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使用 pglogical 复制进行切换和故障切换

本页面介绍了如何使用 pglogical 复制进行切换和故障切换。

准备工作

在设置 pglogical 复制并提供可行的高可用性 (HA) 和灾难恢复 (DR) 解决方案，同时认识到逻辑复制未提供对所有数据库对象的 true 和全面复制后，您必须先测试此配置，然后才能开始使用它。

如需详细了解 pglogical 扩展程序，请参阅 pglogical 简介。

如需了解如何使用 pglogical 进行数据复制，请参阅在 Google Cloud AlloyDB 和 AlloyDB Omni 之间复制数据以及在 AlloyDB Omni 和其他数据库之间复制数据。

使用 pglogical 复制进行切换

切换是一个受控过程，用于在提供方数据库和订阅方数据库之间切换角色。执行切换时，两个数据库的角色（提供方和订阅方）会反转。提供方成为订阅方，订阅方成为提供方。

此切换功能对于操作系统升级、PostgreSQL 升级或故障切换测试非常重要。

如需在单向复制配置中实现此目的，您必须设置新的提供方/订阅方关系并移除旧的提供方/订阅方关系。

构建新的提供方/订阅方配置

停止应用向提供方系统写入数据，以防止进一步数据库更改，并检查复制延迟情况，以确保所有事务都在订阅方节点上重放：

SELECT application_name,
    state,
    sync_state,
    client_addr,
    client_hostname,
    pg_wal_lsn_diff(pg_current_wal_lsn(),sent_lsn) AS sent_lag,
    pg_wal_lsn_diff(sent_lsn,flush_lsn) AS receiving_lag,
    pg_wal_lsn_diff(flush_lsn,replay_lsn) AS replay_lag,
    pg_wal_lsn_diff(pg_current_wal_lsn(),replay_lsn) AS total_lag,
    now()-reply_time AS reply_delay
FROM pg_stat_replication
ORDER BY client_hostname;

当所有延迟字段均显示零时，表示复制是最新的，并且数据库已准备好进行切换。

输出类似于以下内容：

-[ RECORD 1 ]----+------------------------------
application_name | test_sub_1
state            | streaming
sync_state       | async
client_addr      | 10.45.0.80
client_hostname  | 
sent_lag         | 0
receiving_lag    | 0
replay_lag       | 0
total_lag        | 0
reply_delay      | 00:00:26.203433

将订阅方数据库转换为提供方数据库：
1. 停止现有订阅方订阅。
2. 添加复制集（如有必要）。
3. 将必要的表添加到复制集中。
4. 在新的订阅方数据库中构建新的订阅方订阅。
5. 将应用重定向到新提供方。
停止现有订阅方数据库的订阅，该数据库会成为新提供方：
```
SELECT pglogical.alter_subscription_disable(SUBSCRIPTION_NAME);
```
（可选）创建与原始提供方数据库定义匹配的复制集。如果您使用的是默认复制集，则无需执行此操作：
```
SELECT pglogical.create_replication_set(REPLICATION_SET_NAME);
```
将表添加到该复制集：
```
SELECT pglogical.replication_set_add_table(REPLICATION_SET_NAME, TABLE_NAME);
```
替换以下内容：
- REPLICATION_SET_NAME：复制集的名称。
- TABLE_NAME：架构所有者的表名称。例如，ARRAY['public']。

在之前是提供方数据库的新订阅方数据库中，创建新的订阅，并将 synchronize_data 选项设置为 false，以防止初始表加载：

SELECT pglogical.create_subscription (
           subscription_name := '<subscription name>',
           replication_sets := array['default'],
           synchronize_data := false,
           provider_dsn := 'host=<hostname or IP> port=5432 
           dbname=<db name> user=pglogical_replication password=<password>');

检查订阅是否在提供方节点上正常运行：

SELECT application_name,
    state,
    sync_state,
    client_addr,
    client_hostname,
    pg_wal_lsn_diff(pg_current_wal_lsn(),sent_lsn) AS sent_lag,
    pg_wal_lsn_diff(sent_lsn,flush_lsn) AS receiving_lag,
    pg_wal_lsn_diff(flush_lsn,replay_lsn) AS replay_lag,
    pg_wal_lsn_diff(pg_current_wal_lsn(),replay_lsn) AS total_lag,
    now()-reply_time AS reply_delay
FROM pg_stat_replication
ORDER BY client_hostname;

如果复制正常运行，请更改应用连接字符串以使用新提供方数据库并重启应用层。

如果您在订阅方停止后更改旧提供方节点上的数据，则这些更改不会复制，从而导致数据丢失。如果原始提供方数据库中存在未复制的数据更改，或者原始提供方数据库（即新订阅方）的状态与新提供方数据库（即旧订阅方）的状态不一致，则您必须完全构建新订阅方数据库。

移除旧提供方和订阅

如果您需要单向复制，则必须移除旧提供方/订阅方配置。

移除新提供方上的旧订阅

SELECT pglogical.drop_subscription('<subscription name>')

移除新订阅方上的复制集，或从复制集中移除所有表：

SELECT pglogical.drop_replication_set('<replication set name>')

SELECT pglogical.replication_set_remove_table('<replication set name>','<table name>')

双向复制

如需在不造成停机的情况下进行切换，或者确保不会因计划外的数据更改而导致数据丢失，您必须使用双向复制。在实现双向复制时，请考虑冲突解决方案，除非您已实施严格的控制措施来防止同时对两个节点进行写入访问。

您可以使用以下 pglogical.conflict_resolution 设置来设置冲突解决配置：

error：当检测到冲突时，订阅方会停止。
apply_remote：无论订阅方数据库中的数据如何，都始终应用传入的更改。这是默认设置。
keep_local：始终忽略有冲突的传入数据并舍弃有冲突的更改。
last_update_wins：具有最新提交时间戳的数据版本是已提交的数据
first_update_wins：具有最早时间戳的数据版本是已提交的数据

如需设置双向复制，请设置提供方和订阅方，以便复制在双向进行。原始订阅方还会成为提供方，并使用与原始提供方相同的复制集。如需创建复制集，以复制初始提供方数据库中的原始复制集，请参阅创建表并将其添加到 Google Cloud AlloyDB 提供方数据库中的默认复制集。

您必须在原始提供方中添加新的订阅方。如需创建新的订阅方，确保命令 pglogical.create_subscription 的 synchronize_data 参数设置为 false，请参阅在 AlloyDB Omni 订阅方数据库中创建节点和订阅。这样可以避免初始表中的数据复制。

使用 pglogical 复制进行故障切换

如果提供方数据库因任何原因变得不可用，则会发生故障切换，您必须将应用切换为使用订阅方数据库。

为防止任何重复数据意外应用于已进行故障切换的订阅方数据库，您必须停用订阅。这可确保在已恢复的提供方再次可用时，系统不会错误地应用该提供方的更改。

停止订阅方 test_sub_1：

SELECT pglogical.alter_subscription_disable(`test_sub_1`);

检查状态是否设置为 disabled：

SELECT pglogical.show_subscription_status('test_sub_1');