Replique dados entre o AlloyDB para PostgreSQL e o AlloyDB Omni

Selecione uma versão da documentação:

Nesta página, mostramos as etapas para replicar dados entre o AlloyDB para PostgreSQL e o AlloyDB Omni usando a extensão pglogical.

Para uma visão geral do pglogical no AlloyDB Omni, os benefícios e as limitações dele, consulte Sobre a extensão pglogical.

Principais componentes do pglogical

Estes são os principais componentes da extensão pglogical:

  • Nó: referência fornecida para o banco de dados em um cluster do PostgreSQL. A extensão pglogical é instalada e funciona em qualquer número de bancos de dados no cluster, e cada um atua como um nó pglogical distinto. Cada nó pode ser um provedor, também conhecido como origem de replicação, ou um assinante, também conhecido como destino de replicação, ou ambos simultaneamente. Apenas um nó é permitido por banco de dados.
  • Conjunto de replicação: definido no banco de dados do provedor como um agrupamento lógico de tabelas e sequências a serem migradas, além das instruções SQL, como INSERT, UPDATE, DELETE, TRUNCATE, que precisam ser replicadas. É possível atribuir tabelas a mais de um conjunto de replicação. Por padrão, três conjuntos de replicação pré-configurados, como default, default_insert_only e ddl_sql, são fornecidos, e você pode adicionar qualquer número de conjuntos de replicação extras para atender às suas necessidades.
  • Assinatura: fornece detalhes das mudanças replicadas dos bancos de dados do provedor e das mudanças replicadas dos bancos de dados do provedor no banco de dados do assinante. A assinatura especifica o banco de dados do provedor por uma string de conexão e, opcionalmente, quais conjuntos de replicação desse provedor devem ser copiados. Além disso, você pode especificar se quer usar apply delay ao criar a assinatura.

Neste implantação, o serviço AlloyDB para PostgreSQL é o provedor, e o AlloyDB Omni local é o assinante. A configuração oposta também é possível.

Métodos de autenticação compatíveis

Considere a rede e a segurança entre os nós de replicação antes de implementar a extensão pglogical no AlloyDB Omni. Os dois principais métodos de autenticação usados com a extensão pglogical são os métodos de autenticação por senha e por confiança.

O método de autenticação recomendado é a autenticação de confiança, porque, no método de autenticação de senha, as senhas são armazenadas em formato de texto simples em tabelas de banco de dados pertencentes a pglogical. Essas senhas ficam visíveis em texto simples para qualquer pessoa com permissões de banco de dados para consultar essas tabelas, em backups não binários e nos arquivos de registro do PostgreSQL.

Se você estiver usando o método de autenticação de confiança, faça entradas específicas no arquivo de autenticação baseada em host, pg_hba.conf, para ter segurança máxima. É possível restringir o acesso especificando os bancos de dados de destino, permitindo apenas a opção de replicação ou bancos de dados específicos, o usuário de replicação e somente do endereço IP específico do assinante.

Antes de começar

É possível instalar o pglogical como uma extensão em um banco de dados específico.

Antes de implementar a extensão pglogical no AlloyDB Omni, verifique se você atende aos seguintes requisitos do sistema:

  • Um cluster do AlloyDB para PostgreSQL e acesso de leitura/gravação à instância principal como administrador do AlloyDB para PostgreSQL. Para instruções sobre como provisionar um cluster do AlloyDB para PostgreSQL, consulte Criar e se conectar a um banco de dados do AlloyDB para PostgreSQL.
  • Um servidor do AlloyDB Omni instalado e configurado. Para instruções sobre como instalar o AlloyDB Omni, consulte Instalar o AlloyDB Omni.
  • Os endereços IP da instância principal do AlloyDB para PostgreSQL e do servidor host do AlloyDB Omni.
  • Uma rede estabelecida e protegida entre o AlloyDB para PostgreSQL e o servidor host do AlloyDB Omni. É necessária conectividade TCP na porta padrão do PostgreSQL, que é 5432.

Ajustar parâmetros no provedor do AlloyDB para PostgreSQL

A extensão pglogical exige um conjunto mínimo de ajustes de parâmetros no cluster do provedor do AlloyDB para PostgreSQL. Defina o parâmetro wal_level como logical e anexe pglogical ao parâmetro shared_preload_libraries no arquivo postgresql.conf.

   cp postgresql.conf postgresql.bak
   sed -r -i "s|(\#)?wal_level\s*=.*|wal_level=logical|" postgresql.conf
   sed -r -i "s|(\#)?(shared_preload_libraries\s*=\s*)'(.*)'.*$|\2'\3,pglogical'|" postgresql.conf
   sed -r -i "s|',|'|" postgresql.conf

No serviço AlloyDB para PostgreSQL, é possível ajustar parâmetros definindo as flags de cluster adequadas.

É necessário ajustar os parâmetros das seguintes flags do AlloyDB para PostgreSQL:

  • alloydb.enable_pglogical = on
  • alloydb.logical_decoding = on

Para informações sobre como definir flags de banco de dados no AlloyDB para PostgreSQL, consulte Configurar flags de banco de dados de uma instância.

Para os outros parâmetros obrigatórios do banco de dados do nó do provedor, defina os valores padrão do AlloyDB para PostgreSQL da seguinte maneira:

  • max_worker_processes: um por banco de dados do provedor e pelo menos um por nó assinante. O padrão para esse parâmetro é pelo menos 10.
  • max_replication_slots: um por nó nos nós do provedor.
  • max_wal_senders: um por nó nos nós do provedor.
  • track_commit_timestamp: defina como on se a última ou a primeira atualização vencer a resolução de conflitos for necessária.
  • listen_addresses: precisa incluir o endereço IP do AlloyDB Omni ou mencionar por um bloco CIDR abrangente.

É possível verificar esses parâmetros usando qualquer ferramenta de consulta, como psql.

Ajustar parâmetros no cluster assinante do AlloyDB Omni

A extensão pglogical também exige um conjunto mínimo de ajustes de parâmetros no assinante do AlloyDB Omni. Anexe pglogical ao parâmetro shared_preload_libraries no arquivo DATA_DIR/postgresql.conf. Se algum banco de dados no cluster atuar como um banco de dados de provedor, faça as mudanças de parâmetro necessárias para bancos de dados de provedor.

Substitua DATA_DIR pelo caminho do sistema de arquivos para o diretório de dados, por exemplo, /home/$USER/alloydb-data.

  1. Ajuste os parâmetros:

    sudo sed -r -i "s|(shared_preload_libraries\s*=\s*)'(.*)'.*$|\1'\2,pglogical'|" DATA_DIR/postgresql.conf

  2. Verifique se o parâmetro está definido corretamente:

    grep -iE 'shared_preload_libraries' DATA_DIR/postgresql.conf

  3. Reinicie o AlloyDB Omni para que a mudança de parâmetro entre em vigor:

    Docker 

     docker container restart CONTAINER_NAME

    Substitua CONTAINER_NAME pelo nome que você atribuiu ao contêiner do AlloyDB Omni ao instalá-lo.

    Podman 

     podman container restart CONTAINER_NAME

    Substitua CONTAINER_NAME pelo nome que você atribuiu ao contêiner do AlloyDB Omni ao instalá-lo.

  4. Defina os valores padrão do AlloyDB Omni para outros parâmetros de banco de dados do provedor:

    • max_worker_processes: um por banco de dados do provedor e um por nó do assinante.
    • track_commit_timestamp: defina como on se a última ou a primeira atualização ganhar a resolução de conflitos.

  5. Confirme se todos os valores de parâmetro estão definidos corretamente:

    Docker 

     docker exec CONTAINER_NAME psql -h localhost -U postgres -c "
 SELECT name, setting
   FROM pg_catalog.pg_settings
  WHERE name IN ('listen_addresses',
                 'wal_level',
                 'shared_preload_libraries',
                 'max_worker_processes',
                 'max_replication_slots',
                 'max_wal_senders',
                 'track_commit_timestamp')
      ORDER BY name;"

    Podman 

     podman exec CONTAINER_NAME psql -h localhost -U postgres -c "
 SELECT name, setting
   FROM pg_catalog.pg_settings
  WHERE name IN ('listen_addresses',
                 'wal_level',
                 'shared_preload_libraries',
                 'max_worker_processes',
                 'max_replication_slots',
                 'max_wal_senders',
                 'track_commit_timestamp')
      ORDER BY name;"

Ajustes de autenticação baseada em host no cluster assinante do AlloyDB Omni

O pglogical faz conexões TCP locais com o banco de dados assinante do AlloyDB Omni. Portanto, adicione o endereço IP do servidor host do assinante ao arquivo DATA_DIR/pg_hba.conf do AlloyDB Omni.

  1. Adicione uma entrada de autenticação de confiança para o servidor local, específica para um novo usuário pglogical_replication, ao arquivo DATA_DIR/pg_hba.conf:

    echo -e "# pglogical entries:
host all pglogical_replication samehost trust
" | column -t | sudo tee -a DATA_DIR/pg_hba.conf

  2. Verifique se a entrada está correta:

    tail -2 DATA_DIR/pg_hba.conf

  3. Reinicie o AlloyDB Omni para que a mudança de autenticação entre em vigor:

    Docker 

    docker container restart CONTAINER_NAME

    Podman 

    podman container restart CONTAINER_NAME

Criar um usuário pglogical em clusters de provedor e assinante

Você precisa criar um novo usuário no cluster do provedor e do assinante. pglogical exige que o usuário tenha as permissões superuser e replication.

  1. No cluster de provedores do AlloyDB para PostgreSQL, crie o usuário e conceda a função alloydbsuperuser:

    CREATE USER pglogical_replication LOGIN PASSWORD 'secret';
ALTER USER pglogical_replication WITH replication;
GRANT alloydbsuperuser TO pglogical_replication;

  2. No cluster assinante do AlloyDB Omni, crie o usuário e conceda os atributos replication e superuser:

    CREATE USER pglogical_replication LOGIN PASSWORD 'secret';
ALTER USER pglogical_replication WITH replication;
ALTER USER pglogical_replication WITH superuser;

Adicionar pglogical e nós ao banco de dados do provedor do AlloyDB para PostgreSQL

  1. Conceda os privilégios necessários.

    É necessário instalar a extensão pglogical em cada banco de dados e conceder a permissão usage ao usuário do banco de dados pglogical. No AlloyDB para PostgreSQL, é necessário conceder privilégios no esquema pglogical.

    Por exemplo, se o banco de dados for my_test_db, execute o seguinte comando no banco de dados do provedor do AlloyDB para PostgreSQL:

       \c my_test_db;
 CREATE EXTENSION IF NOT EXISTS pglogical;
 GRANT usage ON SCHEMA pglogical TO pglogical_replication;
-- For Google Cloud AlloyDB we also need to manually grant privileges:
 GRANT ALL PRIVILEGES ON ALL tables IN SCHEMA pglogical TO pglogical_replication;

  2. Crie um nó pglogical para os bancos de dados do provedor. O node_name é arbitrário, e a string dsn precisa ser uma conexão TCP válida de volta ao mesmo banco de dados. No AlloyDB para PostgreSQL, a parte do host do dsn é o endereço IP fornecido para a instância principal.

    No AlloyDB para PostgreSQL, a autenticação de confiança não é permitida, e o argumento de senha precisa ser incluído no dsn. no parâmetro maxSurge.

    Por exemplo, para o banco de dados my_test_db, execute o seguinte comando:

    SELECT pglogical.create_node(node_name := 'provider', dsn := 'host=SERVER_IP_ADDRESS
port=5432 dbname=my_test_db user=pglogical_replication password=secret');

Criar uma tabela e adicioná-la ao conjunto de replicação padrão

Crie uma tabela e adicione-a ao conjunto de replicação padrão no banco de dados do provedor do AlloyDB para PostgreSQL.

  1. Crie uma tabela de teste chamada test_table_1 no banco de dados do provedor:

    CREATE TABLE test_table_1 (col1 INT PRIMARY KEY);
INSERT INTO test_table_1 VALUES (1),(2),(3);

  2. Conceda SELECT nas tabelas individuais ou execute o comando GRANT SELECT ON ALL TABLES. Todas as tabelas que fazem parte de um conjunto de replicação precisam ter permissão de consulta concedida ao usuário de replicação, pglogical_replication.

    GRANT SELECT ON ALL TABLES IN SCHEMA public TO pglogical_replication;

  3. Adicione manualmente a tabela de teste ao conjunto de replicação padrão. Você pode criar conjuntos de replicação pglogical personalizados ou usar os conjuntos de replicação padrão. Vários conjuntos de replicação padrão, como default, default_insert_only e ddl_sql, foram criados quando você criou a extensão. É possível adicionar tabelas e sequências aos conjuntos de replicação individualmente ou de uma só vez para um esquema especificado.

    -- Add the specified table to the default replication set:
SELECT pglogical.replication_set_add_table(set_name := 'default', relation := 'test_table_1', synchronize_data := TRUE);

-- Check which tables have been added to all replication sets:
SELECT * FROM pglogical.replication_set_table;

  4. (Opcional) Adicione todas as tabelas em um esquema especificado, como public:

    -- Add all "public" schema tables to the default replication set:
SELECT pglogical.replication_set_add_all_tables('default', ARRAY['public']);

-- Check which tables have been added to all replication sets:
SELECT * FROM pglogical.replication_set_table;

-- Add all "public" schema sequences to the default replication:
SELECT pglogical.replication_set_add_all_sequences('default', ARRAY['public']);

 -- Check which sequences have been added to all replication sets:
SELECT * FROM pglogical.replication_set_seq;

  5. Remova a tabela do conjunto de replicação default. Se houver tabelas no esquema sem uma chave primária, você poderá configurar a replicação somente de inserção ou definir as colunas que identificam exclusivamente a linha usando o recurso REPLICA IDENTITY com o comando ALTER TABLE. Se você adicionou essas tabelas ao conjunto de replicação default automaticamente usando a função replication_set_add_all_tables, remova-as manualmente desse conjunto e adicione-as ao conjunto default_insert_only.

    -- Remove the table from the **default** replication set:
SELECT pglogical.replication_set_remove_table(set_name := 'default', relation := 'test_table_2');

    -- Manually add to the **default_insert_only** replication set:
SELECT pglogical.replication_set_add_table(set_name := 'default_insert_only', relation := 'test_table_2');

    Se quiser adicionar automaticamente as tabelas recém-criadas ao conjunto de replicação, adicione o gatilho pglogical_assign_repset conforme sugerido na pglogical origem.

Copiar o banco de dados para o cluster assinante do AlloyDB Omni

  1. Crie um backup somente de esquema do banco de dados de origem usando o utilitário pg_dump.

  2. Execute o comando pg_dump no servidor assinante do AlloyDB Omni usando o endereço IP da instância principal do AlloyDB para PostgreSQL.

    pg_dump -h SERVER_IP_ADDRESS -U postgres --create --schema-only my_test_db > my_test_db.schema-only.sql

  3. Importe o backup para o banco de dados do assinante no servidor do AlloyDB Omni do assinante:

    Docker 

    docker exec -i CONTAINER_NAME psql -h localhost -U postgres < my_test_db.schema-only.sql

    Podman 

    podman exec -i CONTAINER_NAME psql -h localhost -U postgres < my_test_db.schema-only.sql

Ignore erros como alloydbsuperuser not existing. Essa função é específica do AlloyDB para PostgreSQL.

Isso cria o banco de dados e o esquema, sem nenhum dos dados de linha. Os dados de linha são replicados pela extensão pglogical. Copie ou recrie manualmente os outros usuários ou funções necessários.

Criar um nó e uma assinatura no banco de dados assinante do AlloyDB Omni

  1. Crie um nó no banco de dados assinante do AlloyDB Omni:

    Docker 

    docker exec CONTAINER_NAME psql -h localhost -U postgres -d my_test_db -c "
SELECT pglogical.create_node(node_name := 'subscriber', dsn := 'host=localhost port=5432 dbname=my_test_db user=pglogical_replication');"

    Podman 

    podman exec CONTAINER_NAME psql -h localhost -U postgres -d my_test_db -c "
SELECT pglogical.create_node(node_name := 'subscriber', dsn := 'host=localhost port=5432 dbname=my_test_db user=pglogical_replication');"

  2. Crie uma assinatura no banco de dados do assinante, apontando de volta para a instância principal do banco de dados do provedor do AlloyDB para PostgreSQL.

    Docker 

    docker exec CONTAINER_NAME psql -h localhost -U postgres -d my_test_db -c "
SELECT pglogical.create_subscription(subscription_name := 'test_sub_1', provider_dsn := 'host=SERVER_IP_ADDRESS port=5432 dbname=my_test_db user=pglogical_replication password=secret');"

    Podman 

    podman exec CONTAINER_NAME psql -h localhost -U postgres -d my_test_db -c "
SELECT pglogical.create_subscription(subscription_name := 'test_sub_1', provider_dsn := 'host=SERVER_IP_ADDRESS port=5432 dbname=my_test_db user=pglogical_replication password=secret');"

  3. Dependendo do tamanho da tabela e dos dados a serem replicados, o tempo de replicação pode variar de segundos a minutos. Depois disso, os dados iniciais devem ser replicados do provedor para o assinante:

    Docker 

    docker exec CONTAINER_NAME psql -h localhost -U postgres -d my_test_db -c "
SELECT * FROM test_table_1 ORDER BY 1;"

    Podman 

    podman exec CONTAINER_NAME psql -h localhost -U postgres -d my_test_db -c "
SELECT * FROM test_table_1 ORDER BY 1;"

    Outras linhas adicionadas ao banco de dados do provedor também são replicadas em segundos.

Outras considerações sobre a implantação do pglogical

A extensão pglogical tem muitos recursos avançados que não são abordados neste documento. Muitos desses recursos são aplicáveis à sua implementação. Você pode considerar os seguintes recursos avançados:

  • Resolução de conflitos
  • Replicação multimaster e bidirecional
  • Inclusão de sequências
  • Procedimentos de alternância e failover

A seguir