Mit der datacenterübergreifenden Replikation arbeiten

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Auf dieser Seite wird beschrieben, wie Sie die datenzentrumsübergreifende Replikation verwenden, indem Sie sekundäre Datenbankcluster in Kubernetes erstellen und damit arbeiten.

Eine konzeptionelle Übersicht über die datenzentrumübergreifende Replikation finden Sie unter Datenzentrumübergreifende Replikation.

Hinweise

  • Installieren Sie den AlloyDB Omni-Operator in Version 1.1.0 oder höher, um AlloyDB Omni in einem Kubernetes-Cluster im primären Rechenzentrum und in einem Kubernetes-Cluster im sekundären Rechenzentrum bereitzustellen.
  • Erstellen Sie einen AlloyDB Omni-Datenbankcluster im Kubernetes-Cluster im primären Rechenzentrum.

Sekundären Datenbankcluster erstellen

So erstellen Sie einen sekundären AlloyDB Omni-Datenbankcluster und aktivieren die Replikation von Ihrem primären Datenbankcluster:

Kubernetes

  1. Achten Sie darauf, dass die externe Verbindung in Ihrem primären AlloyDB Omni-Datenbankcluster aktiviert ist. Wenn die externe Konnektivität nicht aktiviert ist, fügen Sie dem Abschnitt „spec“ des Datenbankclustermanifests Folgendes hinzu:

      kind: DBCluster
      spec:
       allowExternalIncomingTraffic: true
    
  2. Wenn Sie die datenbankübergreifende Replikation mit einem primären Datenbankcluster verwenden möchten, für den HA aktiviert ist, müssen Sie dafür sorgen, dass sowohl der primäre als auch der Standby-Datenbankserver in Ihrem primären Datenbankcluster über ausreichend Write-Ahead Logging (WAL)-Speicherplatz verfügen, um die für die Replikation in den sekundären Cluster erforderlichen WAL-Dateien aufzunehmen. Legen Sie die WAL-Größe für Ihren primären AlloyDB Omni-Datenbankcluster fest, indem Sie den Abschnitt „spec“ des Datenbankcluster-Manifests festlegen:

      kind: DBCluster
      spec:
        primarySpec:
          parameters:
            wal_keep_size: WAL_KEEP_SIZE
            max_wal_size: MAX_WAL_SIZE
    

    Ersetzen Sie Folgendes:

    • WAL_KEEP_SIZE: Die Mindestgröße der bisherigen WAL-Dateien, die im WAL-Verzeichnis gespeichert sind, falls ein sekundärer Server sie für die Streaming-Replikation abrufen muss. Wenn ein mit dem primären Server verbundener sekundärer Server um mehr als wal_keep_size MB zurückbleibt, kann es sein, dass der primäre Server ein WAL-Segment entfernt, das der sekundäre Server benötigt. In diesem Fall wird die Replikationsverbindung beendet. Auch Downstream-Verbindungen schlagen dann fehl. Legen Sie WAL_KEEP_SIZE auf einen Wert fest, der Ihre Arbeitslastanforderungen unterstützt. Berücksichtigen Sie dabei die WAL-Generierungsrate, die Eigenschaften des Replikationsnetzwerks und die Replikationsverzögerung zwischen den Rechenzentren, in denen Ihre primären und sekundären Datenbankcluster bereitgestellt werden. Der Standardwert ist 100 MB.
    • MAX_WAL_SIZE: Die maximale Größe, die das WAL während automatischer Datenbank-Prüfpunkte erreichen darf. Der Standardwert ist 1.504 MB. Dieser Wert muss höher als der wal_keep_size-Wert sein.
  3. Wenn Sie die Replikation in Ihrem primären Datenbankcluster aktivieren möchten, wenden Sie ein Manifest an, das dem folgenden ähnelt, auf Ihren Kubernetes-Cluster im primären Rechenzentrum an:

    apiVersion: v1
    kind: Secret
    metadata:
     name: ha-rep-pw-DB_CLUSTER_NAME
    type: Opaque
    data:
     rep-user-pw: "ENCODED_PASSWORD"
    ---
    apiVersion: alloydbomni.dbadmin.goog/v1
    kind: Replication
    metadata:
     name: REPLICATION_NAME
    spec:
     dbcluster:
       name: DB_CLUSTER_NAME
     upstream:
       password:
         name: ha-rep-pw-DB_CLUSTER_NAME
    

    Ersetzen Sie Folgendes:

    • DB_CLUSTER_NAME: Der Name des Datenbankclusters, z. B. dbc-1.
    • ENCODED_PASSWORD: Das Passwort für den Datenbanknutzer, der für die Replikation von sekundären Datenbanken verwendet werden soll, codiert als Base64-String, z. B. Q2hhbmdlTWUxMjM= for ChangeMe123. Der Standardwert ist alloydbreplica.
    • REPLICATION_NAME: der Name der Replikation, z. B. replication-1.

    Warten Sie, bis der Replikationsstatus „Bereit“ lautet.

  4. Führen Sie den folgenden Befehl aus, um die Upstream-Verbindungsinformationen abzurufen, die zum Konfigurieren der Replikation im sekundären Datenbankcluster verwendet werden:

      kubectl get replication REPLICATION_NAME
      kubectl get replication REPLICATION_NAME -o json | jq .status.upstream

    Die Beispielausgabe sieht in etwa so aus:

      {
       "host": "35.230.32.36",
       "password": {
         "name": "ha-rep-pw-dbc-1"
       },
       "port": 5432,
       "replicationSlotName": "dbc_1_replication_1",
       "username": "alloydbreplica"
      }
    
  5. Notieren Sie sich die Ausgabe, da Sie sie im nächsten Schritt benötigen, um die Replikation im sekundären Datenbankcluster zu aktivieren.

  6. Erstellen Sie einen AlloyDB Omni-Cluster in Ihrem Kubernetes-Cluster im sekundären Rechenzentrum mit einer Konfiguration, die mit der Ihres primären Datenbankclusters identisch ist.

  7. Achten Sie darauf, dass die externe Verbindung für Ihren sekundären AlloyDB Omni-Datenbankcluster aktiviert ist.

  8. Wenn die externe Konnektivität nicht aktiviert ist, fügen Sie dem Abschnitt „spec“ des Manifests Folgendes hinzu:

     allowExternalIncomingTraffic: true
    
  9. Wenn Sie die Replikation für Ihren sekundären Datenbankcluster aktivieren möchten, wenden Sie ein Manifest an, das dem folgenden ähnelt, auf Ihren Kubernetes-Cluster im sekundären Rechenzentrum an:

      apiVersion: v1
      kind: Secret
      metadata:
        name: ha-rep-pw-SECONDARY_DB_CLUSTER_NAME
      type: Opaque
      data:
        rep-user-pw: "ENCODED_PASSWORD"
      ---
      apiVersion: alloydbomni.dbadmin.goog/v1
      kind: Replication
      metadata:
        name: SECONDARY_REPLICATION_NAME
      spec:
        dbcluster:
          name: SECONDARY_DB_CLUSTER_NAME
        downstream:
          host: PRIMARY_HOST
          port: PRIMARY_PORT
          username: alloydbreplica
          password:
            name: ha-rep-pw-SECONDARY_DB_CLUSTER_NAME
          replicationSlotName: PRIMARY_REPLICATION_SLOT
          control: setup
    

    Ersetzen Sie Folgendes:

    • SECONDARY_DB_CLUSTER_NAME: Der Name des sekundären Datenbankclusters, z. B. dbc-2.
    • ENCODED_PASSWORD: Das Passwort für den Datenbanknutzer, der für die Replikation des primären Datenbankclusters verwendet werden soll, codiert als Base64-String, z. B. Q2hhbmdlTWUxMjM= for ChangeMe123. Der Standardwert ist alloydbreplica.
    • SECONDARY_REPLICATION_NAME: der Name der Replikation, z. B. replication-2.
    • PRIMARY_HOST: Der Verbindungsendpunkt des primären Datenbankclusters aus der Ausgabe in Schritt 3, auf den die sekundäre Datenbank für die Replikation zugreifen kann.
    • PRIMARY_PORT: Der Verbindungsport des primären Datenbankclusters aus der Ausgabe in Schritt 3, auf den die sekundäre Datenbank für die Replikation zugreifen kann.
    • PRIMARY_REPLICATION_SLOT: Der Name des Replikations-Slots im primären Datenbankcluster aus der Ausgabe in Schritt 3, den die sekundäre Datenbank für die Replikation verwenden kann.

Replikation im sekundären Datenbankcluster ansehen

Führen Sie die folgenden Befehle aus, um detaillierte Informationen zu einem sekundären AlloyDB Omni-Datenbankcluster und seinem Replikationsstatus aufzurufen:

Kubernetes

kubectl get dbcluster SECONDARY_DB_CLUSTER_NAME
kubectl get replication SECONDARY_REPLICATION_NAME

Wenn der sekundäre Datenbankcluster erfolgreich eingerichtet wurde und die Streamingreplikation vom primären Datenbankcluster erfolgt, ist der Replikationsstatus sowohl „Bereit“ als auch „Fehlerfrei“.

Sekundären Datenbankcluster hochstufen

Bevor Sie einen sekundären Datenbankcluster hochstufen, führen Sie die folgenden Schritte aus, um zu prüfen, ob der sekundäre Datenbankcluster alle vom primären Datenbankcluster empfangenen Transaktionen angewendet hat:

Kubernetes

  • Prüfen Sie den Replikationsstatus des sekundären Datenbankclusters, um sicherzustellen, dass er bereit und fehlerfrei ist.

    kubectl get replication SECONDARY_REPLICATION_NAME
  • Beenden Sie alle Schreibvorgänge in den primären Datenbankcluster. Führen Sie die folgende Abfrage für den primären Datenbankcluster aus, um die Replikationsverzögerung der sekundären Datenbank zu prüfen. Prüfen Sie, ob das Ergebnis eine minimale Verzögerung aufweist.

    Ein Verzögerungswert von 0 ist ideal. Wenn die Verzögerung größer als 0 ist, können Sie den sekundären Datenbankcluster trotzdem hochstufen. Dabei besteht jedoch das Risiko, dass einige der letzten Transaktionen verloren gehen, die bereits im primären Datenbankcluster committet wurden.

     psql -h PRIMARY_HOST -U postgres -d postgres -c 'SELECT application_name, pg_wal_lsn_diff(pg_current_wal_lsn(), replay_lsn) AS replay_lag FROM pg_stat_replication;'

Wenn Sie einen sekundären Datenbankcluster zum primären Datenbankcluster hochstufen möchten, aktualisieren Sie das Feld control des Replikationsmanifests des sekundären Datenbankclusters auf promote und wenden Sie es auf Ihren Kubernetes-Cluster im sekundären Rechenzentrum an.

Kubernetes

    apiVersion: v1
    kind: Secret
    metadata:
      name: ha-rep-pw-SECONDARY_DB_CLUSTER_NAME
    type: Opaque
    data:
      rep-user-pw: "ENCODED_PASSWORD"
    ---
    apiVersion: alloydbomni.dbadmin.goog/v1
    kind: Replication
    metadata:
      name: SECONDARY_REPLICATION_NAME
    spec:
      dbcluster:
        name: SECONDARY_DB_CLUSTER_NAME
      downstream:
        host: PRIMARY_HOST
        port: PRIMARY_PORT
        username: alloydbreplica
        password:
          name: ha-rep-pw-SECONDARY_DB_CLUSTER_NAME
        replicationSlotName: PRIMARY_REPLICATION_SLOT
        control: promote

Switchover durchführen

Prüfen Sie vor dem Switchover, ob die primären und sekundären Datenbankcluster, die zu beiden Rechenzentren gehören, online und fehlerfrei sind.

Damit die Daten in Ihren primären und sekundären Datenbankclustern während der Umstellung konsistent sind, führen Sie die folgenden Schritte aus, um zu prüfen, ob der sekundäre Datenbankcluster alle vom primären Datenbankcluster empfangenen Transaktionen angewendet hat:

Kubernetes

  • Prüfen Sie den Replikationsstatus des sekundären Datenbankclusters, um sicherzustellen, dass er bereit und fehlerfrei ist.

    kubectl get replication SECONDARY_REPLICATION_NAME
  • Beenden Sie alle Schreibvorgänge in den primären Datenbankcluster. Führen Sie die folgende Abfrage für den primären Datenbankcluster aus, um die Replikationsverzögerung der sekundären Datenbank zu prüfen. Prüfen Sie, ob das Ergebnis einen Verzögerungswert von 0 enthält.

     psql -h PRIMARY_HOST -U postgres -d postgres -c 'SELECT application_name, pg_wal_lsn_diff(pg_current_wal_lsn(), replay_lsn) AS replay_lag FROM pg_stat_replication;'

So führen Sie einen Switchover durch:

Kubernetes

  1. Wenn Sie Ihren sekundären AlloyDB Omni-Datenbankcluster in einen primären Datenbankcluster umwandeln möchten, aktualisieren Sie das zugehörige Replikationsmanifest in Ihrem Kubernetes-Cluster im sekundären Rechenzentrum so:

       apiVersion: v1
       kind: Secret
       metadata:
        name: ha-rep-pw-SECONDARY_DB_CLUSTER_NAME
       type: Opaque
       data:
         rep-user-pw: "ENCODED_PASSWORD"
       ---
       apiVersion: alloydbomni.dbadmin.goog/v1
       kind: Replication
       metadata:
        name: SECONDARY_REPLICATION_NAME
       spec:
        dbcluster:
           name: SECONDARY_DB_CLUSTER_NAME
         upstream:
           password:
             name: ha-rep-pw-SECONDARY_DB_CLUSTER_NAME
    

    Warten Sie, bis der Replikationsstatus „Bereit“ lautet.

  2. Führen Sie den folgenden Befehl aus, um die Upstream-Verbindungsinformationen für die Replikation abzurufen:

    kubectl get replication SECONDARY_REPLICATION_NAME
    kubectl get replication SECONDARY_REPLICATION_NAME -o json | jq .status.upstream

    Die Beispielausgabe sieht in etwa so aus:

     {
       "host": "34.23.207.137",
       "password": {
         "name": "ha-rep-pw-dbc-2"
       },
       "port": 5432,
       "replicationSlotName": "dbc_2_replication_2",
       "username": "alloydbreplica"
     }
    
  3. Wenn Sie Ihren primären AlloyDB Omni-Datenbankcluster in einen sekundären Datenbankcluster umwandeln möchten, aktualisieren Sie das zugehörige Replikationsmanifest in Ihrem Kubernetes-Cluster im primären Rechenzentrum. Das Manifest sollte in etwa so aussehen:

        apiVersion: v1
        kind: Secret
        metadata:
         name: ha-rep-pw-DB_CLUSTER_NAME
        type: Opaque
        data:
          rep-user-pw: "ENCODED_PASSWORD"
        ---
        apiVersion: alloydbomni.dbadmin.goog/v1
        kind: Replication
        metadata:
          name: REPLICATION_NAME
        spec:
          dbcluster:
            name: DB_CLUSTER_NAME
          downstream:
            host: SECONDARY_HOST
            port: SECONDARY_PORT
            username: alloydbreplica
            password:
              name: ha-rep-pw-DB_CLUSTER_NAME
            replicationSlotName: SECONDARY_REPLICATION_SLOT
           control: rewind
    

    Warten Sie, bis der Replikationsstatus „Bereit“ und „Fehlerfrei“ lautet.

  4. So prüfen Sie den Replikationsstatus:

    kubectl get replication REPLICATION_NAME