複製功能可建立 Cloud SQL 執行個體或地端部署資料庫的副本，並將工作卸載至副本。
簡介
使用複製功能的主要原因，是在不降低效能的情況下，擴大運用資料庫中的資料。
其他原因包括：
- 在不同區域之間遷移資料
- 在不同平台之間遷移資料
- 將資料從地端資料庫遷移至 Cloud SQL
此外，如果原始執行個體損毀，也可以升級為副本。
提到 Cloud SQL 執行個體時，複製的執行個體稱為「主要執行個體」，副本則稱為「唯讀備用資源」。主要執行個體和唯讀備用資源位於 Cloud SQL 中。
如果是指地端資料庫，複製情境則稱為「從外部伺服器複製」。在這個情境中，複製的資料庫是來源資料庫伺服器。Cloud SQL 中的副本稱為 Cloud SQL 備用資源。此外，Cloud SQL 中還有一個代表來源資料庫伺服器的執行個體，稱為「來源代表執行個體」。
在災難復原情境中，您可以升級副本，將其轉換為主要執行個體。這樣一來，您就能在發生服務中斷的區域使用這個執行個體，您也可以升級副本，取代已損毀的執行個體。
Cloud SQL 支援下列類型的副本：
透過連接器強制執行，您可以強制規定只能使用 Cloud SQL Auth Proxy 或 Cloud SQL 語言連接器連線至 Cloud SQL 執行個體。強制執行連接器後，Cloud SQL 會拒絕直接連線至資料庫。如果執行個體已啟用連接器強制執行功能，就無法建立唯讀備用資源。同樣地，如果執行個體有唯讀備用資源，您就無法為該執行個體啟用連接器強制執行功能。
您也可以使用資料庫移轉服務，從來源資料庫伺服器持續複製資料到 Cloud SQL。 注意：Cloud SQL 允許使用者透過 PostgreSQL 的邏輯複製功能管理自己的複製作業。Cloud SQL 不支援在兩個外部伺服器之間進行複製。
唯讀備用資源
您可以使用唯讀備用資源，卸載 Cloud SQL 執行個體的工作。唯讀備用資源是主要執行個體的精確副本。主要執行個體上的資料和其他變更，幾乎會即時更新至唯讀副本。
唯讀備用資源僅供讀取，無法寫入。唯讀備用資源會處理查詢、讀取要求和分析流量，因此可減輕主要執行個體的負擔。
您可以透過連線名稱和 IP 位址，直接連線至副本。如果使用私人 IP 位址連線至副本，則不需要為副本建立額外的虛擬私有雲私人連線，因為連線會從主要執行個體繼承。
如要瞭解如何建立唯讀副本，請參閱 建立唯讀副本。 如要瞭解如何管理唯讀副本，請參閱 管理唯讀副本。
最佳做法是在主要執行個體上使用高可用性時，將唯讀副本放在與主要執行個體不同的區域。這樣一來，當主要執行個體所在的區域發生中斷時，讀取副本就能繼續運作。詳情請參閱「高可用性總覽」。
選取合適的機器類型
唯讀備用資源的 vCPU 數量和記憶體可以與主要資源不同。您應監控執行個體的指標，例如 CPU 和記憶體用量，確保副本執行個體的大小適合工作負載，尤其是當副本執行個體比主要執行個體小的時候。如果副本執行個體大小不足，就更容易效能不佳，例如頻繁發生記憶體不足 (OOM) 事件。
唯讀備用資源的儲存空間容量
調整主要執行個體大小時，系統會視需要調整所有唯讀備用資源的大小，確保這些資源的儲存空間容量至少與更新後的主要執行個體相同。
當唯讀副本的機器類型記憶體小於主要副本時，對 max_connections 標記的影響
在 PostgreSQL 執行個體上，如果您未將 max_connections 旗標設為所選值，Cloud SQL 會根據執行個體的記憶體量自動設定。詳情請參閱支援的標記。PostgreSQL 規定讀取副本的 max_connections 值一律不得小於主要執行個體。因此，如果唯讀備用資源的記憶體小於主要執行個體，且您尚未設定 max_connections 標記，唯讀備用資源可能會根據主要執行個體的大小，繼承較大的 max_connections 值。在這種情況下，如果您依賴 max_connections 設定來限制連線至副本執行個體的連線數量，則由於該值相對於執行個體的機器類型而言過高，副本執行個體可能會過載。如要避免這種情況，請採取下列任一做法：
- 將副本執行個體調整為較大的機器類型。
- 將用戶端應用程式設定為限制連線數量，使其少於
max_connections的值。 - 將主要和副本上的
max_connections旗標設為適當值。
使用唯讀備用資源雜湊索引作業
雜湊索引作業不會使用 PostgreSQL 9.6 的預先寫入記錄。 在「PostgreSQL 10」下，Cloud SQL 只有一個可用版本。如需相關資訊，請參閱 PostgreSQL 發行頁面的黃色注意方塊。這也適用於 Cloud SQL 唯讀備用資源。
由於雜湊索引更新不會傳播至 PostgreSQL 9.6 底下的讀取副本，因此副本無法使用這些更新。如要解決這個問題，您可以不要使用唯讀備用資源，或是升級至 PostgreSQL 主要版本 (10 以上)。
跨地區唯讀備用資源
跨區域複製功能可讓您在與主要執行個體不同的區域中建立唯讀副本。建立跨區域唯讀備用資源的方式，與建立區域內備用資源相同。
跨區域備用資源：
- 在應用程式區域附近提供副本，提高讀取效能。
- 提供額外的災難復原功能，防範區域性故障。
- 可讓您將資料從一個區域遷移到另一個區域。
如要進一步瞭解跨區域副本，請參閱「推送備用資源，以進行區域性遷移或災難復原」。
唯讀備用資源的層疊
連鎖複製功能可讓您在相同或不同區域的另一個唯讀備用資源下，建立唯讀備用資源。以下情境是使用層疊副本的用途：
- 災難復原：您可以運用串聯式唯讀備用資源階層，模擬主要執行個體及其唯讀備用資源的拓撲。發生中斷時，系統會將您選取的唯讀備用資源升級為主要執行個體，而新主要執行個體下的唯讀備用資源會繼續複製資料，隨時可供使用。
- 提升效能：將複製作業卸載至多個唯讀備用資源，減輕主要執行個體的負擔。
- 擴充讀取作業：您可以擁有更多備用資源，分攤讀取負載。
- 降低成本：您可以在其他區域使用單一連鎖副本和跨區域複製功能，降低網路成本。
術語
- 連鎖備用資源：可擁有專屬備用資源的唯讀備用資源。
- 層級：您可以在串聯式備用資源階層中建立備用資源層級。舉例來說，如果您在執行個體中新增四個副本，這四個副本就會處於相同層級。
- 同層級執行個體：從相同主要執行個體複製的多個副本。兄弟姊妹位於副本階層的同一層級。一個副本最多可以有八個同層級。
- 葉節點備用資源：沒有任何備用資源的唯讀備用資源。在多層級複製階層中，分葉副本是最後一個層級。
- 升級：將階層中任何層級的副本轉換為主要執行個體的動作。升級後，備用資源的串聯式備用資源階層會保留。
設定連鎖備用資源
串聯式備用資源可讓您在任何現有備用資源中新增唯讀備用資源。最多可以新增四層副本，包括主要執行個體。當您升級串聯式備用資源階層頂端的備用資源時，該資源會成為主要執行個體，其串聯式備用資源則會繼續複製。
如要規劃設定，您必須先確定讀取副本的用途。接下來兩節將說明災難復原和多區域複製的設定。
災難復原
如要瞭解連鎖副本如何協助您在服務中斷期間快速復原，請參考下列副本情境：
設定
服務中斷
推送
如要在災難復原設定中使用 B 區域的執行個體，且具備下列條件：
- 與主要執行個體 (副本 A) 連結的相同區域副本
- 其他區域的副本 (串聯副本) 會附加至主要副本。
您可以在 B 區域的串聯式備用資源下建立唯讀備用資源。
在「Outage」(服務中斷)分頁中，如果 A 區域發生服務中斷情形，系統會將連鎖備用資源升級為主要執行個體。底下已有唯讀副本，可縮短復原時間目標 (RTO)。
在「宣傳」分頁中，您會看到當升級連鎖副本時，其副本也會升級，並繼續在該副本下複製。
多區域複製功能
另一個使用案例是將讀取容量以符合成本效益的方式分配至第二個區域。您可以建立串聯式備用資源 C 和 D，從備用資源 B 複製資料。用戶端可以將讀取查詢分散到備用資源 B、C 和 D，藉此減輕每個備用資源的負載。跨區域網路流量費用只會產生一次，也就是從主要執行個體到備用資源 B 的費用。從 B 複製到 C 和 D 時，會使用區域內網路傳輸，因此不會產生費用。
您可以使用串聯式備用資源，為多區域複製作業建立最多四個執行個體的階層：
主要 A → 備用 B → 備用 C 和備用 D
限制
- 如果備用資源底下有備用資源，就無法刪除。如要刪除備用資源，請從葉節點備用資源開始，然後逐步向上刪除階層中的備用資源。
- 系統不支援循環區域依附元件。如要讓串聯備用資源的備用資源與主要執行個體位於相同區域，串聯備用資源也必須位於相同區域。
邏輯複寫
Cloud SQL 可讓您使用 PostgreSQL 的邏輯複製功能，設定自己的複製解決方案。邏輯複製是彈性解決方案，可執行下列操作：
- 從主要執行個體到副本的標準複製
- 只複製特定資料表或資料列
- 跨 PostgreSQL 主要版本進行複寫
- 複製到非 PostgreSQL 資料庫
- 變更資料擷取 (CDC) 工作流程，其中所有資料庫變更都會串流至取用者
詳情請參閱「設定邏輯複寫」。該頁面包含以下資訊：
- 內建邏輯複製功能
- pglogical 擴充功能
複製用途
下列使用案例適用於每種複製類型。
| 名稱 | 主要 | 備用資源 | 優點及用途 | 更多資訊 |
|---|---|---|---|---|
| 唯讀備用資源 | Cloud SQL 執行個體 | Cloud SQL 執行個體 |
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| 跨區域唯讀備用資源 | Cloud SQL 執行個體 | Cloud SQL 執行個體 |
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| 邏輯複寫 | 任何 PostgreSQL 執行個體 | 任何 PostgreSQL 執行個體或外部消費者 |
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帳單
- 唯讀備用資源的計費方式與標準 Cloud SQL 執行個體相同。資料複製無需付費。
- 跨區域唯讀備用資源的價格，與在該區域建立新的 Cloud SQL 執行個體相同。請參閱 Cloud SQL 執行個體定價，然後選取適當的區域。除了與執行個體相關的正常費用，跨區域副本還會產生跨區域資料移轉費用，因為系統會將複製記錄從主要執行個體傳送至副本執行個體，如「網路輸出定價」一文所述。
Cloud SQL 唯讀副本快速參考資料
| 主題 | 討論 |
|---|---|
| 備份 | 您不能設定備用資源的備份。 |
| 核心和記憶體 | 唯讀備用資源可使用的核心數和記憶體容量，與主要執行個體不同。 |
| 刪除主要執行個體 | 刪除主要執行個體之前，必須將其所有唯讀備用資源推送至獨立執行個體，或刪除唯讀備用資源。 |
| 刪除副本 | 刪除副本不會影響主要執行個體的狀態。 |
| 停用預寫記錄 | 如要停用主要執行個體上的預先寫入記錄，必須先推送或刪除所有唯讀備用資源。 |
| 容錯移轉 | 主要執行個體只能容錯移轉至災難復原備用資源。唯讀備用資源在服務中斷期間無法以任何方式容錯移轉。 |
| 高可用性 | 唯讀備用資源可讓您在備用資源上啟用高可用性。 |
| 負載平衡 | Cloud SQL 不提供備用資源之間的負載平衡。您可以選擇為 Cloud SQL 執行個體實作負載平衡。您也可以使用連線集區，透過負載平衡設定將查詢分散到多個副本，以提升效能。 |
| 維護期間 | 唯讀備用資源與主要執行個體共用維護期間。備用資源會遵循主要執行個體的維護設定，包括維護期間、重新排定時間和拒絕維護期間。維護期間，Cloud SQL 會先更新所有唯讀備用資源，再更新主要執行個體。 |
| 多個唯讀備用資源 | Cloud SQL 支援串聯式備用資源。 因此，您可以為單一主要執行個體建立最多 10 個副本，並為這些副本建立副本，最多可達四個層級 (包括主要執行個體)。 |
| 私人 IP | 如果使用私人 IP 位址連線至副本，則不需要為副本建立額外的 VPC 私人連線，因為副本會沿用主要執行個體的連線。 |
| 還原主要執行個體 | 存在備用資源時，您無法還原備用資源的主要執行個體。從備份還原執行個體，或對它執行時間點復原之前，您必須 推送或刪除它的所有備用資源。 |
| 設定 | 主要執行個體的設定會推送至備用資源， 包括 postgres 使用者的密碼與使用者資料表的變更。 |
| 停止備用資源 | 您無法stop備用資源，您可以在其上restart、delete 或 disable replication，但無法像停止主要執行個體一樣停止執行個體。 |
| 升級副本 | 唯讀備用資源隨時可能遇到造成服務中斷的升級。 |
| 使用者資料表 | 您無法變更備用資源。所有使用者變更都必須在主要執行個體上完成。 |
後續步驟
- 瞭解如何建立唯讀副本。
- 瞭解如何設定高可用性的執行個體。