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 utilizzare la replica è la scalabilità dell'utilizzo dei dati in un database senza compromettere 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, potrebbe essere promossa 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 risiedono in Cloud SQL.

Quando fai riferimento a un database on-premise, lo scenario di replica è chiamato replica da un server esterno. In questo scenario, il database replicato è il server del database di origine. Le copie che risiedono in Cloud SQL sono chiamate repliche Cloud SQL. Esiste anche un'istanza che rappresenta il server di 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 utilizzarla al posto di un'istanza che si trova in un'area geografica 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 ciascuna 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 le coordinate assolute in modo che la replica di un'istanza Cloud SQL possa puntare all'istanza principale. Non devi 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. A causa 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 le 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 puoi scriverle. La replica di lettura elabora le query, le richieste di lettura e il traffico di analisi, riducendo così il carico sull'istanza principale.

Ti connetti a una replica direttamente utilizzando il nome e l'indirizzo IP della connessione. Se ti connetti a una replica utilizzando un indirizzo IP privato, non è necessario creare una connessione privata VPC aggiuntiva per la replica perché la connessione viene ereditata dall'istanza principale.

Per informazioni su come creare una replica di lettura, consulta Creazione delle 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 rispetto all'istanza principale quando utilizzi l'alta disponibilità nell'istanza principale. Questa prassi garantisce che le repliche di lettura continuino a funzionare quando la zona che contiene l'istanza principale ha un'interruzione. Per ulteriori informazioni, 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 dell'istanza principale. Devi monitorare le metriche dell'istanza, come l'utilizzo di CPU e memoria, per garantire che le dimensioni dell'istanza di replica siano adeguate in base al suo carico di lavoro, soprattutto se le dimensioni sono inferiori a quelle dell'istanza principale. Un'istanza di replica di dimensioni ridotte è più soggetta a prestazioni scadenti, come i frequenti eventi 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.
  • Fornire ulteriori funzionalità di ripristino di emergenza per prevenire un errore a livello di regione.
  • Consenti di eseguire la migrazione dei dati da una regione a un'altra.

Per ulteriori informazioni sulle repliche tra regioni, consulta Promozione di repliche per la migrazione a livello di regione o il ripristino di emergenza.

Cascading delle repliche di lettura

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

  • Ripristino di emergenza: puoi utilizzare una gerarchia a cascata di repliche di lettura 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, mentre le repliche sotto la nuova replica 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.
  • Scalabilità di lettura: 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 una 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 saranno allo stesso livello.
  • Istanze di pari livello: più repliche che replicano dalla stessa istanza principale. Gli elementi di pari livello sono allo stesso livello nella gerarchia di replica. Una replica può avere fino a otto fratelli e sorelle.
  • Replica foglia: una replica di lettura che non ha repliche proprie. In una gerarchia di replica su più livelli, la replica foglia è l'ultimo livello.
  • Promuovi: un'azione che converte una replica, a qualsiasi livello della gerarchia, in un'istanza principale. Una volta promossa, viene mantenuta la gerarchia delle repliche a cascata.

Configura repliche a cascata

Le repliche a cascata 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 a cascata, questa diventa un'istanza principale e le relative repliche a cascata continuano a essere replicate.

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

Ripristino di emergenza

Per capire in che modo le repliche a cascata ti aiutano a eseguire un ripristino rapido 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 (Replica 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. Al suo interno sono già presenti delle repliche di lettura, riducendo l'RTO (Recovery Time Objective).

Nella scheda Promuovi, vedrai che quando viene promossa una replica a cascata, vengono promosse anche le relative repliche, che continueranno a essere replicate.

Replica su più regioni

Un altro caso d'uso per le repliche a cascata è la distribuzione della capacità di lettura in una seconda regione in modo conveniente. È possibile creare a cascata le repliche C e D che replicano dalla replica B. I client possono distribuire 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 sostenuto una sola volta, dall'istanza principale alla replica B. La replica da B a C e D utilizza il trasferimento di rete all'interno della regione, che è gratuito.

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

principale A → Replica B → Replica C e Replica D

Limitazioni

  • Non puoi eliminare una replica contenente delle repliche al di sotto. Per eliminare la replica, devi iniziare con le repliche foglia e proseguire gradualmente nella gerarchia.
  • La dipendenza della regione circolare non è supportata. Per avere la replica di una replica a cascata nella stessa regione dell'istanza principale, anche questa deve trovarsi nella stessa regione.

Repliche di lettura esterne

Le repliche di lettura esterne sono istanze di MySQL esterne che si replicano da un'istanza principale di Cloud SQL. Ad esempio, un'istanza MySQL in esecuzione su Compute Engine è considerata 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; controlla la documentazione dell'altro provider. Ad esempio, l'impostazione del campo di configurazione replicate-ignore-db è obbligatorio e i provider di servizi cloud in cui non è consentito non sono supportati. Consulta Configurazione di repliche esterne per 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 si trova in ritardo rispetto a quella principale. La replica si recupera una volta riconnessa a quella principale e ricomincia a replicarla. Tuttavia, se la replica viene interrotta per un periodo superiore a quello in cui vengono conservati i log di replica di Cloud SQL (sette backup), devi eliminare la replica e crearne una nuova.
  • I dati che passano dalla replica principale a quella esterna vengono addebitati come trasferimento di dati in uscita. Consulta la pagina dei pricing per conoscere i prezzi di Data Transfer 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 di Analytics
Replica di lettura tra regioni Istanza Cloud SQL Istanza Cloud SQL
  • Capacità di lettura aggiuntiva
  • Target di Analytics
  • Funzionalità aggiuntive di ripristino di emergenza
  • Migliora prestazioni di lettura
  • Eseguire la 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 di 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 nella Google Cloud Platform
  • Target di 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, che richiede l'abilitazione del recupero point-in-time. Scopri di più sull'impatto di questi log.
  • Deve essere stato creato 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. Scopri di più.
  • Per motivi di sicurezza, devi configurare SSL/TLS sulla tua istanza principale. Scopri di più.

Impatto dell'abilitazione del logging binario

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

  • Overhead per le prestazioni

    Cloud SQL utilizza la replica basata su righe con i flag MySQL sync_binlog=1 e innodb_support_xa=true. Pertanto, per ogni operazione di scrittura è richiesto un ulteriore disco fsync, che riduce le prestazioni.

  • Overhead per l'archiviazione

    L'archiviazione dei log binari viene addebitata alla stessa tariffa dei dati normali. I log binari vengono automaticamente troncati all'età del backup automatico meno recente. Attualmente Cloud SQL conserva i sette backup automatici più recenti e tutti i backup on demand. La dimensione dei log binari e, di conseguenza, l'importo addebitato dipende dal carico di lavoro. Ad esempio, un carico di lavoro ad alta intensità di scrittura consuma più spazio di log binario rispetto a un carico di lavoro ad alta lettura.

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

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

Logging binario sulle 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 quello dell'istanza principale. Tieni presente che i termini enable binary logging e enable point-in-time recovery sono intercambiabili.

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

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

    Se una replica con questo valore viene trasferita a un server autonomo, l'impostazione viene reimpostata sul valore di sicurezza 1 nel 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 passano 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 per una replica di lettura tra regioni sono gli stessi della creazione di una nuova istanza Cloud SQL nella regione. Consulta la pagina relativa ai 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 dei 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 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 relative repliche di lettura in istanze autonome o eliminarle.
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 quest'ultima è una replica di RE. Le repliche di lettura non possono eseguire il failover in nessun modo durante un'interruzione.
Alta disponibilità Le repliche di lettura consentono di abilitare l'alta disponibilità sulle repliche.
Bilanciamento del carico Cloud SQL non fornisce il bilanciamento del carico tra le repliche. Puoi scegliere di implementare il bilanciamento del carico per la tua istanza Cloud SQL. Per migliorare le prestazioni, puoi anche utilizzare il pooling di connessioni per distribuire le query tra le repliche, utilizzando la configurazione del bilanciamento del carico per migliorare le prestazioni.
Periodi di manutenzione Non puoi configurare i periodi di manutenzione su una replica di lettura. Tuttavia, le repliche di lettura condividono i periodi di manutenzione con l'istanza principale. 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 fino a quattro livelli, incluso quello principale.
Replica parallela Per informazioni sull'utilizzo della replica parallela per migliorare le prestazioni, consulta Configurare la replica parallela.
IP privato Se ti connetti a una replica utilizzando un indirizzo IP privato, non è necessario 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 questa esiste. Prima di ripristinare un'istanza da un backup o di eseguire un recupero point-in-time, devi promuovere o eliminare tutte le relative repliche.
Impostazioni Le impostazioni MySQL dell'istanza principale vengono propagate alla replica, incluse la password root e le modifiche alla tabella utenti. Le modifiche alla CPU e alla memoria non vengono propagate alla replica.
Arresto di una replica Non puoi stop una replica. Puoi restart, delete o disable replication, ma non puoi arrestarlo perché puoi usare un'istanza principale.
Upgrade di una replica Le repliche di lettura possono subire un upgrade interrotto in qualsiasi momento.
Tabelle utente Non puoi apportare modifiche alla replica. Tutte le modifiche utente devono essere apportate sull'istanza principale.

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