PostgreSQL インストールと初期設定ガイド
このドキュメントでは、PostgreSQLのインストールから本番環境向けの初期設定までを解説します。
目次
1. インストール方法
1.1 インストール方法の比較
┌──────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ インストール方法の選択 │
├──────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ ① パッケージマネージャー (推奨) │
│ - OS標準またはPGDGリポジトリ │
│ - 自動更新、依存関係管理が容易 │
│ - 本番環境向け │
│ │
│ ② ソースからビルド │
│ - 最新バージョン、カスタムビルド │
│ - 開発・検証環境向け │
│ │
│ ③ Docker │
│ - 環境の再現性 │
│ - 開発・CI/CD向け │
│ │
│ ④ クラウドマネージドサービス │
│ - RDS, Cloud SQL, Azure Database等 │
│ - 運用負荷軽減 │
│ │
└──────────────────────────────────────────────────────────────┘
1.2 Linux (RHEL/CentOS/Rocky Linux)
# PGDG (PostgreSQL Global Development Group) リポジトリの追加
sudo dnf install -y https://download.postgresql.org/pub/repos/yum/reporpms/EL-9-x86_64/pgdg-redhat-repo-latest.noarch.rpm
# デフォルトのPostgreSQLモジュールを無効化
sudo dnf -qy module disable postgresql
# PostgreSQL 16 のインストール
sudo dnf install -y postgresql16-server postgresql16-contrib
# バージョン確認
/usr/pgsql-16/bin/postgres --version
1.3 Linux (Ubuntu/Debian)
# PGDGリポジトリの追加
sudo sh -c 'echo "deb https://apt.postgresql.org/pub/repos/apt $(lsb_release -cs)-pgdg main" > /etc/apt/sources.list.d/pgdg.list'
# リポジトリの署名キーをインポート
wget --quiet -O - https://www.postgresql.org/media/keys/ACCC4CF8.asc | sudo apt-key add -
# パッケージリストの更新
sudo apt-get update
# PostgreSQL 16 のインストール
sudo apt-get install -y postgresql-16 postgresql-contrib-16
# バージョン確認
psql --version
1.4 macOS
# Homebrewでインストール
brew install postgresql@16
# パスを通す
echo 'export PATH="/opt/homebrew/opt/postgresql@16/bin:$PATH"' >> ~/.zshrc
source ~/.zshrc
# サービスの開始
brew services start postgresql@16
1.5 Docker
# 基本的な起動
docker run -d \
--name postgres \
-e POSTGRES_PASSWORD=mysecretpassword \
-p 5432:5432 \
-v pgdata:/var/lib/postgresql/data \
postgres:16
# カスタム設定付き
docker run -d \
--name postgres \
-e POSTGRES_PASSWORD=mysecretpassword \
-e POSTGRES_USER=myuser \
-e POSTGRES_DB=mydb \
-p 5432:5432 \
-v pgdata:/var/lib/postgresql/data \
-v ./postgresql.conf:/etc/postgresql/postgresql.conf \
postgres:16 -c 'config_file=/etc/postgresql/postgresql.conf'
2. データベースクラスタの初期化
2.1 initdb の実行
# RHEL系の場合
sudo /usr/pgsql-16/bin/postgresql-16-setup initdb
# または手動で実行
sudo -u postgres /usr/pgsql-16/bin/initdb -D /var/lib/pgsql/16/data
# Ubuntu/Debianの場合（自動で実行される）
# 手動で行う場合
sudo -u postgres /usr/lib/postgresql/16/bin/initdb -D /var/lib/postgresql/16/main
2.2 initdb のオプション
┌──────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ initdb の主要オプション │
├──────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ -D, --pgdata=DIRECTORY │
│ データディ レクトリを指定 │
│ │
│ -E, --encoding=ENCODING │
│ デフォルトのエンコーディング (推奨: UTF8) │
│ │
│ --locale=LOCALE │
│ ロケール設定 (推奨: C.UTF-8 または en_US.UTF-8) │
│ │
│ --lc-collate=LOCALE │
│ 照合順序のロケール │
│ │
│ --data-checksums │
│ データページのチェックサムを有効化 (推奨) │
│ │
│ -k, --data-encryption │
│ TDE (Transparent Data Encryption) - PostgreSQL 16+ │
│ │
│ --wal-segsize=SIZE │
│ WALセグメントサイズ (デフォルト: 16MB) │
│ │
└──────────────────────────────────────────────────────────────┘
2.3 本番環境向け initdb 例
sudo -u postgres /usr/pgsql-16/bin/initdb \
-D /var/lib/pgsql/16/data \
-E UTF8 \
--locale=C.UTF-8 \
--data-checksums \
--wal-segsize=64
2.4 データディレクトリの構造
/var/lib/pgsql/16/data/
├── base/ # データベースファイル
│ ├── 1/ # template1
│ ├── 4/ # template0
│ └── 5/ # postgres
├── global/ # クラスタ全体の共有テーブル
├── pg_commit_ts/ # トランザクションコミットタイムスタンプ
├── pg_dynshmem/ # 動的共有メモリ
├── pg_logical/ # 論理レプリケーション
├── pg_multixact/ # マルチトランザクション
├── pg_notify/ # LISTEN/NOTIFY
├── pg_replslot/ # レプリケーションスロット
├── pg_serial/ # シリアライザブルトランザクション
├── pg_snapshots/ # エクスポートされたスナップショット
├── pg_stat/ # 統計情報（永続）
├── pg_stat_tmp/ # 統計情報（一時）
├── pg_subtrans/ # サブトランザクション
├── pg_tblspc/ # テーブルスペースへのシンボリックリンク
├── pg_twophase/ # 2フェーズコミット
├── pg_wal/ # WALファイル
├── pg_xact/ # トランザクションコミット状態
├── postgresql.auto.conf # ALTER SYSTEMによる設定
├── postgresql.conf # メイン設定ファイル
├── pg_hba.conf # クライアント認証設定
├── pg_ident.conf # ユーザーマッピング
├── PG_VERSION # PostgreSQLバージョン
├── postmaster.opts # 最後の起動オプション
└── postmaster.pid # プロセスID（起動中のみ）
3. postgresql.conf の設定
3.1 設定ファイルの概要
┌──────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 設定ファイルの優先順位 │
├──────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ 優先度: 低 ────────────────────────────────────────→ 高 │
│ │
│ postgresql.conf │
│ ↓ 上書き │
│ postgresql.auto.conf (ALTER SYSTEM) │
│ ↓ 上書き │
│ 起動時オプション (-c parameter=value) │
│ ↓ 上書き │
│ セッション単位 (SET parameter = value) │
│ │
└──────────────────────────────────────────────────────────────┘
3.2 接続設定
#------------------------------------------------------------------------------
# 接続設定
#------------------------------------------------------------------------------
# リッスンするIPアドレス
# '*' = 全てのインターフェース、'localhost' = ローカルのみ
listen_addresses = '*'
# ポート番号
port = 5432
# 最大同時接続数
# 注意: 各接続はメモリを消費する (work_mem × 接続数)
max_connections = 200
# スーパーユーザー用の予約接続数
superuser_reserved_connections = 3
# Unix ソケットディレクトリ
unix_socket_directories = '/var/run/postgresql'
# 認証タイムアウト (秒)
authentication_timeout = 60
# TCP keepalive設定
tcp_keepalives_idle = 60
tcp_keepalives_interval = 10
tcp_keepalives_count = 6
3.3 メモリ設定
┌──────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ メモリ設定の考え方 │
├──────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ 【サーバー総メモリ: 64GB の場合の目安】 │
│ │
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ shared_buffers: 16GB (25%) │ │
│ │ - データベースキャッシュ │ │
│ │ - 総メモリの 25% が目安 │ │
│ └─────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ effective_cache_size: 48GB (75%) │ │
│ │ - OSキャッシュを含 めた見積もり │ │
│ │ - プランナーの判断に使用 │ │
│ │ - 実際にはメモリ確保しない │ │
│ └─────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ work_mem: 64MB │ │
│ │ - ソート/ハッシュ用 (接続ごと・操作ごと) │ │
│ │ - max_connections × 並列度 を考慮 │ │
│ │ - 大きすぎるとメモリ不足の原因に │ │
│ └─────────────────────────────────────────────────── ──┘ │
│ │
│ ┌─────────────────────────────────────────────────────┐ │
│ │ maintenance_work_mem: 2GB │ │
│ │ - VACUUM, CREATE INDEX用 │ │
│ │ - 大きいほどメンテナンスが高速 │ │
│ └─────────────────────────────────────────────────────┘ │
│ │
└──────────────────────────────────────────────────────────────┘
#------------------------------------------------------------------------------
# メモリ設定
#------------------------------------------------------------------------------
# 共有バッファ - 総メモリの25%程度
shared_buffers = 16GB
# OSキャッシュを含めたキャッシュ見積もり - 総メモリの75%程度
effective_cache_size = 48GB
# ソート/ハッシュ用メモリ (接続ごと)
work_mem = 64MB
# メンテナンス用メモリ
maintenance_work_mem = 2GB
# 一時バッファ (一時テーブル用)
temp_buffers = 32MB
# Huge Pages (Linux)
# 事前にOSで設定が必要
huge_pages = try
# 動的共有メモリ
dynamic_shared_memory_type = posix
3.4 WAL設定
#------------------------------------------------------------------------------
# WAL設定
#------------------------------------------------------------------------------
# WALレベル
# minimal: 最小限 (レプリケーション不可)
# replica: レプリケーション対応 (デフォルト)
# logical: 論理レプリケーション対応
wal_level = replica
# 同期コミット
# on: 完全同期 (データ損失なし、遅い)
# off: 非同期 (高速だがクラッシュ時に最大3×wal_writer_delayのデータ損失)
# local: ローカルのみ同期
# remote_write: スタンバイの書き込みまで待機
# remote_apply: スタンバイの適用まで待機
synchronous_commit = on
# WALバッファサイズ
wal_buffers = 64MB
# チェックポイント関連
checkpoint_timeout = 15min # チェックポイント間隔
checkpoint_completion_target = 0.9 # 完了目標 (0.9 = 次のCPまでの90%の時間で完了)
max_wal_size = 4GB # WALの最大サイズ
min_wal_size = 1GB # WALの最小サイズ
# WAL圧縮
wal_compression = on
# フルページ書き込み (データ保護のため基本的にon)
full_page_writes = on
3.5 レプリケーション設定
#------------------------------------------------------------------------------
# レプリケーション設定
#------------------------------------------------------------------------------
# WAL送信プロセス数
max_wal_senders = 10
# レプリケーションスロット数
max_replication_slots = 10
# スタンバイでの問い合わせ中のWAL保持
hot_standby_feedback = on
# アーカイブモード
archive_mode = on
archive_command = 'cp %p /var/lib/pgsql/archive/%f'
# WAL保持 (レプリケーションスロット未使用時)
wal_keep_size = 1GB
3.6 並列クエリ設定
#------------------------------------------------------------------------------
# 並列クエリ設定
#------------------------------------------------------------------------------
# 並列ワーカーの最大数
max_parallel_workers = 8
# 1クエリあたりの最大並列ワーカー数
max_parallel_workers_per_gather = 4
# 並列メンテナンスワーカー数
max_parallel_maintenance_workers = 4
# 並列処理のコスト設定
parallel_tuple_cost = 0.1
parallel_setup_cost = 1000
# 並列処理を開始するテーブルサイズ
min_parallel_table_scan_size = 8MB
min_parallel_index_scan_size = 512kB
3.7 VACUUM / Autovacuum設定
#------------------------------------------------------------------------------
# Autovacuum設定
#------------------------------------------------------------------------------
# Autovacuumの有効化
autovacuum = on
# Autovacuumワーカー数
autovacuum_max_workers = 3
# チェック間隔 (秒)
autovacuum_naptime = 60
# VACUUM起動閾値
autovacuum_vacuum_threshold = 50 # 最小行数
autovacuum_vacuum_scale_factor = 0.1 # テーブルサイズの割合
# ANALYZE起動閾値
autovacuum_analyze_threshold = 50
autovacuum_analyze_scale_factor = 0.05
# コスト制限 (I/O負荷制御)
autovacuum_vacuum_cost_delay = 2ms
autovacuum_vacuum_cost_limit = 1000
# Freeze設定
autovacuum_freeze_max_age = 200000000
autovacuum_multixact_freeze_max_age = 400000000
3.8 ログ設定
#------------------------------------------------------------------------------
# ログ設定
#------------------------------------------------------------------------------
# ログ出力先
logging_collector = on
log_directory = 'log'
log_filename = 'postgresql-%Y-%m-%d.log'
log_rotation_age = 1d
log_rotation_size = 0
# ログレベル
log_min_messages = warning
log_min_error_statement = error
# スロークエリログ
log_min_duration_statement = 1000 # 1秒以上のクエリをログ
# ログ内容
log_checkpoints = on
log_connections = on
log_disconnections = on
log_lock_waits = on
log_temp_files = 0 # 一時ファイルを全てログ
log_autovacuum_min_duration = 0 # Autovacuumを全てログ
# ログフォーマット
log_line_prefix = '%t [%p]: user=%u,db=%d,app=%a,client=%h '
log_statement = 'ddl' # none, ddl, mod, all
3.9 統計情報設定
#------------------------------------------------------------------------------
# 統計情報設定
#------------------------------------------------------------------------------
# 統計情報コレクター
track_activities = on
track_counts = on
track_io_timing = on # I/O時間の計測 (若干のオーバーヘッド)
track_wal_io_timing = on
track_functions = all # 関数の統計
# 統計情報の詳細度
default_statistics_target = 100 # ヒストグラムのサンプル数
3.10 SSD向け設定
#------------------------------------------------------------------------------
# SSD向け設定
#------------------------------------------------------------------------------
# ランダムアクセスのコストを下げる
random_page_cost = 1.1 # HDD: 4.0, SSD: 1.1-1.5
# シーケンシャルアクセスとの差を小さく
seq_page_cost = 1.0
# 実効I/O並列度
effective_io_concurrency = 200 # HDD: 2, SSD: 200
maintenance_io_concurrency = 200
4. pg_hba.conf の設定
4.1 pg_hba.conf の構造
┌──────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ pg_hba.conf の形式 │
├──────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ TYPE DATABASE USER ADDRESS METHOD │
│ ──── ──────── ──── ─────── ────── │
│ │
│ local all all peer │
│ host all all 127.0.0.1/32 scram-sha-256 │
│ host all all ::1/128 scram-sha-256 │
│ host mydb myuser 192.168.1.0/24 scram-sha-256 │
│ │
│ 【TYPE】 │
│ local : Unixドメインソケット接続 │
│ host : TCP/IP接続 (SSL/非SSL両方) │
│ hostssl: SSL接続のみ │
│ hostnossl: 非SSL接続のみ │
│ │
│ 【METHOD】 │
│ trust : 無条件で許可 (危険) │
│ reject : 無条件で拒否 │
│ scram-sha-256: パスワード認証 (推奨) │
│ md5 : MD5パスワード認証 (非推奨) │
│ peer : OSユーザー名で認証 (local接続用) │
│ ident : Identサーバーで認証 │
│ cert : SSL証明書認証 │
│ ldap : LDAP認証 │
│ gss : GSSAPI認証 │
│ │
└──────────────────────────────────────────────────────────────┘
4.2 本番環境向け pg_hba.conf 例
# TYPE DATABASE USER ADDRESS METHOD
# ローカル接続 (postgres ユーザー)
local all postgres peer
# ローカル接続 (一般ユーザー)
local all all scram-sha-256
# ローカルホストからのTCP/IP接続
host all all 127.0.0.1/32 scram-sha-256
host all all ::1/128 scram-sha-256
# アプリケーションサーバーからの接続 (SSL必須)
hostssl myapp_prod myapp_user 10.0.1.0/24 scram-sha-256
# レプリケーション用接続
hostssl replication repl_user 10.0.2.0/24 scram-sha-256
# 監視サーバーからの接続
hostssl all monitor_user 10.0.3.10/32 scram-sha-256
# 管理者からの接続 (特定IP)
hostssl all admin_user 192.168.100.0/24 scram-sha-256
# その他は全て拒否 (明示的に記載)
host all all 0.0.0.0/0 reject
4.3 設定変更の反映
# 設定をリロード (再起動不要)
sudo -u postgres psql -c "SELECT pg_reload_conf();"
# または
sudo systemctl reload postgresql-16
# 現在の設定を確認
sudo -u postgres psql -c "SELECT * FROM pg_hba_file_rules;"
5. サービスの起動と管理
5.1 systemd での管理
# サービスの起動
sudo systemctl start postgresql-16
# サービスの停止
sudo systemctl stop postgresql-16
# サービスの再起動
sudo systemctl restart postgresql-16
# 設定リロード (接続を切断しない)
sudo systemctl reload postgresql-16
# 自動起動の有効化
sudo systemctl enable postgresql-16
# ステータス確認
sudo systemctl status postgresql-16
5.2 pg_ctl での管理
# 起動
sudo -u postgres /usr/pgsql-16/bin/pg_ctl start -D /var/lib/pgsql/16/data
# 停止モード
sudo -u postgres /usr/pgsql-16/bin/pg_ctl stop -D /var/lib/pgsql/16/data -m smart # 全接続終了待ち
sudo -u postgres /usr/pgsql-16/bin/pg_ctl stop -D /var/lib/pgsql/16/data -m fast # 即座に切断
sudo -u postgres /usr/pgsql-16/bin/pg_ctl stop -D /var/lib/pgsql/16/data -m immediate # 強制終了
# 再起動
sudo -u postgres /usr/pgsql-16/bin/pg_ctl restart -D /var/lib/pgsql/16/data -m fast
# リロード
sudo -u postgres /usr/pgsql-16/bin/pg_ctl reload -D /var/lib/pgsql/16/data
# ステータス
sudo -u postgres /usr/pgsql-16/bin/pg_ctl status -D /var/lib/pgsql/16/data
5.3 停止モードの違い
┌──────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 停止モードの比較 │
├──────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ 【smart】 │
│ - 新規接続を拒否 │
│ - 既存接続の終了を待機 │
│ - 全セッション終了後に停止 │
│ - 時間がかかる可能性あり │
│ │
│ 【fast】(推奨) │
│ - 新規接続を拒否 │
│ - 既存接続を切断 │
│ - トランザクションをロールバック │
│ - 正常なシャットダウン │
│ │
│ 【immediate】 │
│ - 即座にプロセスを終了 │
│ - 次回起動時にリカバリが必要 │
│ - 緊急時のみ使用 │
│ │
└──────────────────────────────────────────────────────────────┘
6. 初期セットアップ作業
6.1 初期ユーザーとデータベースの作成
-- スーパーユーザー(postgres)でログイン
sudo -u postgres psql
-- 管理者ユーザーの作成
CREATE ROLE admin_user WITH
LOGIN
PASSWORD 'secure_password_here'
CREATEDB
CREATEROLE
REPLICATION;
-- アプリケーションユーザーの作成
CREATE ROLE myapp_user WITH
LOGIN
PASSWORD 'app_password_here';
-- 読み取り専用ユーザーの作成
CREATE ROLE readonly_user WITH
LOGIN
PASSWORD 'readonly_password_here';
-- データベースの作成
CREATE DATABASE myapp_prod
OWNER myapp_user
ENCODING 'UTF8'
LC_COLLATE 'C.UTF-8'
LC_CTYPE 'C.UTF-8'
TEMPLATE template0;
-- データベースへの接続権限
GRANT CONNECT ON DATABASE myapp_prod TO readonly_user;
-- スキーマの作成
\c myapp_prod
CREATE SCHEMA app AUTHORIZATION myapp_user;
-- 読み取り専用ユーザーへの権限
GRANT USAGE ON SCHEMA app TO readonly_user;
ALTER DEFAULT PRIVILEGES IN SCHEMA app GRANT SELECT ON TABLES TO readonly_user;
6.2 拡張機能のインストール
-- よく使う拡張機能
\c myapp_prod
-- UUID生成
CREATE EXTENSION IF NOT EXISTS "uuid-ossp";
-- 暗号化関数
CREATE EXTENSION IF NOT EXISTS pgcrypto;
-- 統計情報
CREATE EXTENSION IF NOT EXISTS pg_stat_statements;
-- トリグラム (あいまい検索)
CREATE EXTENSION IF NOT EXISTS pg_trgm;
-- テーブル肥大化確認
CREATE EXTENSION IF NOT EXISTS pgstattuple;
-- インストール済み拡張の確認
\dx
6.3 pg_stat_statements の設定
# postgresql.conf に追加
shared_preload_libraries = 'pg_stat_statements'
# pg_stat_statements の設定
pg_stat_statements.max = 10000
pg_stat_statements.track = all
pg_stat_statements.track_utility = on
pg_stat_statements.track_planning = on
# 設定変更後は再起動が必要
sudo systemctl restart postgresql-16
7. 本番環境向けチェックリスト
7.1 セキュリティチェック
┌──────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ セキュリティチェックリスト │
├──────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ □ postgres ユーザーのパスワード設定 │
│ □ trust 認証を使用していない │
│ □ listen_addresses を必要最小限に制限 │
│ □ pg_hba.conf で接続元を制限 │
│ □ SSL/TLS を有効化 │
│ □ scram-sha-256 認証を使用 │
│ □ アプリケーションユーザーに最小権限 │
│ □ デフォルトの public スキーマ権限を制限 │
│ □ ログに接続情報を記録 │
│ □ ファイアウォールでポートを制限 │
│ │
└──────────────────────────────────────────────────────────────┘
7.2 パフォーマンスチェック
┌──────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ パフォーマンスチェックリスト │
├──────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ □ shared_buffers を適切に設定 (総メモリの25%) │
│ □ effective_cache_size を設定 (総メモリの75%) │
│ □ work_mem を設定 (負荷テストで調整) │
│ □ maintenance_work_mem を設定 │
│ □ SSDの場合 random_page_cost を調整 │
│ □ checkpoint_timeout, max_wal_size を調整 │
│ □ 並列クエリを有効化 │
│ □ pg_stat_statements を有効化 │
│ □ スロークエリログを有効化 │
│ □ Autovacuum が有効 │
│ │
└──────────────────────────────────────────────────────────────┘
7.3 可用性チェック
┌──────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 可用性チェックリスト │
├──────────────────────────────────────────────────────────────┤
│ │
│ □ data_checksums が有効 │
│ □ アーカイブモードが有効 │
│ □ レプリケーションが設定済み │
│ □ バックアップスクリプトが設定済み │
│ □ バックアップのリストアテスト実施 │
│ □ 監視が設定済み │
│ □ アラートが設定済み │
│ □ 障害時の手順書作成 │
│ □ 自動起動が有効 (systemctl enable) │
│ │
└──────────────────────────────────────────────────────────────┘
7.4 現在の設定確認クエリ
-- 主要な設定値の確認
SELECT name, setting, unit, context, short_desc
FROM pg_settings
WHERE name IN (
'max_connections',
'shared_buffers',
'effective_cache_size',
'work_mem',
'maintenance_work_mem',
'wal_level',
'max_wal_senders',
'max_replication_slots',
'checkpoint_timeout',
'max_wal_size',
'random_page_cost',
'effective_io_concurrency',
'autovacuum',
'log_min_duration_statement'
)
ORDER BY name;
-- data_checksums の確認
SHOW data_checksums;
-- 現在の接続数
SELECT count(*) FROM pg_stat_activity;
-- データベースサイズ
SELECT pg_database.datname, pg_size_pretty(pg_database_size(pg_database.datname))
FROM pg_database
ORDER BY pg_database_size(pg_database.datname) DESC;