PostgreSQL Streaming Replication
0 likes441 views
Документ описывает потоковую репликацию в PostgreSQL, подчеркивая её важность для отказоустойчивости базы данных и масштабирования. Включены детали о настройке, проверке работы, а также преимуществах и недостатках как физической, так и логической репликации. В конце рассматриваются общие особенности эксплуатации и мониторинга репликации.
![Проверка результата02
dataegret.com
Наличие процессов WAL sender и WAL receiver.
master $ ps aux |grep -i wal
postgres: wal sender process postgres [10.1.0.99] streaming 4/EA000060
standby $ ps aux |grep -i wal
postgres: wal receiver process streaming 4/EA000060](https://image.slidesharecdn.com/lesovsky-postgres-streaming-replication-4-3-170419064919/85/PostgreSQL-Streaming-Replication-31-320.jpg)
![Проверка результата02
dataegret.com
Системное представление pg_stat_replication.
postgres=# select * from pg_stat_replication;
-[ RECORD 1 ]----+------------------------------
pid | 29351
usesysid | 10
usename | postgres
application_name | walreceiver
client_addr | 10.1.0.99
client_hostname |
client_port | 5432
backend_start | 2017-04-15 12:52:54.639356+05
backend_xmin |
state | streaming
sent_location | 4/EA000060
write_location | 4/EA000060
flush_location | 4/EA000060
replay_location | 4/EA000060
sync_priority | 0
sync_state | async](https://image.slidesharecdn.com/lesovsky-postgres-streaming-replication-4-3-170419064919/85/PostgreSQL-Streaming-Replication-34-320.jpg)
PostgreSQL Streaming Replication
- 1. Потоковая репликация в PostgreSQL. Alexey Lesovsky alexey.lesovsky@dataegret.com
- 2. dataegret.com Введение • Что такое репликация и зачем. • Какая бывает репликация. • Как устроена потоковая репликация в PostgreSQL. Настройка • Настройка потоковой репликации. • Проверка результата. • Особенности эксплуатации. 02 01
- 3. Введение 01
- 4. Что такое репликация01 dataegret.com Синхронизация объектов. Изменения распространяются на копии. Репликация может быть физической или логической.
- 5. Зачем нужна репликация01 dataegret.com Отказоустойчивость базы данных. Масштабирование на чтение/запись. Аналитика и BI.
- 6. Логическая репликация01 dataegret.com Плюсы: ● Работает между разными версиями и архитектурами. ● Позволяет реплицировать отдельные наборы таблиц. Минусы: ● Сложность в реализации синхронной репликации. ● Утилизация CPU (триггеры, преобразование текста, ...). Примеры: ● Slony, Londiste (Skytools), Bucardo, Pglogical.
- 7. Физическая репликация01 dataegret.com Плюсы: ● Небольшие накладные расходы на использование ресурсов. ● Легкость установки и обслуживания. Минусы: ● Запасные узлы доступны только для чтения. ● Не работает между разными версиями и архитектурами. ● Не умеет реплицировать наборы таблиц.
- 8. REDO журнал01 dataegret.com Необходимость подтверждать все изменения (Durability в ACID). Все (почти) изменения записываются в REDO журнал. REDO журнал это история «последних» изменений. REDO журнал используется: ● При аварийном восстановлении; ● При резервном копировании; ● При репликации.
- 9. REDO журнал в PostgreSQL01 dataegret.com В PostgreSQL, REDO журнал называется Write Ahead Log (WAL). WAL гарантирует что информация об изменениях будет зафиксирована ДО реальных изменений. Как это работает: ● LSN (log sequence number) – положение записи внутри WAL; ● Страницы маркируются LSN; ● Перед записью страницы на диск, проверяем что LSN уже записан в журнал.
- 10. Упрощенная схема01 dataegret.com клиент клиент клиент автовауум ... WAL writer* WAL Startup/Recovery SR/Archiving/Hot Standby Point in Time WAL Sender/WAL Receiver * - опционально
- 11. Startup процесс01 dataegret.com Главный компонент который запускает СУБД. Запускается восстановление по WAL журналу. Чтение конфигурации и определение источника WAL. REDO цикл: ● Чтение WAL из pg_xlog/ или WAL архива; ● Установка соединения с upstream.
- 12. WAL Receiver процесс01 dataegret.com WAL receiver: ● Определение с какого места начать прием WAL; ● Подключение к мастеру и отправка LSN отметки; ● Принимает WAL и записывает на диск; ● Обновляет особую переменную в shared memory; ● Отправляет статистику на мастер. Startup процесс использует особую переменную чтобы воспроизвести WAL до этого места.
- 13. WAL Sender процесс01 dataegret.com Для каждого клиента, создается отдельный backend-процесс. WAL sender это тоже backend. WAL sender запускает репликацию. Отправляет WAL журнал клиенту. Или спит если нет новых журналов.
- 14. Упрощенный порядок работы01 dataegret.com Мастер Реплика Запуск WAL sender и получение позиции Проверка наличия журнала Отправка журнала Обновление статистики Проверка источника XLOG Запуск WAL receiver Вычисление стартовой позиции Подключение к мастеру, отправка позиции Запись журнала на диск Обновление «отметки» Отправка статистики Воспроизведение журнала Начальная фаза Цикл репликации
- 15. Настройка 02
- 16. План02 dataegret.com Варианты настройки. Подготовка мастера. Запуск репликации. Проверка результата. Особенности эксплуатации.
- 17. Варианты настройки02 dataegret.com Синхронная или асинхронная репликация. Каскадная конфигурация.
- 18. Стандартный алгоритм02 dataegret.com Подготовка мастера (настройка конфигурации). Копирование каталога DATADIR. Подготовка реплики (настройка конфигурации). Запуск реплики. Проверка результата.
- 19. Настройка мастера02 dataegret.com Создание отдельного пользователя для репликации. Правка postgresql.conf. Правка pg_hba.conf. Создание слота репликации (необязательно).
- 20. Настройка мастера02 dataegret.com Отдельный пользователь для репликации (psql или createuser). ● CREATE ROLE replica WITH LOGIN REPLICATION PASSWORD '123'; Правка postgresql.conf. Правка pg_hba.conf. Создание слота репликации (необязательно).
- 21. Настройка мастера02 dataegret.com Выделенный пользователь для репликации. Правка postgresql.conf. ● wal_level = replica (or logical) ● max_wal_senders = 8 ● wal_keep_segments = 200 ● Рестарт обязателен. Правка pg_hba.conf. Создание слота репликации (необязательно).
- 22. Настройка мастера02 dataegret.com Отдельный пользователь для репликации. Правка postgresql.conf. Правка pg_hba.conf. ● host replication username client_addr/mask authtype ● host replication replica 10.1.0.99/32 md5 ● Требуется reload. Создание слота репликации (необязательно).
- 23. Настройка мастера02 dataegret.com Выделенный пользователь для репликации. Правка postgresql.conf. Правка pg_hba.conf. Создание слота репликации (опциональный шаг). ● postgresql.conf — max_replication_slots = 4. ● Создание слота с pg_create_physical_replication_slot('name'); ● recovery.conf — primary_slot_name = 'name'.
- 24. Копирование DATADIR02 dataegret.com pg_basebackup (с версии 9.1) -h, --host=…; -p, --port=…; -U, --username=…; -d, --dbname=…; -D, --pgdata=... -c, --checkpoint=fast | spread -X, --xlog-method=fetch | stream – stream c версии 9.2 -R, --write-recovery-conf – c версии 9.3 -r, --max-rate=… – c версии 9.4 --xlogdir=… – c версии 9.4 -T, --tablespace-mapping=olddir=newdir – c версии 9.4 -P, --progress pg_basebackup -P -R -X stream -c fast -h 1.2.3.4 -U replica -D /pgdb
- 25. Копирование DATADIR02 dataegret.com Утилиты файлового копирования - cp, scp, tar, rsync... Снимки: ● ZFS send/receive; ● LVM + dd. pg_start_backup() + pg_stop_backup().
- 26. Настройка реплики02 dataegret.com Файлы конфигурации: ● Должны быть одинаковыми (желательно); ● postgresql.conf; ● recovery.conf.
- 27. Настройка реплики02 dataegret.com Файлы конфигурации (postgresql.conf): ● hot_standby = on;
- 28. Настройка реплики02 dataegret.com Файлы конфигурации (recovery.conf): ● primary_conninfo = 'host=… port=…' – обязателен ● standby_mode = on – обязателен ● primary_slot_name = 'slotname' - слоты? ● trigger_file = '…' – рекомендуется ● recovery_min_apply_delay. - отложенная реплика
- 29. Запуск реплики02 dataegret.com pg_ctl – штатная утилита PostgreSQL. pg_ctlcluster – perl обертка над pg_ctl в Debian/Ubuntu Linux. sysvinit, upstart, openrc, systemd…
- 30. Проверка результата02 dataegret.com Наличие процессов WAL sender и WAL receiver. Проверка системного журнала. Простое подключение через psql. Системное представление pg_stat_replication.
- 31. Проверка результата02 dataegret.com Наличие процессов WAL sender и WAL receiver. master $ ps aux |grep -i wal postgres: wal sender process postgres [10.1.0.99] streaming 4/EA000060 standby $ ps aux |grep -i wal postgres: wal receiver process streaming 4/EA000060
- 32. Проверка результата02 dataegret.com Проверка системного журнала. LOG: database system was interrupted; last known up at 2017-02-10 12:28:54 LOG: entering standby mode LOG: redo starts at 4/E9000028 LOG: consistent recovery state reached at 4/E9000130 LOG: database system is ready to accept read only connections LOG: started streaming WAL from primary at 4/EA000000 on timeline 1
- 33. Проверка результата02 dataegret.com Подключение через psql. $ psql -h replica -U postgres psql (9.6.2) Type "help" for help. postgres=# select pg_is_in_recovery(); true
- 34. Проверка результата02 dataegret.com Системное представление pg_stat_replication. postgres=# select * from pg_stat_replication; -[ RECORD 1 ]----+------------------------------ pid | 29351 usesysid | 10 usename | postgres application_name | walreceiver client_addr | 10.1.0.99 client_hostname | client_port | 5432 backend_start | 2017-04-15 12:52:54.639356+05 backend_xmin | state | streaming sent_location | 4/EA000060 write_location | 4/EA000060 flush_location | 4/EA000060 replay_location | 4/EA000060 sync_priority | 0 sync_state | async
- 36. Особенности эксплуатации02 dataegret.com Мониторинг и поиск проблем: ● pg_stat_replication — лаг репликации. ● pg_current_xlog_location(), pg_xlog_location_diff(). ● pg_stat_activity — запросы на реплике.
- 37. Особенности эксплуатации02 dataegret.com Использование слотов: ● wal_keep_segments не нужен. ● pg_replication_slots – мониторинг слотов. ● мониторинг дискового пространства.
- 38. Особенности эксплуатации02 dataegret.com Долгие запросы на реплике могут быть причиной лага: ● Неизбежное зло. ● Переписывать запросы или отстреливать их. ● Или вообще забить.
- 39. Особенности эксплуатации02 dataegret.com DDL и autovacuum может аффектить запросы на реплике: ● Конфликты репликации. ● pg_stat_database_conflicts. ● hot_standby_feedback = on. ● max_standby_streaming_delay = ...
- 40. Особенности эксплуатации02 dataegret.com Нет встроенных средств автофайловера. ● trigger_file (recovery.conf). ● Скрипты на Shell/Python/Ansible/whatever. ● Repmgr, Patroni, Stolon.
- 41. Особенности эксплуатации02 dataegret.com Бэкап: ● Реплика != Бэкап. ● pg_basebackup + WAL архив. ● pgBarman, pgBackRest.
- 42. Резюме02 dataegret.com Репликация это нужно и полезно. Настроить репликацию легко. Репликация проста в обслуживании.
- 43. Спасибо за внимание! dataegret.com alexey.lesovsky@dataegret.com