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在 PostgreSQL 適用的 AlloyDB 與 AlloyDB Omni 之間複製資料

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本頁說明如何使用 pglogical 擴充功能，在 PostgreSQL 適用的 AlloyDB 和 AlloyDB Omni 之間複製資料。

如要瞭解 AlloyDB Omni 中的 pglogical 總覽、優點和限制，請參閱「關於 pglogical 擴充功能」。

`pglogical` 的主要元件

pglogical 擴充功能的關鍵元件如下：

節點：PostgreSQL 叢集內資料庫的參照。 pglogical 擴充功能會安裝到叢集中的任意數量資料庫，並對這些資料庫運作，每個資料庫都會做為不同的 pglogical 節點。每個節點可以是供應商 (也稱為複製來源) 或訂閱者 (也稱為複製目標)，也可以同時是兩者。每個資料庫只能有一個節點。
複寫集：在供應商資料庫中定義為要遷移的資料表和序列的邏輯分組，以及需要複寫的 SQL 陳述式，例如 INSERT, UPDATE, DELETE, TRUNCATE。您可以將資料表指派給多個複寫集。系統預設提供三組預先設定的複寫集，例如 default、default_insert_only 和 ddl_sql，您可以視需要新增任意數量的複寫集。
訂閱：提供從供應商資料庫複製的變更詳細資料，以及從訂閱者資料庫複製的變更。訂閱項目會透過連線字串指定供應商資料庫，並視需要指定要從該供應商複製哪些複寫集。此外，您也可以在建立訂閱項目時指定是否要使用 apply delay。

在這個部署作業中，PostgreSQL 適用的 AlloyDB 服務是供應商，而地端 AlloyDB Omni 是訂閱者。請注意，您也可以設定相反的配置。

支援的驗證方法

在 AlloyDB Omni 上實作 pglogical 擴充功能之前，請務必考量複寫節點之間的網路和安全性。與 pglogical 擴充功能搭配使用的兩種主要驗證方法是密碼和信任驗證方法。

建議使用信任驗證方法，因為在密碼驗證方法中，密碼會以純文字格式儲存在 pglogical 擁有的資料庫表格中。如果使用者有權查詢這些資料表、存取非二進位備份檔，以及查看 PostgreSQL 記錄檔，就能以純文字形式看到這些密碼。

如果您使用信任驗證方法，則必須在主機式驗證檔案 pg_hba.conf 中建立特定項目，才能確保最高安全性。您可以指定目標資料庫來限制存取權，只允許複製選項或特定資料庫、複製使用者，以及僅限來自訂閱者特定 IP 位址的存取要求。

事前準備

您可以在特定資料庫中安裝 pglogical 做為擴充功能。

在 AlloyDB Omni 上實作 pglogical 擴充功能前，請確認您符合下列系統需求：

AlloyDB for PostgreSQL 叢集，以及主要執行個體的讀取/寫入存取權 (以 AlloyDB for PostgreSQL 管理員身分)。如需如何佈建 AlloyDB for PostgreSQL 叢集的說明，請參閱「建立及連線至 AlloyDB for PostgreSQL 資料庫」。
已安裝及設定的 AlloyDB Omni 伺服器。如需安裝 AlloyDB Omni 的操作說明，請參閱「安裝 AlloyDB Omni」。
PostgreSQL 適用的 AlloyDB 主要執行個體和 AlloyDB Omni 主機伺服器的 IP 位址。
AlloyDB for PostgreSQL 與 AlloyDB Omni 主機伺服器之間已建立安全網路。必須透過標準 PostgreSQL 通訊埠 5432 建立 TCP 連線。

調整 AlloyDB for PostgreSQL 供應商的參數

pglogical 擴充功能需要在 PostgreSQL 適用的 AlloyDB 供應商叢集上進行最少的參數調整。您必須將 wal_level 參數設為 logical，並在 postgresql.conf 檔案中，將 pglogical 附加至 shared_preload_libraries 參數。

   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

在 AlloyDB for PostgreSQL 服務中，您可以設定適當的叢集標記來調整參數。

您必須調整下列 AlloyDB for PostgreSQL 旗標的參數：

alloydb.enable_pglogical = on
alloydb.logical_decoding = on

如要瞭解如何在 AlloyDB for PostgreSQL 中設定資料庫標記，請參閱「設定執行個體的資料庫標記」。

如要設定其他必要供應商節點資料庫參數，請按照下列方式設定 AlloyDB for PostgreSQL 預設值：

max_worker_processes：每個供應商資料庫各一個，且每個訂閱者節點至少一個。這個參數的標準值為至少 10。
max_replication_slots：提供者節點上每個節點各一個。
max_wal_senders：提供者節點上每個節點各一個。
track_commit_timestamp：如果需要解決最後或第一次更新的衝突，請設為 on。
listen_addresses：必須包含 AlloyDB Omni IP 位址，或透過涵蓋的 CIDR 區塊提及。

您可以使用任何查詢工具 (例如 psql) 檢查這些參數。

調整 AlloyDB Omni 訂閱端叢集的參數

pglogical擴充功能也需要在 AlloyDB Omni 訂閱者上進行最少的參數調整。您必須在 DATA_DIR/postgresql.conf 檔案中，將 pglogical 附加至 shared_preload_libraries 參數。如果叢集中的任何資料庫充當供應商資料庫，請對供應商資料庫進行必要的參數變更。

將 DATA_DIR 替換為資料目錄的檔案系統路徑，例如 /home/$USER/alloydb-data。

調整參數：

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

確認參數設定正確無誤：

grep -iE 'shared_preload_libraries' DATA_DIR/postgresql.conf

重新啟動 AlloyDB Omni，讓參數變更生效：
Docker
```
 docker container restart CONTAINER_NAME
```
將 CONTAINER_NAME 替換為您在安裝 AlloyDB Omni 容器時指派的名稱。
Podman
```
 podman container restart CONTAINER_NAME
```
將 CONTAINER_NAME 替換為您在安裝 AlloyDB Omni 容器時指派的名稱。
為其他供應商資料庫參數設定 AlloyDB Omni 預設值：
- max_worker_processes：每個供應商資料庫各一個，每個訂閱者節點各一個。
- track_commit_timestamp：如果需要解決最後或首次更新的衝突，請設為 on。

確認所有參數值都已正確設定：

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;"

調整 AlloyDB Omni 訂閱者叢集的主機型驗證

pglogical 會建立與 AlloyDB Omni 訂閱端資料庫的本機 TCP 連線。因此，您必須將訂閱者的主機伺服器 IP 位址新增至 AlloyDB Omni DATA_DIR/pg_hba.conf 檔案。

在 DATA_DIR/pg_hba.conf 檔案中，為新 pglogical_replication 使用者新增本機伺服器的信任驗證項目：
```
echo -e "# pglogical entries:
host all pglogical_replication samehost trust
" | column -t | sudo tee -a DATA_DIR/pg_hba.conf
```
注意： 請指定並限制連線至確切的資料庫名稱，而非 all。
確認輸入的內容正確無誤：
```
tail -2 DATA_DIR/pg_hba.conf
```

重新啟動 AlloyDB Omni，讓驗證變更生效：

Docker

docker container restart CONTAINER_NAME

Podman

podman container restart CONTAINER_NAME

在提供者和訂閱者叢集中建立 `pglogical` 使用者

您必須在供應商和訂閱者叢集中建立新使用者。如要使用 pglogical，使用者必須同時具備 superuser 和 replication 權限。

在 AlloyDB for PostgreSQL 供應商叢集中，建立使用者並授予 alloydbsuperuser 角色：

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

在 AlloyDB Omni 訂閱端叢集中，建立使用者並授予 replication 和 superuser 屬性：

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

在 PostgreSQL 適用的 AlloyDB 提供者資料庫中新增 `pglogical` 和節點

授予必要權限。

您必須在每個資料庫中安裝 pglogical 擴充功能，並將 usage 權限授予 pglogical 資料庫使用者。在 PostgreSQL 適用的 AlloyDB 中，您必須授予 pglogical 結構定義的權限。

舉例來說，如果資料庫是 my_test_db，請對 AlloyDB for PostgreSQL 供應商資料庫執行下列指令：
```
   \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;
```
為供應商資料庫建立 pglogical 節點。 node_name 是任意值，而 dsn 字串必須是連回相同資料庫的有效 TCP 連線。如果是 PostgreSQL 適用的 AlloyDB，dsn 的主機部分是為主要執行個體提供的 IP 位址。

對於 PostgreSQL 適用的 AlloyDB，系統不允許信任驗證，且密碼引數必須包含在 dsn 中。參數。

舉例來說，如要使用 my_test_db 資料庫，請執行下列指令：
```
SELECT pglogical.create_node(node_name := 'provider', dsn := 'host=SERVER_IP_ADDRESS
port=5432 dbname=my_test_db user=pglogical_replication password=secret');
```

建立資料表並新增至預設複寫集

建立資料表，並將其新增至 PostgreSQL 適用的 AlloyDB 供應商資料庫預設複製集。

在供應商資料庫中建立名為 test_table_1 的測試資料表：

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

在個別資料表上授予 SELECT，或執行 GRANT SELECT ON ALL TABLES 指令。凡是屬於複寫集一部分的資料表，都必須授予複寫使用者 pglogical_replication 查詢權限。
```
GRANT SELECT ON ALL TABLES IN SCHEMA public TO pglogical_replication;
```
手動將測試資料表新增至預設複寫集。您可以建立自訂的 pglogical 複寫集，也可以使用預設的複寫集。建立擴充功能時，系統會建立多個預設複寫集，例如 default、default_insert_only 和 ddl_sql。您可以個別將資料表和序列新增至複寫集，也可以一次新增指定結構定義的所有資料表和序列。
```
-- 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;
```

(選用) 新增指定結構定義中的所有資料表，例如 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;

從 default 複寫集移除資料表。如果結構定義中有任何資料表沒有主鍵，您可以設定僅供 INSERT 複製，也可以使用 REPLICA IDENTITY 功能搭配 ALTER TABLE 指令，設定可唯一識別資料列的資料欄。如果您使用 replication_set_add_all_tables 函式，將這些表格自動新增至 default 複寫集，則必須手動從該複寫集中移除這些表格，並將其新增至 default_insert_only 集。
```
-- 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');
```
或者，如要將新建立的資料表自動新增至複寫集，請按照pglogical來源中的建議新增 pglogical_assign_repset 觸發條件。

將資料庫複製到 AlloyDB Omni 訂閱者叢集

使用 pg_dump 公用程式，建立來源資料庫的僅限結構定義備份。
使用 AlloyDB for PostgreSQL 主要執行個體的 IP 位址，從 AlloyDB Omni 訂閱者伺服器執行 pg_dump 指令。

注意： 您必須從 AlloyDB Omni 容器外部執行 pg_dump 指令。建議您從 AlloyDB Omni 主機伺服器執行 pg_dump 指令 (如果可以安裝 PostgreSQL 用戶端)。如有需要，您也可以從其他伺服器執行指令。
```
pg_dump -h SERVER_IP_ADDRESS -U postgres --create --schema-only my_test_db > my_test_db.schema-only.sql
```

將備份檔匯入訂閱端 AlloyDB Omni 伺服器的訂閱端資料庫：

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

請忽略 alloydbsuperuser not existing 等錯誤。這個角色專為 PostgreSQL 適用的 AlloyDB 而設。

這項操作會建立資料庫和結構定義，但不包含任何資料列資料。pglogical 擴充功能會複製資料列。手動複製或重新建立任何其他必要的使用者或角色。

在 AlloyDB Omni 訂閱者資料庫上建立節點和訂閱項目

在 AlloyDB Omni 訂閱端資料庫上建立節點：

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');"

在訂閱者資料庫中建立訂閱項目，指向 AlloyDB for PostgreSQL 提供者資料庫的主要執行個體。

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');"

視資料表大小和要複製的資料而定，複製時間可能從幾秒到幾分鐘不等，之後初始資料應該就會從供應商複製到訂閱者：

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;"

新增至供應商資料庫的額外資料列也會在幾秒內複製。

其他 `pglogical` 部署注意事項

pglogical 擴充功能提供許多進階功能，本文件未涵蓋這些功能。其中許多功能都適用於您的實作項目。您可以考慮使用下列進階功能：

解決衝突
多主機和雙向複製
納入序列
切換和容錯移轉程序

在 PostgreSQL 適用的 AlloyDB 與 AlloyDB Omni 之間複製資料 透過集合功能整理內容 你可以依據偏好儲存及分類內容。

pglogical 的主要元件

支援的驗證方法

事前準備

調整 AlloyDB for PostgreSQL 供應商的參數

調整 AlloyDB Omni 訂閱端叢集的參數

Docker

Podman

Docker

Podman

調整 AlloyDB Omni 訂閱者叢集的主機型驗證

Docker

Podman

在提供者和訂閱者叢集中建立 pglogical 使用者

在 PostgreSQL 適用的 AlloyDB 提供者資料庫中新增 pglogical 和節點

建立資料表並新增至預設複寫集

將資料庫複製到 AlloyDB Omni 訂閱者叢集

Docker

Podman

在 AlloyDB Omni 訂閱者資料庫上建立節點和訂閱項目

Docker

Podman

Docker

Podman

Docker

Podman

其他 pglogical 部署注意事項

後續步驟

在 PostgreSQL 適用的 AlloyDB 與 AlloyDB Omni 之間複製資料

`pglogical` 的主要元件

在提供者和訂閱者叢集中建立 `pglogical` 使用者

在 PostgreSQL 適用的 AlloyDB 提供者資料庫中新增 `pglogical` 和節點

其他 `pglogical` 部署注意事項