PostGIS

PostGIS は、 PostgreSQLの非常に人気のオープンソース拡張機能であり、

GIS地理情報システムオブジェクトをデータベースに保存し、 SQLを介して照会するためのサポートを導入します。

重要

このセクションでは、PostGISに精通していることを前提として、CloudNativePGを介してKubernetesでPostGISデータベースを使用して新しいPostgreSQLクラスターを作成する方法に関する基本情報を提供します。

CloudNativePGコミュニティは、公式の PostGIS images hosted on DockerHub 上にビルドされたコンテナイメージを維持します。詳細については、次をご覧ください。

PostGISクラスターに関する基本的な概念

概念的に、PostGISベースのPostgreSQLクラスターまたは単にPostGISクラスターは、他のPostgreSQLクラスターと似ています。唯一の違いは次のとおりです。

PostGISおよび関連ライブラリのシステム内の存在
PostGIS拡張機能のデータベース内の存在

CloudNativePGは不変アプリケーションコンテナに基づいているため、 PostGISをプロビジョニングする唯一の方法は、オペランドに使用するコンテナイメージに追加することです。

コンテナイメージの要件は、これを実現する方法に関する詳細な手順を提供します。もっと簡単には、以下の例にあるように、コミュニティからのPostGISコンテナイメージを使用できます。

2番目のステップは、PostgreSQLデータベースに拡張機能をインストールすることです。これは2つの方法で行うことができます。

アプリケーションデータベースにインストールします。これは、マイクロサービスアーキテクチャに従って、クラスターでホストするメインで唯一のデータベースです。または
インスタンスが複数のデータベースで共有されるモノリスアーキテクチャを採用する場合、クラスター内に作成することになるすべてのデータベースで利用できるように、 template1 データベースにインストールします

注釈

データベース内のマイクロサービスとモノリスアーキテクチャの詳細については、 How many databases should be hosted in a single PostgreSQL instance? を参照してください。

または Database import 。

PostGISで新しいPostgreSQLクラスターを作成する

PostGIS 3.2を使用して新しいPostgreSQL 14クラスターを作成することにします。

最初のステップは、オペランドに適切なPostGISコンテナイメージを使用し、 Cluster リソースの.spec.imageName オプションを適切に設定することです。

は

apiVersion: postgresql.cnpg.io/v1
kind: Cluster
metadata:
  name: postgis-example
spec:
  instances: 3
  imageName: ghcr.io/cloudnative-pg/postgis:14
  bootstrap:
    initdb:
      postInitTemplateSQL:
        - CREATE EXTENSION postgis;
        - CREATE EXTENSION postgis_topology;
        - CREATE EXTENSION fuzzystrmatch;
        - CREATE EXTENSION postgis_tiger_geocoder;

  storage:
    size: 1Gi

以下は、PostGISクラスターの作成を行う方法に関するガイダンスを提供します。

警告

CloudNativePGでは構成より規約が適用されますが、本番用にシステムの構成とチューニングに時間を費やす必要があることを考慮してください。また、以下の例の`imageName` は、PostgreSQL 14の最新の利用可能なイメージを意図的にポイントしています。真の不変性を実現するには、特定のイメージ名、またはできればSHA256ダイジェストを使用する必要があります。

apiVersion: postgresql.cnpg.io/v1
kind: Cluster
metadata:
  name: postgis-example
spec:
  instances: 3
  imageName: ghcr.io/cloudnative-pg/postgis:14
  bootstrap:
    initdb:
      postInitTemplateSQL:
        - CREATE EXTENSION postgis;
        - CREATE EXTENSION postgis_topology;
        - CREATE EXTENSION fuzzystrmatch;
        - CREATE EXTENSION postgis_tiger_geocoder;

  storage:
    size: 1Gi

この例では、 app と呼ばれるアプリケーションデータベースを実際に作成する前に、 template1 データベースに対してクエリーのリストを実行するpostInitTemplateSQL オプションに依存しています。これは、マニフェストを適用し、クラスターが起動すると、上記の拡張機能がテンプレートデータベースとアプリケーションデータベースの両方にインストールされ、使用できる状態になることを意味します。

注釈

時間をかけて、 postInitApplicationSQL などの API reference から`.spec.bootstrap.initdb` で使用可能なオプションを確認します。

app データベースに接続することにより、コンテナ内にあるPostGISの利用可能なバージョンを簡単に確認できます。このドキュメントの値とは異なる値を取得する場合があります。

$ kubectl exec -ti postgis-example-1 -- psql app
Defaulted container "postgres" out of: postgres, bootstrap-controller (init)
psql (16.1 (Debian 16.1-1.pgdg110+1))
Type "help" for help.

app=# SELECT * FROM pg_available_extensions WHERE name ~ ^postgis ORDER BY 1;
           name           | default_version | installed_version |                          comment
- -------------------------+-----------------+-------------------+------------------------------------------------------------
 postgis                  | 3.2.2           | 3.2.2             | PostGIS geometry and geography spatial types and functions
 postgis-3                | 3.2.2           |                   | PostGIS geometry and geography spatial types and functions
 postgis_raster           | 3.2.2           |                   | PostGIS raster types and functions
 postgis_raster-3         | 3.2.2           |                   | PostGIS raster types and functions
 postgis_sfcgal           | 3.2.2           |                   | PostGIS SFCGAL functions
 postgis_sfcgal-3         | 3.2.2           |                   | PostGIS SFCGAL functions
 postgis_tiger_geocoder   | 3.2.2           | 3.2.2             | PostGIS tiger geocoder and reverse geocoder
 postgis_tiger_geocoder-3 | 3.2.2           |                   | PostGIS tiger geocoder and reverse geocoder
 postgis_topology         | 3.2.2           | 3.2.2             | PostGIS topology spatial types and functions
 postgis_topology-3       | 3.2.2           |                   | PostGIS topology spatial types and functions
(10 rows)

次のステップは、 postInitTemplateSQL セクションにリストされている拡張機能がapp データベースに正しくインストールされていることを確認することです。

app=# \dx
                                        List of installed extensions
          Name          | Version |   Schema   |                        Description
- -----------------------+---------+------------+------------------------------------------------------------
 fuzzystrmatch          | 1.1     | public     | determine similarities and distance between strings
 plpgsql                | 1.0     | pg_catalog | PL/pgSQL procedural language
 postgis                | 3.2.2   | public     | PostGIS geometry and geography spatial types and functions
 postgis_tiger_geocoder | 3.2.2   | tiger      | PostGIS tiger geocoder and reverse geocoder
 postgis_topology       | 3.2.2   | topology   | PostGIS topology spatial types and functions
(5 rows)

最後に

app=# SELECT postgis_full_version();
                                                                            postgis_full_version
- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 POSTGIS="3.2.2 628da50" [EXTENSION] PGSQL="140" GEOS="3.9.0-CAPI-1.16.2" PROJ="7.2.1" LIBXML="2.9.10" LIBJSON="0.15" LIBPROTOBUF="1.3.3" WAGYU="0.5.0 (Internal)" TOPOLOGY
(1 row)