形成合力，极大降低了重复造轮子的内耗。使得整个行业的技术水平以匪夷所思的速度向前迈进。开源的势头就像滚雪球，时至今日已经势不可挡。除了一些特殊场景和路径依赖，软件开发中闭门造车搞自力更生已经成了一个大笑话。
依托开源，回馈开源。Pigsty采用了友好的Apache License 2.0，可以免费用于商业目的。只要遵守Apache 2 License的显著声明条款，也欢迎云厂商与软件厂商集成与二次研发商用。
关于Pigsty
A system cannot be successful if it is too strongly influenced by a single person. Once the initial design is complete and fairly robust, the real test begins as people with many different viewpoints undertake their own experiments. — Donald Knuth
Pigsty围绕开源数据库PostgreSQL而构建，PostgreSQL是世界上最先进的开源关系型数据库，而Pigsty的目标就是：做最好用的开源PostgreSQL发行版。
在最开始时，Pigsty并没有这么宏大的目标。只是因为在市面上找不到任何满足我自己需求的监控系统，所以我只好自己动手，丰衣足食，给自己做了一个监控系统。没有想到它的效果出乎意料的好，有不少外部组织PG用户希望能用上。
紧接着，监控系统的部署与交付成了一个问题，于是，数据库部署管控的部分也加入其中；在生产环境应用后，研发希望能在本地也有用于测试的沙箱环境，于是又有了本地沙箱；有用户反馈ansible不太好用，于是就有了封装命令的pigsty-cli命令行工具；有用户希望可以通过UI编辑配置文件，于是就有了Pigsty GUI。就这样，需求越来越多，功能也越来越丰富，Pigsty也在长时间的打磨中变得更加完善，已经远远超出了最初的预期。
做这件事本身也是一种挑战，做一个发行版有点类似于做一个RedHat，做一个SUSE，做一个“RDS产品”。通常只有一定规模的专业公司与团队才会去尝试。但我就是想试试，一个人可不可以？实际上除了慢一点，也没什么不可以。一个人在产品经理、开发者，终端用户的角色之间转换是很有趣的体验，而“Eat dog food”最大的好处就是，你自己既是开发者也是用户，你了解自己需要什么，也不会在自己的需求上偷懒。
不过，正如高德纳所说：“带有太强个人色彩的系统无法成功”。要想让Pigsty成为一个具有旺盛生命力的项目，就必须开源，让更多的人用起来。“当最初的设计完成并足够稳定后，各式各样的用户以自己的方式去使用它时，真正的挑战才刚刚开始”。
Pigsty很好的解决了我自己的问题与需求，现在我希望它可以帮助到更多的人，并让PostgreSQL的生态更加繁荣，更加多彩。