Replique dados entre o AlloyDB e o AlloyDB Omni

Esta página mostra as etapas para replicar dados entre o Google Cloud AlloyDB e o AlloyDB Omni usando a extensão pglogical.

Para ter uma visão geral de pglogical no AlloyDB Omni, seus benefícios e limitações, consulte Sobre a extensão pglogical.

Principais componentes de pglogical

Os principais componentes da extensão pglogical são:

  • 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 deles 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 e as 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 quantos conjuntos de replicação quiser 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 usando uma string de conexão e, opcionalmente, quais conjuntos de replicação desse provedor precisam ser copiados. Além disso, você também pode especificar se vai usar apply delay ao criar a assinatura.

Nesta implantação, o serviço AlloyDB do Google Cloud é o provedor, e o AlloyDB Omni local é o assinante. A configuração oposta também é possível.

Métodos de autenticação compatíveis

É necessário considerar 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 métodos de autenticação de senha e confiança.

O método de autenticação recomendado é a autenticação de confiança porque, no método de autenticação de senha, as senhas são armazenadas no 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 baseado em host, pg_hba.conf, para ter a máxima segurança. 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 apenas do endereço IP específico do assinante.

Antes de começar

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

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

  • Um cluster do Google Cloud AlloyDB e acesso de leitura/gravação à instância principal como administrador do Cloud AlloyDB. Para instruções sobre como provisionar um cluster do AlloyDB no Google Cloud , consulte Criar e se conectar a um banco de dados.
  • 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 primária do Google Cloud AlloyDB's e do servidor host do AlloyDB Omni.
  • Uma rede estabelecida e protegida entre o Google Cloud AlloyDB e o servidor host do AlloyDB Omni. É necessária conectividade TCP na porta padrão do PostgreSQL 5432.

Ajustar parâmetros no provedor do AlloyDB no Google Cloud

A extensão pglogical requer um conjunto mínimo de ajustes de parâmetros no cluster de provedordo Google Cloud do AlloyDB. 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 do Google Cloud , é possível ajustar parâmetros definindo as flags de cluster adequadas.

É necessário ajustar os parâmetros para as seguintes flags do AlloyDB do Google Cloud :

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

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

Para os outros parâmetros de banco de dados do nó do provedor, defina os valores padrão do Google Cloud AlloyDB da seguinte maneira:

  • max_worker_processes: um por banco de dados do provedor e pelo menos um por nó de assinante. O padrão para esse parâmetro é de 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: definido como on se a última ou a primeira atualização vencer a resolução de conflitos.
  • listen_addresses: precisa incluir o endereço IP do AlloyDB Omni ou mencionar um bloco CIDR de cobertura.

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

Ajustar parâmetros no cluster de assinantes do AlloyDB Omni

A extensão pglogical também exige um conjunto mínimo de ajustes de parâmetro 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 funcionar como um banco de dados do provedor, faça as mudanças de parâmetro necessárias para bancos de dados do 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 AlloyDB Omni quando ele foi instalado.

    Podman 

     podman container restart CONTAINER_NAME

    Substitua CONTAINER_NAME pelo nome que você atribuiu ao contêiner AlloyDB Omni quando ele foi instalado.

  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 de assinante.
    • track_commit_timestamp: defina como on se a resolução de conflito de vitória da última ou da primeira atualização for necessária.

  5. Confirme se todos os valores dos parâmetros 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 de assinantes do AlloyDB Omni

O pglogical faz conexões TCP locais com o banco de dados de assinantes 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 do provedor do AlloyDB no Google Cloud , crie o usuário e conceda o papel alloydbsuperuser:

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

  2. No cluster de assinantes 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 Google Cloud AlloyDB

  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 Google Cloud AlloyDB, é necessário conceder privilégios no esquema pglogical.

    Por exemplo, se o banco de dados for my_test_db, execute o comando abaixo no banco de dados do provedor Google Cloud AlloyDB:

       \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 Google Cloud AlloyDB, a parte do host do dsn é o endereço IP fornecido para a instância principal.

    No Google Cloud AlloyDB, 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 ao conjunto de replicação padrão no banco de dados do provedor do AlloyDB no Google Cloud.

  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 fizerem 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. É possível 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 todas de uma 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 que não têm uma chave primária, você poderá configurá-las para a replicação somente INSERT ou definir as colunas que identificam exclusivamente a linha usando o recurso REPLICA IDENTITY usado 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 de replicação 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 as tabelas recém-criadas ao conjunto de replicação de forma automática, adicione o gatilho pglogical_assign_repset conforme sugerido na origem pglogical.

Copiar o banco de dados para o cluster de assinantes 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 do servidor de assinantes do AlloyDB Omni usando o endereço IP da instância principal do Google Cloud AlloyDB.

    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 AlloyDB Omni:

    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 para Google Cloud AlloyDB.

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

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

  1. Crie um nó no banco de dados de assinantes 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 doGoogle Cloud AlloyDB.

    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. Com base no tamanho da tabela e nos dados a serem replicados, o tempo de replicação pode variar de segundos a minutos. Depois disso, os dados iniciais precisam 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. Considere os seguintes recursos avançados:

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

A seguir