使用 pglogical 复制进行切换和故障切换

本页介绍了如何使用 pglogical 复制进行切换和故障切换。

准备工作

设置 pglogical 复制并拥有可行的高可用性 (HA) 和灾难恢复 (DR) 解决方案后，您需要认识到逻辑复制不会提供 true 以及对所有数据库对象的全面复制，因此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

切换是一种受控流程，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（提供方和订阅方）的角色会相反。提供方变为订阅方，订阅方变为提供方。

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

  1. 停止应用向提供方系统写入数据，以防止进一步的数据库更改，并检查复制延迟时间，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

  2. 将订阅者数据库转换为提供商数据库：

    1. 停止现有订阅者订阅。
    2. 根据需要添加复制集。
    3. 将必要的表添加到复制集中。
    4. 在新订阅者数据库中构建新的订阅者订阅。
    5. 将应用重定向到新提供商。

  3. 停止现有订阅者数据库（即将成为新提供方）的订阅：

    SELECT pglogical.alter_subscription_disable(SUBSCRIPTION_NAME);

  4. （可选）创建与原始提供方数据库的定义相匹配的复制集。如果您使用的是默认的复制集，则无需执行此操作：

    SELECT pglogical.create_replication_set(REPLICATION_SET_NAME);

  5. 将表添加到该复制集中：

    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']。`

  6. 在新订阅者数据库（以前是提供方数据库）中，将 synchronize_data 选项设置为 false 以创建新订阅，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>');

  7. 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;

  8. 如果复制正常运行，请更改应用连接字符串以使用新的提供程序数据库，然后重启应用层。

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（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。

移除旧提供商和订阅

如果您希望实现单向复制，则必须移除旧的提供方/订阅方配置。

  1. 在新提供商处移除旧订阅：

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

  2. 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

如需在不停机的情况下切换，或者确保不会因意外的数据更改而丢失数据，您必须使用双向复制。实现双向复制时，请考虑冲突解决方案，除非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 设置设置冲突解决方案配置：

  • error：订阅者在检测到冲突时停止。
  • apply_remote：始终应用传入的更改，而不考虑订阅者数据库中的数据。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：时间戳最早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，以便在两个方向进行复制。原始订阅方也会成为提供方，其副本集与原始提供方相同。请参阅创建表并将其添加到 Google Cloud AlloyDB 提供程序数据库中的默认复制集，以创建一个复制集，该复制集会复制初始提供程序数据库中的原始复制集。

您必须在原始提供商处添加新订阅者。请参阅在 AlloyDB Omni 订阅方数据库中创建节点和订阅，以创建新的订阅方，确保将命令 pglogical.create_subscription 的 synchronize_data 参数设置为 false。这样可以避免对数据进行初始表副本复制。

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，则会发生故障转移，并且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故障转移后的订阅者数据库，您必须停用订阅。这样可以确保在提供程序再次可用时，不会错误地应用来自已恢复提供程序的更改。

  1. 停止订阅方 test_sub_1：

    SELECT pglogical.alter_subscription_disable(`test_sub_1`);

  2. 检查状态是否设置为 disabled：

    SELECT pglogical.show_subscription_status('test_sub_1');

    输出类似于以下内容：

    show_subscription_status                                                                           
----------------------------------------------------------------------------
(test_sub1,disabled,subscriber,"host=10.45.0.108 port=5432 dbname=my_test_db user=pglogical_replication",subscriber,{failover_set},{all})

  3. 查看状态输出中的停用关键字。

  4. 构建新的提供方/订阅方配置，以保持高可用性和灾难恢复能力。

  5. 创建包含原始复制表的新的复制集，以便在恢复旧提供方数据库并将其转换为新订阅方或构建新订阅方时，构建新订阅方。

  6. 设置订阅者。

  7. 如果您可以将旧提供方数据库恢复到故障发生时，请将此数据库设置为新订阅方。使用相同的步骤创建订阅，并将 pglogical.create_subscription 命令的 synchronize_data 参数设置为 false，以避免初始表副本。

  8. 移除已恢复节点上的旧提供程序配置，以避免 WAL 文件堆积。

  9. 如果您使用的是旧版提供方数据库，请删除完整的复制集，或逐个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>')

  10. 将应用切换为写入新节点。

后续步骤