PostgreSQL 17.6 から 18.1 (実稼働標準) へのアップグレード手順

PostgreSQL 18 は 2025 年 9 月 25 日に正式にリリースされ、PostgreSQL の歴史の中で最も重要なリリースの 1 つとなりました。紹介付き 非同期 I/O サブシステム、ストレージからの読み取りパフォーマンスが向上しました。 3回などの多くの新機能とともに、 UUIDv7、 仮想生成列、そして OAuth 2.0認証。

この記事では、運用標準に従って PostgreSQL 17.6 から 18.1 にアップグレードする方法について詳しく説明します。 最小限のダウンタイム そして 安全なロールバック。

1. PostgreSQL 18 にアップグレードする必要があるのはなぜですか?

1.1.優れた機能

特長	説明	利点
非同期I/O	新しい非同期 I/O システム	シーケンシャルスキャン、ビットマップヒープスキャンを最大 3 倍高速化
統計の保存	アップグレード時にプランナーの統計を保持する	アップグレード後に ANALYZE を実行する必要はありません
スキップスキャン	複数列 B ツリーインデックスのルックアップ	条件を省略するとクエリが高速化されます `=` プレフィックス列について
UUIDv7	ネイティブ `uuidv7()` 機能	UUID にはタイムスタンプがあり、インデックス作成に適しています
仮想生成列	クエリ時の計算列	スキーマ設計の柔軟性の向上
OAuth 2.0	ID プロバイダーによる認証	簡単な SSO 統合
pg_upgrade --swap	新しいスワップモード	アップグレードが速くなり、ファイルをコピーする必要がなくなります

1.2.注意すべき重大な変更点

⚠️ QUAN TRỌNG - Các thay đổi không tương thích ngược:


Data Checksums mặc định BẬT (initdb)

Cần matching checksum settings khi pg_upgrade



MD5 authentication DEPRECATED

Nên migrate sang SCRAM-SHA-256



Time zone abbreviation handling thay đổi

Session timezone được ưu tiên trước timezone_abbreviations

2. アップグレード前の準備

2.1.アップグレード前のチェックリスト

#!/bin/bash



pre-upgrade-checklist.sh
echo "=== PostgreSQL Upgrade Checklist ==="
1. Kiểm tra version hiện tại
echo "1. Current PostgreSQL Version:"
psql -c "SELECT version();"
2. Kiểm tra disk space
echo "2. Disk Space (cần ít nhất 2x data directory size):"
df -h /var/lib/postgresql
3. Kiểm tra data directory size
echo "3. Data Directory Size:"
du -sh /var/lib/postgresql/17/main
4. Kiểm tra checksum status
echo "4. Data Checksum Status:"
pg_controldata /var/lib/postgresql/17/main | grep "Data page checksum"
5. Kiểm tra extensions
echo "5. Installed Extensions:"
psql -c "SELECT extname, extversion FROM pg_extension ORDER BY extname;"
6. Kiểm tra replication slots
echo "6. Replication Slots:"
psql -c "SELECT slot_name, slot_type, active FROM pg_replication_slots;"
7. Kiểm tra prepared transactions
echo "7. Prepared Transactions (should be empty):"
psql -c "SELECT * FROM pg_prepared_xacts;"

2.2.バックアップ戦略

重要: アップグレードする前に必ずバックアップを行ってください。

# 1. Full backup với pg_dumpall (logical backup) pg_dumpall -U postgres -h localhost -f /backup/full_backup_$(date +%Y%m%d).sql 2. Base backup (physical backup) - khuyến nghị pg_basebackup -D /backup/basebackup_$(date +%Y%m%d) -Ft -z -P -U replication -h localhost 3. Backup configuration files

cp /etc/postgresql/17/main/postgresql.conf /backup/ cp /etc/postgresql/17/main/pg_hba.conf /backup/ cp /etc/postgresql/17/main/pg_ident.conf /backup/

2.3. PostgreSQL 18.1 をインストールする

# Ubuntu/Debian sudo sh -c 'echo "deb http://apt.postgresql.org/pub/repos/apt $(lsb_release -cs)-pgdg main" > /etc/apt/sources.list.d/pgdg.list' wget --quiet -O - https://www.postgresql.org/media/keys/ACCC4CF8.asc | sudo apt-key add - sudo apt-get update sudo apt-get install postgresql-18 RHEL/Rocky Linux

sudo dnf install -y https://download.postgresql.org/pub/repos/yum/reporpms/EL-9-x86_64/pgdg-redhat-repo-latest.noarch.rpm sudo dnf -qy module disable postgresql sudo dnf install -y postgresql18-server postgresql18-contrib

3. アップグレード方法

3.1.手法の比較

方法	ダウンタイム	ユースケース	複雑さ
pg_upgrade	分	同じホスト、短い一時停止	低い
pg_upgrade --link	秒～分	同じファイルシステム、最速	低い
pg_upgrade --swap (新PG18)	秒～分	ディレクトリを交換する	低い
論理レプリケーション	秒	24 時間年中無休のアプリ、ダウンタイムなし	高
pg_dump/restore	時間 - 日付	小規模 DB、クロスプラットフォーム	低い

3.2.生産に関する推奨事項

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    DECISION FLOWCHART                        │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                              │
│  Database size < 100GB?                                      │
│     YES → pg_upgrade --link hoặc --swap                     │
│     NO  ↓                                                   │
│                                                              │
│  Zero-downtime required?                                     │
│     YES → Logical Replication                                │
│     NO  → pg_upgrade --link với maintenance window           │
│                                                              │
│  Cross-platform migration?                                   │
│     YES → pg_dump/restore                                    │
│                                                              │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

4. pg_upgrade によるアップグレード (推奨)

4.1.新しいクラスターの初期化

# Tạo data directory cho PostgreSQL 18 sudo mkdir -p /var/lib/postgresql/18/main sudo chown postgres:postgres /var/lib/postgresql/18/main Chuyển sang user postgres sudo -i -u postgres Kiểm tra checksum của cluster cũ pg_controldata /var/lib/postgresql/17/main | grep "Data page checksum" Output: Data page checksum version: 0 (disabled) hoặc 1 (enabled) Init cluster mới với MATCHING checksum setting Nếu cluster cũ KHÔNG có checksum: /usr/lib/postgresql/18/bin/initdb -D /var/lib/postgresql/18/main --no-data-checksums --encoding=UTF8 --locale=en_US.UTF-8 Nếu cluster cũ CÓ checksum (hoặc muốn enable):

/usr/lib/postgresql/18/bin/initdb -D /var/lib/postgresql/18/main --data-checksums --encoding=UTF8 --locale=en_US.UTF-8

4.2.アップグレード前チェック

# Set environment variables export PGBINOLD=/usr/lib/postgresql/17/bin export PGBINNEW=/usr/lib/postgresql/18/bin export PGDATAOLD=/var/lib/postgresql/17/main export PGDATANEW=/var/lib/postgresql/18/main Chạy check mode TRƯỚC /usr/lib/postgresql/18/bin/pg_upgrade --old-datadir=$PGDATAOLD --new-datadir=$PGDATANEW --old-bindir=$PGBINOLD --new-bindir=$PGBINNEW --check Expected output: Performing Consistency Checks ----------------------------- Checking cluster versions ok Checking database connection settings ok Checking database user is the install user ok Checking for prepared transactions ok ... Clusters are compatible

4.3.サービスとアップグレードの停止

# 1. Stop ứng dụng kết nối đến database
(tùy thuộc vào setup của bạn)
2. Stop PostgreSQL 17
sudo systemctl stop postgresql@17-main
3. Verify PostgreSQL 17 đã stop
pg_isready -p 5432
Output: no response
4. Thực hiện upgrade với --link mode (nhanh nhất)
cd /var/lib/postgresql
/usr/lib/postgresql/18/bin/pg_upgrade 

--old-datadir=$PGDATAOLD 

--new-datadir=$PGDATANEW 

--old-bindir=$PGBINOLD 

--new-bindir=$PGBINNEW 

--link 

--jobs=$(nproc)
Hoặc với --swap mode (PostgreSQL 18 mới)
/usr/lib/postgresql/18/bin/pg_upgrade 

--old-datadir=$PGDATAOLD 

--new-datadir=$PGDATANEW 

--old-bindir=$PGBINOLD 

--new-bindir=$PGBINNEW 

--swap 

--jobs=$(nproc)

4.4.設定ファイルのコピー

# Copy các config files từ cluster cũ cp /etc/postgresql/17/main/postgresql.conf /etc/postgresql/18/main/ cp /etc/postgresql/17/main/pg_hba.conf /etc/postgresql/18/main/ cp /etc/postgresql/17/main/pg_ident.conf /etc/postgresql/18/main/ Hoặc nếu dùng data directory cho config cp $PGDATAOLD/postgresql.conf $PGDATANEW/ cp $PGDATAOLD/pg_hba.conf $PGDATANEW/ Cập nhật port trong postgresql.conf nếu cần (nếu muốn chạy song song cả 2 version)

sed -i 's/port = 5432/port = 5433/' /etc/postgresql/18/main/postgresql.conf

4.5. PostgreSQL 18 を開始して確認する

# Start PostgreSQL 18
sudo systemctl start postgresql@18-main
Verify connection
psql -p 5432 -c "SELECT version();"
Output: PostgreSQL 18.1 on x86_64-pc-linux-gnu...
Verify databases
psql -c "\l"
Verify table counts (sample)
psql -d your_database -c "SELECT schemaname, COUNT(*) FROM pg_tables GROUP BY schemaname;"

5. アップグレード後のタスク

5.1.統計処理 (PostgreSQL 18 は自動的に保存)

# PostgreSQL 18 tự động preserve statistics! Chỉ cần chạy cho extended statistics nếu có: /usr/lib/postgresql/18/bin/vacuumdb --all --analyze-in-stages --missing-stats-only Hoặc chạy đầy đủ nếu muốn

vacuumdb --all --analyze

5.2.拡張機能のアップデート

# Kiểm tra extensions cần update
psql -c "SELECT * FROM pg_extension WHERE extversion != (SELECT default_version FROM pg_available_extensions WHERE name = extname);"
Update tất cả extensions
psql -c "SELECT format('ALTER EXTENSION %I UPDATE;', extname) FROM pg_extension;" | psql
Hoặc update từng extension
psql -c "ALTER EXTENSION pg_stat_statements UPDATE;"
psql -c "ALTER EXTENSION postgis UPDATE;"

5.3.クリーンアップ

# Xóa cluster cũ (CHỈ SAU KHI VERIFY HOÀN TẤT!) pg_upgrade tạo script delete_old_cluster.sh ./delete_old_cluster.sh Hoặc thủ công rm -rf /var/lib/postgresql/17/main Disable PostgreSQL 17 service

sudo systemctl disable postgresql@17-main

5.4.パフォーマンスの検証

-- Kiểm tra query plan của các query quan trọng
EXPLAIN (ANALYZE, BUFFERS, VERBOSE)
SELECT * FROM your_critical_table WHERE your_condition;
-- So sánh với baseline trước upgrade
-- Lưu ý: PostgreSQL 18 EXPLAIN ANALYZE tự động include BUFFERS
-- Kiểm tra AIO settings (PostgreSQL 18)
SHOW io_method;
-- Output: io_uring (Linux) hoặc worker
-- Monitor với pg_stat_io (mới trong PG16, cải thiện PG18)
SELECT * FROM pg_stat_io WHERE reads > 0;

6. 論理レプリケーションを使用したアップグレード (ゼロダウンタイム)

6.1.アーキテクチャの概要

┌──────────────────────┐         ┌──────────────────────┐
│   PostgreSQL 17.6    │         │   PostgreSQL 18.1    │
│     (Publisher)      │  ─────► │    (Subscriber)      │
│   Primary/Source     │   WAL   │   Target/Replica     │
│     Port: 5432       │         │     Port: 5433       │
└──────────────────────┘         └──────────────────────┘
│
▼
Cutover (DNS/HAProxy)

6.2.パブリッシャーのセットアップ (PostgreSQL 17)

-- 1. Enable logical replication trong postgresql.conf
-- wal_level = logical
-- max_replication_slots = 10
-- max_wal_senders = 10
-- 2. Tạo publication
CREATE PUBLICATION pg18_migration FOR ALL TABLES;
-- 3. Tạo replication user
CREATE USER repl_user WITH REPLICATION PASSWORD 'secure_password';
GRANT SELECT ON ALL TABLES IN SCHEMA public TO repl_user;
-- 4. Cập nhật pg_hba.conf
-- host    all    repl_user    subscriber_ip/32    scram-sha-256
-- host    replication    repl_user    subscriber_ip/32    scram-sha-256

6.3.サブスクライバーのセットアップ (PostgreSQL 18)

# 1. Dump schema only (không data) pg_dump -h old_server -U postgres -s -d your_db > schema.sql 2. Restore schema vào PostgreSQL 18

psql -d your_db -f schema.sql

-- 3. Tạo subscription
CREATE SUBSCRIPTION pg18_sub
CONNECTION 'host=old_server port=5432 dbname=your_db user=repl_user password=secure_password'
PUBLICATION pg18_migration;
-- 4. Monitor sync progress
SELECT * FROM pg_stat_subscription;
SELECT * FROM pg_subscription_rel;
-- 5. Kiểm tra lag
SELECT
slot_name,
pg_size_pretty(pg_wal_lsn_diff(pg_current_wal_lsn(), confirmed_flush_lsn)) as lag
FROM pg_replication_slots;

6.4.カットオーバープロセス

#!/bin/bash
cutover.sh - Zero-downtime cutover script
echo "=== Starting Cutover Process ==="
1. Stop writes to old server (application level)
echo "1. Stopping application writes..."
kubectl scale deployment/app --replicas=0
hoặc update HAProxy/PgBouncer
2. Wait for replication to catch up
echo "2. Waiting for replication lag to be 0..."
while true; do
LAG=$(psql -h new_server -p 5433 -t -c 

"SELECT pg_wal_lsn_diff(pg_current_wal_lsn(), confirmed_flush_lsn) FROM pg_replication_slots WHERE slot_name='pg18_sub'")
if [ "$LAG" -eq 0 ]; then
break
fi
sleep 1
done
3. Disable subscription
echo "3. Disabling subscription..."
psql -h new_server -p 5433 -c "ALTER SUBSCRIPTION pg18_sub DISABLE;"
psql -h new_server -p 5433 -c "DROP SUBSCRIPTION pg18_sub;"
4. Reset sequences (quan trọng!)
echo "4. Resetting sequences..."
psql -h new_server -p 5433 -c "SELECT setval(c.oid, s.last_value) FROM pg_class c JOIN pg_sequences s ON c.relname = s.sequencename WHERE s.last_value IS NOT NULL;"
5. Switch traffic to new server
echo "5. Switching traffic..."
Update DNS, HAProxy, PgBouncer, etc.
echo "=== Cutover Complete ==="

7. ロールバック計画

7.1. pg_upgrade --link からのロールバック

# QUAN TRỌNG: Với --link mode, bạn KHÔNG THỂ rollback sau khi start cluster mới! Do đó, LUÔN test kỹ trước khi start Nếu chưa start PostgreSQL 18: Chỉ cần start lại PostgreSQL 17

sudo systemctl start postgresql@17-main

7.2. pg_upgrade --copy からのロールバック

# Nếu dùng --copy mode, cluster cũ vẫn còn nguyên Chỉ cần switch về cluster cũ

sudo systemctl stop postgresql@18-main sudo systemctl start postgresql@17-main

7.3.論理レプリケーションからのロールバック

-- Trên subscriber (PostgreSQL 18) ALTER SUBSCRIPTION pg18_sub DISABLE; DROP SUBSCRIPTION pg18_sub;

-- Switch traffic về PostgreSQL 17 -- Update DNS/HAProxy/PgBouncer

8. 監視とトラブルシューティング

8.1.監視スクリプト

#!/bin/bash
monitor-upgrade.sh
echo "=== PostgreSQL 18 Health Check ==="
1. Version
psql -c "SELECT version();"
2. Uptime
psql -c "SELECT pg_postmaster_start_time(), now() - pg_postmaster_start_time() as uptime;"
3. Active connections
psql -c "SELECT count(*) as active_connections FROM pg_stat_activity WHERE state = 'active';"
4. Database sizes
psql -c "SELECT datname, pg_size_pretty(pg_database_size(datname)) FROM pg_database ORDER BY pg_database_size(datname) DESC;"
5. Long running queries
psql -c "SELECT pid, now() - pg_stat_activity.query_start AS duration, query FROM pg_stat_activity WHERE state = 'active' AND now() - pg_stat_activity.query_start > interval '5 minutes';"
6. Replication status (if applicable)
psql -c "SELECT * FROM pg_stat_replication;"
7. I/O statistics (PostgreSQL 18)
psql -c "SELECT backend_type, reads, writes, extends FROM pg_stat_io WHERE reads > 0 OR writes > 0;"

9. ベストプラクティスのまとめ

9.1.アップグレード前

[ ] よく読んでくださいリリースノート PostgreSQL 18
[ ] ステージング/開発環境でのテストアップグレード
[ ] フルバックアップ (論理 + 物理)
[ ] ドキュメントのロールバック計画
[ ] メンテナンス期間について関係者に通知します
[ ] すべての拡張子の互換性を確認する

9.2.アップグレード中

[ ] 使用する pg_upgrade --check 実際のアップグレードの前に
[ ] アップグレード中にディスク容量を監視する
[ ] 端末セッションを維持します 画面 または tmux
[ ] トラブルシューティングのためにすべての出力をログに記録します

9.3.アップグレード後

[ ] データの整合性を検証する
[ ] 重要なクエリをテストし、ベースラインと比較します
[ ] 拡張機能の更新
[ ] パフォーマンスを 24 ～ 48 時間監視します
[ ] 検証の完了後に古いクラスターをクリーンアップする
[ ] ドキュメントとランブックを更新する

10. 結論

PostgreSQL 18 は、特に多くの貴重な改善をもたらしました。 非同期I/O そして 統計の保存 これまで以上にスムーズなアップグレードを支援します。慎重に計画し、適切なプロセスに従うことで、運用データベースをアップグレードできます。 最小限のダウンタイム そして リスクが低い。

参考文献:

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