Informazioni sulla replica in Cloud SQL

La replica è la capacità di creare copie di un'istanza Cloud SQL o di un database on-premise e di trasferire il lavoro alle copie.

Introduzione

Il motivo principale per l'utilizzo della replica è scalare l'utilizzo dei dati in un database senza ridurre le prestazioni.

Altri motivi sono:

  • Migrazione dei dati tra regioni
  • Migrazione dei dati tra piattaforme
  • Migrazione dei dati da un database on-premise a Cloud SQL

Inoltre, è possibile promuovere una replica se l'istanza originale si danneggia.

Quando si fa riferimento a un'istanza Cloud SQL, l'istanza replicata è denominata istanza principale e le copie sono chiamate repliche di lettura. L'istanza principale e le repliche di lettura si trovano in Cloud SQL.

Quando si fa riferimento a un database on-premise, lo scenario di replica è chiamato replica da un server esterno. In questo scenario, il database che viene replicato è il server del database di origine. Le copie che risiedono in Cloud SQL sono chiamate repliche Cloud SQL. C'è anche un'istanza che rappresenta il server del database di origine in Cloud SQL denominata istanza di rappresentazione dell'origine.

In uno scenario di ripristino di emergenza, puoi promuovere una replica per convertirla in istanza principale. In questo modo, puoi utilizzarlo al posto di un'istanza che si trova in una regione in cui è in corso un'interruzione. Puoi anche promuovere una replica per sostituire un'istanza danneggiata.

Cloud SQL supporta i seguenti tipi di repliche:

Puoi anche utilizzare Database Migration Service per la replica continua da un server di database di origine a Cloud SQL.

Cloud SQL non supporta la replica tra due server esterni. Tuttavia, Cloud SQL supporta la replica basata su GTID (Global Transaction Identifier). I GTID identificano in modo univoco ogni transazione sul server e all'interno di una configurazione di replica. Poiché ogni transazione ha un identificatore univoco, il server MySQL può tenere traccia delle transazioni eseguite. Un GTID utilizza coordinate assolute per consentire alla replica di un'istanza Cloud SQL di puntare alla sua istanza principale. Non è necessario specificare un nome file per il log binario o una posizione nell'istruzione CHANGE MASTER. Ci sono meno errori con le repliche e con il recupero point-in-time. Per via di questi vantaggi, non puoi disabilitare la replica basata su GTID in Cloud SQL.

Repliche di lettura

Puoi utilizzare una replica di lettura per trasferire il lavoro da un'istanza Cloud SQL. La replica di lettura è una copia esatta dell'istanza principale. I dati e altre modifiche nell'istanza principale vengono aggiornati quasi in tempo reale nella replica di lettura.

Le repliche di lettura sono di sola lettura e non è possibile scriverle. La replica di lettura elabora query, richieste di lettura e analisi del traffico, riducendo così il carico sull'istanza principale.

Per connetterti a una replica puoi utilizzare il nome e l'indirizzo IP della connessione. Se ti connetti a una replica utilizzando un indirizzo IP privato, non devi creare una connessione privata VPC aggiuntiva per la replica, poiché la connessione viene ereditata dall'istanza principale.

Per informazioni su come creare una replica di lettura, consulta Creazione di repliche di lettura. Per informazioni sulla gestione di una replica di lettura, consulta Gestione delle repliche di lettura.

Come best practice, inserisci le repliche di lettura in una zona diversa da quella dell'istanza principale quando utilizzi l'alta disponibilità sull'istanza principale. In questo modo, le repliche di lettura continuano a funzionare quando la zona che contiene l'istanza principale viene interrotta. Per saperne di più, consulta la Panoramica dell'alta disponibilità.

Selezionare un tipo di macchina appropriato

Le repliche di lettura possono avere un tipo di macchina diverso da quello della macchina principale. Devi monitorare le metriche sull'istanza, come l'utilizzo di CPU e memoria, per assicurarti che l'istanza di replica sia dimensionata correttamente per il carico di lavoro, soprattutto se è più piccola dell'istanza principale. Un'istanza di replica sottodimensionata è più soggetta a prestazioni scadenti, come eventi frequenti di esaurimento della memoria (OOM).

Repliche di lettura tra regioni

La replica tra regioni consente di creare una replica di lettura in una regione diversa dall'istanza principale. Puoi creare una replica di lettura tra regioni nello stesso modo in cui crei una replica all'interno delle regioni.

Repliche tra regioni:

  • Migliora le prestazioni di lettura rendendo disponibili le repliche più vicino alla regione della tua applicazione.
  • Fornisci ulteriori funzionalità di ripristino di emergenza per evitare errori a livello di regione.
  • Consente di eseguire la migrazione dei dati da una regione all'altra.

Consulta la pagina sulla promozione di repliche per la migrazione a livello di regione o il ripristino di emergenza per ulteriori informazioni sulle repliche tra regioni.

Propagazione delle repliche di lettura

La replica a cascata ti consente di creare una replica di lettura in un'altra replica di lettura nella stessa regione o in una diversa. Di seguito sono riportati alcuni casi di utilizzo delle repliche a cascata:

  • Ripristino di emergenza: puoi utilizzare una gerarchia di repliche di lettura a cascata per simulare la topologia dell'istanza principale e delle relative repliche di lettura. Durante un'interruzione, la replica di lettura selezionata viene promossa a principale e le repliche di lettura all'interno della nuova istanza principale continuano a essere replicate e sono pronte per l'uso.
  • Miglioramenti delle prestazioni: riduci il carico sull'istanza principale trasferendo il lavoro di replica su più repliche di lettura.
  • Operazioni di lettura della scalabilità: puoi avere più repliche per condividere il carico di lettura.
  • Riduzione dei costi: puoi ridurre i costi di networking utilizzando un'unica replica a cascata con replica tra regioni in altre regioni.

Terminologia

  • Replica a cascata: una replica di lettura che può avere la propria replica.
  • Livelli: puoi creare livelli di repliche in una gerarchia di repliche a cascata. Ad esempio, se aggiungi quattro repliche a un'istanza, queste quattro repliche sono allo stesso livello.
  • Istanze di pari livello: più repliche che si replicano dalla stessa istanza principale. I fratelli o le sorelle si trovano allo stesso livello nella gerarchia delle repliche. Una replica può ufficialmente avere fino a otto fratelli o sorelle.
  • Replica foglia: una replica di lettura che non ha repliche proprie. In una gerarchia di replica multilivello, la replica foglia è l'ultimo livello.
  • Promuovi: un'azione che converte una replica, a qualsiasi livello della gerarchia, in un'istanza principale. Se promossa, la gerarchia delle repliche a cascata della replica viene mantenuta.

Configura repliche a cascata

Le repliche a cascata ti consentono di aggiungere repliche di lettura a qualsiasi replica esistente. Puoi aggiungere fino a quattro livelli di repliche, inclusa l'istanza principale. Quando promuovi la replica in cima a una gerarchia di repliche, questa diventa un'istanza principale e le sue repliche a cascata continuano a replicarsi.

Per pianificare la configurazione, devi avere un obiettivo specifico per le repliche di lettura. Le due sezioni successive descrivono le configurazioni per il ripristino di emergenza e la replica in più regioni.

Ripristino di emergenza

Per capire in che modo le repliche a cascata consentono di recuperare rapidamente durante un'interruzione, considera il seguente scenario di replica:

Configurazione

Diagramma di una configurazione di replica a cascata con la replica a cascata in una regione separata

Interruzione

Diagramma della promozione durante un'interruzione

Promozione

Diagramma della nuova istanza con repliche

Se vuoi utilizzare un'istanza nella regione B in una configurazione di ripristino di emergenza e hai:

  • Repliche nella stessa regione collegate all'istanza principale (Replica A)
  • Repliche in altre regioni (repliche a cascata) collegate all'istanza principale.

Puoi creare repliche di lettura nella replica a cascata nella regione B.

Nella scheda Interruzione, in caso di interruzione nella regione A, la replica a cascata viene promossa a istanza principale. Contiene già repliche di lettura, il che riduce l'RTO (Recovery Time Objective).

Nella scheda Promuovi puoi vedere che quando una replica a cascata viene promossa, anche le relative repliche vengono promosse e continuano a essere replicate al suo interno.

Replica su più regioni

Un altro caso d'uso delle repliche a cascata è distribuire la capacità di lettura a una seconda regione in modo conveniente. È possibile creare le repliche C e D a cascata che si replicano dalla replica B. I client possono distribuire le query di lettura tra le repliche B, C e D per ridurre il carico su ogni replica. Il costo del traffico di rete tra regioni viene addebitato una sola volta, dall'istanza principale alla replica B. La replica da B a C e D utilizza il trasferimento di rete all'interno dell'area geografica, che è gratuito.

Puoi creare una gerarchia di massimo quattro istanze utilizzando le repliche a cascata per la replica in più regioni:

Principale A → Replica B → Replica C e Replica D

Limitazioni

  • Non puoi eliminare una replica contenente delle repliche al suo interno. Per eliminare la replica, devi iniziare con le repliche foglia e aumentare la gerarchia.
  • La dipendenza della regione circolare non è supportata. Affinché la replica a cascata si trovi nella stessa regione dell'istanza principale, anche questa deve trovarsi nella stessa regione.

Repliche di lettura esterne

Le repliche di lettura esterne sono istanze MySQL esterne che si replicano da un'istanza Cloud SQL principale. Ad esempio, un'istanza MySQL in esecuzione su Compute Engine è considerata un'istanza esterna.

Le repliche di lettura esterne hanno le seguenti limitazioni:

  • La replica su un'istanza MySQL ospitata da un'altra piattaforma cloud potrebbe non essere possibile; consulta la documentazione dell'altro provider. Ad esempio, l'impostazione del campo di configurazione replicate-ignore-db è obbligatoria e i cloud provider dove non è consentito non sono supportati. Consulta la pagina Configurazione di repliche esterne per gli altri campi di configurazione obbligatori.
  • Se la replica viene interrotta per alcune ore, ad esempio a causa di un'interruzione della rete o del server, la replica è indietro rispetto all'istanza principale. La replica raggiunge il ritardo quando si riconnette all'istanza principale e ne riavvia la replica. Tuttavia, se la replica viene interrotta per un periodo di tempo superiore a quello dei log di replica di Cloud SQL (sette backup), devi eliminare la replica e crearne una nuova.
  • I dati che fluiscono dalla replica principale a quella esterna vengono addebitati come trasferimento di dati in uscita. Consulta la pagina dei pricing per i prezzi del trasferimento di dati per il tuo tipo di istanza Cloud SQL.

Casi d'uso della replica

I seguenti casi d'uso si applicano a ogni tipo di replica.

Nome Principale Replica Vantaggi e casi d'uso Ulteriori informazioni
Replica in lettura Istanza Cloud SQL Istanza Cloud SQL
  • Capacità di lettura aggiuntiva
  • Target Analytics
Replica di lettura tra regioni Istanza Cloud SQL Istanza Cloud SQL
  • Capacità di lettura aggiuntiva
  • Target Analytics
  • Funzionalità aggiuntive di ripristino di emergenza
  • Migliora prestazioni di lettura
  • Migrazione dei dati tra regioni
Replica di lettura esterna Istanza Cloud SQL Istanza MySQL esterna a Cloud SQL
  • Latenza ridotta per le connessioni esterne
  • Target Analytics
  • Percorso di migrazione ad altre piattaforme
Replica da un server esterno Istanza MySQL esterna a Cloud SQL Istanza Cloud SQL per MySQL
  • Percorso di migrazione a Cloud SQL
  • Replica dei dati sulla Google Cloud Platform
  • Target Analytics

Prerequisiti per la creazione di una replica di lettura

Prima di poter creare una replica di lettura di un'istanza Cloud SQL principale, l'istanza deve soddisfare i seguenti requisiti:

  • I backup automatici devono essere abilitati.
  • Il logging binario deve essere abilitato e richiede l'abilitazione del recupero point-in-time. Scopri di più sull'impatto di questi log.
  • È necessario creare almeno un backup dopo l'abilitazione del logging binario.

Requisiti aggiuntivi per la replica esterna:

  • La versione MySQL della replica deve essere uguale o superiore alla versione MySQL dell'istanza principale. Ulteriori informazioni
  • Per motivi di sicurezza, devi configurare SSL/TLS sull'istanza principale. Ulteriori informazioni

Impatto dell'abilitazione del logging binario

Devi abilitare il recupero point-in-time per abilitare il logging binario sull'istanza principale in modo da supportare le repliche di lettura. Ciò ha le seguenti conseguenze:

  • Overhead delle prestazioni

    Cloud SQL utilizza la replica basata su riga con i flag MySQL sync_binlog=1 e innodb_support_xa=true. Di conseguenza, per ogni operazione di scrittura è necessario un disco aggiuntivo fsync, con conseguente riduzione delle prestazioni.

  • Overhead di archiviazione

    L'archiviazione dei log binari viene addebitata alla stessa tariffa dei normali dati. I log binari vengono troncati automaticamente in base all'età del backup automatico meno recente. Attualmente Cloud SQL conserva gli ultimi sette backup automatici e tutti i backup on demand. Le dimensioni dei log binari e, di conseguenza, l'importo addebitato dipendono dal carico di lavoro. Ad esempio, un carico di lavoro ad alta intensità di scrittura consuma più spazio di archiviazione di log binario rispetto a un carico di lavoro che richiede molte operazioni di lettura.

    Puoi visualizzare le dimensioni dei log binari utilizzando il comando MySQL SHOW BINARY LOGS.

    Quando vengono acquisiti i backup, i log vengono archiviati nel backup insieme ai dati.

Logging binario nelle repliche di lettura

  • Il logging binario è supportato sulle istanze di replica di lettura (solo MySQL 5.7 e 8.0). Puoi abilitare il logging binario su una replica con gli stessi comandi API dell'istanza principale, utilizzando il nome dell'istanza della replica anziché il nome dell'istanza principale. Tieni presente che i termini enable binary logging e enable point-in-time recovery sono intercambiabili.

    La durabilità del logging binario nell'istanza di replica (ma non su quella principale) può essere impostata con il flag sync_binlog, che controlla la frequenza con cui il server MySQL sincronizza il log binario su disco.

    Il logging binario può essere abilitato su una replica anche se il backup è disabilitato nell'istanza principale.

    Se una replica con questo valore impostato viene promossa a server autonomo, l'impostazione viene reimpostata sul valore sicuro 1 sul server autonomo.

Fatturazione

  • Una replica di lettura viene addebitata alla stessa tariffa di un'istanza Cloud SQL standard. Non è previsto alcun costo per la replica dei dati.
  • Per le repliche esterne, i dati che fluiscono dalla replica principale a quella esterna vengono addebitati come trasferimento di dati. Consulta la pagina dei pricing per i prezzi del trasferimento di dati per il tuo tipo di istanza Cloud SQL.
  • I prezzi di una replica di lettura tra regioni sono gli stessi che per la creazione di una nuova istanza Cloud SQL nella regione. Consulta i prezzi delle istanze Cloud SQL e seleziona la regione appropriata. Oltre al normale costo associato all'istanza, una replica tra regioni comporta addebiti per il trasferimento di dati tra regioni per i log di replica inviati dall'istanza principale all'istanza di replica, come descritto in Prezzi del traffico in uscita dalla rete.

Riferimento rapido per le repliche di lettura di Cloud SQL

Argomento Discussione
Backup Non puoi configurare backup nella replica.
Core e memoria Le repliche di lettura possono utilizzare un numero di core e una quantità di memoria diversi da quelli dell'istanza principale.
Eliminazione dell'istanza principale Prima di poter eliminare un'istanza principale, devi promuovere tutte le sue repliche di lettura a istanze autonome o eliminare le repliche di lettura.
Eliminazione della replica in corso... L'eliminazione di una replica non influisce sullo stato dell'istanza principale.
Disabilitazione del logging binario Prima di poter disabilitare i log binari su un'istanza principale, devi promuovere o eliminare tutte le relative repliche di lettura.
Failover Un'istanza principale può eseguire il failover a una replica solo se si tratta di una replica di RE. Durante un'interruzione non è possibile eseguire il failover delle repliche di lettura in nessun modo.
Alta disponibilità Le repliche di lettura consentono di abilitare l'alta disponibilità sulle repliche.
Bilanciamento del carico Cloud SQL non fornisce bilanciamento del carico tra le repliche. Puoi scegliere di implementare il bilanciamento del carico per la tua istanza Cloud SQL. Puoi anche utilizzare il pooling delle connessioni per distribuire le query tra le repliche con la configurazione del bilanciamento del carico per migliorare le prestazioni.
Periodi di manutenzione Le repliche di lettura condividono i periodi di manutenzione con l'istanza principale. Le repliche seguono le impostazioni di manutenzione per l'istanza principale, inclusi il periodo di manutenzione, la ripianificazione e il periodo in cui evitare la manutenzione. Durante la manutenzione, Cloud SQL aggiorna tutte le repliche di lettura prima di aggiornare l'istanza principale.
Più repliche di lettura Cloud SQL supporta le repliche a cascata. Di conseguenza, puoi creare fino a 10 repliche per una singola istanza principale e le repliche possono essere concatenate per un massimo di quattro livelli, incluso quello principale.
Replica parallela Per informazioni sull'utilizzo della replica parallela per miglioramenti delle prestazioni, consulta Configurare la replica parallela.
IP privato Se ti connetti a una replica utilizzando un indirizzo IP privato, non devi creare una connessione privata VPC aggiuntiva per la replica, poiché viene ereditata dall'istanza principale.
Ripristino dell'istanza principale Non puoi ripristinare l'istanza principale di una replica mentre la replica esiste. Prima di ripristinare un'istanza da un backup o di eseguire un recupero point-in-time sull'istanza, devi promuovere o eliminare tutte le sue repliche.
Impostazioni Le impostazioni MySQL dell'istanza principale vengono propagate alla replica, incluse la password root e le modifiche alla tabella utente. Le modifiche a CPU e memoria non vengono propagate alla replica.
Arresto di una replica Non puoi stop una replica. Puoi restart, delete o disable replication su questo cluster, ma non puoi arrestarlo come puoi fare con un'istanza principale.
Upgrade di una replica in corso Le repliche di lettura possono subire un upgrade fastidioso in qualsiasi momento.
Tabelle utente Non puoi apportare modifiche alla replica. Tutte le modifiche dell'utente devono essere apportate sull'istanza principale.

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