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PostgreSQL流復(fù)制、邏輯復(fù)制

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PostgreSQL流復(fù)制、邏輯復(fù)制
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一

物理流復(fù)制 VS 邏輯訂閱

1.1 物理復(fù)制

  • 物理復(fù)制目前只能做到整個(gè)集群的復(fù)制。
  • 物理流復(fù)制是基于REDO的塊級(jí)別復(fù)制，復(fù)制出來(lái)的數(shù)據(jù)與主庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)一模一樣，每個(gè)塊都是一樣，好似從主庫(kù)克隆出來(lái)一樣。
  • 物理流復(fù)制的備庫(kù)為只讀，不能寫(xiě)入。
  • 物理流復(fù)制不需要等待事務(wù)提交，即可將REDO日志發(fā)往備庫(kù)，備庫(kù)可以直接應(yīng)用；
  • 物理流復(fù)制需要復(fù)制所有的REDO日志。
  • 物理流復(fù)制不需要記錄REDO信息（主鍵或者整行）。
  • 物理流復(fù)制備庫(kù)上的查詢語(yǔ)句可能會(huì)與清理REDO沖突，查詢需要的讀取的數(shù)據(jù)版本，主庫(kù)可能已經(jīng)清理，同步到備庫(kù)時(shí)，和正在查詢的SQL沖突。

1.2 邏輯訂閱

  • 邏輯訂閱可以做到表級(jí)別復(fù)制。
  • 邏輯訂閱支持讀寫(xiě)。
  • 邏輯訂閱需要等待事務(wù)提交后，發(fā)布端才會(huì)使用wal_sender進(jìn)程將解碼后的數(shù)據(jù)發(fā)送給訂閱端，訂閱端接收應(yīng)用?！疽虼诉壿嬘嗛喌难舆t筆物理流復(fù)制要高】
  • 邏輯訂閱不需要復(fù)制所有的REDO日志，僅復(fù)制“訂閱表產(chǎn)生的REDO解碼后的數(shù)據(jù)”。
  • 邏輯訂閱需要產(chǎn)生額外的REDO信息（主鍵或者整行）；訂閱對(duì)主庫(kù)的性能影響較大。

  • 邏輯定于模式不存在SQL沖突。

    解決方案：

    a. 主庫(kù)延遲清理（導(dǎo)致主庫(kù)膨脹）

    b. 備庫(kù)延遲應(yīng)用REDO
二

PostgreSQL 物理流復(fù)制

當(dāng)用戶執(zhí)行DML、DDL操作后，產(chǎn)生的WAL日志，會(huì)實(shí)時(shí)有wal sender進(jìn)程發(fā)送到備庫(kù)，備庫(kù)wal receiver進(jìn)程。
接收后寫(xiě)入本地wal日志，有startup進(jìn)程讀取wal日志，進(jìn)行應(yīng)用。備庫(kù)進(jìn)程體現(xiàn)是一個(gè)恢復(fù)進(jìn)程。
PostgreSQL9.0之前提供的方法是主庫(kù)寫(xiě)完一個(gè)WAL日志文件后，才把WAL日志文件傳送到備庫(kù)，這樣的方式導(dǎo)致主備延遲特別大。
PostgreSQL在9.0之后引入了主備流復(fù)制機(jī)制，通過(guò)流復(fù)制，備庫(kù)不斷的從主庫(kù)同步相應(yīng)的數(shù)據(jù)，并在備庫(kù)apply每個(gè)WAL record，每次傳輸單位是WAL日志的record。
PostgreSql 支持同步復(fù)制以及基于優(yōu)先級(jí)的同步復(fù)制。
2.1 synchronous_commit 同步復(fù)制選項(xiàng)
  • 設(shè)置為off，表示提交事務(wù)部等待本地WAL BUFFER寫(xiě)入WAL日志后才向客戶端返回成功。設(shè)置為OFF不會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)宕機(jī)時(shí)最新提交的事務(wù)可能丟失，數(shù)據(jù)庫(kù)重啟后會(huì) 認(rèn)為這些事務(wù)異常終止，設(shè)置為OFF能夠提高數(shù)據(jù)性能。
  • 設(shè)置為local，代表事務(wù)日志寫(xiě)入到主庫(kù)磁盤(pán)中，主庫(kù)即可返回成功。
注意：// 在同步復(fù)制中不能設(shè)置為off和local。
  • 設(shè)置為on，代表需要等待備庫(kù)應(yīng)用完事務(wù)日志并且數(shù)據(jù)刷到磁盤(pán)中，主庫(kù)才可以返回成功。
  • 設(shè)置為remote_apply ，代表需要等待備庫(kù)應(yīng)用完事務(wù)日志，主庫(kù)即可返回成功。
  • 設(shè)置為remote_write，代表需要等待備庫(kù)將事務(wù)日志寫(xiě)入到磁盤(pán)中，主庫(kù)即可返回成功。
synchronous_standby_names 如果使用同步復(fù)制，這里需要設(shè)置standby的名字 FISRT 2 (s1,s2,s3),ANY 2(s1,s2,s3),*
primary_conninfo ‘a(chǎn)pplication_name=standby1 host=primary-host port=5432 dbname=postgres user=repl password=repl’
2.2 物理復(fù)制-使用場(chǎng)景
  • 適合用于單向復(fù)制；
  • 適合任意事務(wù)，任意密度寫(xiě)的同步；
  • 適合HA、容災(zāi)、讀寫(xiě)分離；
  • 適合備庫(kù)只讀的場(chǎng)景。


三

PostgreSQL 邏輯復(fù)制

邏輯復(fù)制是基于邏輯解析，其核心原理是邏輯主庫(kù)將Publication中表的WAL日志解析成一定格式并發(fā)送給邏輯備庫(kù)，邏輯備庫(kù)Subscription接收到解析后的WAL日志后進(jìn)行重做，從而實(shí)現(xiàn)表數(shù)據(jù)同步，WAL_LEVEL=LOGICAL。

3.1 邏輯復(fù)制-使用場(chǎng)景

  • 適合發(fā)布端和訂閱端都有讀寫(xiě)的情況；
  • 不同庫(kù)名之間的表同步；
  • PostgreSQL 跨版本數(shù)據(jù)同步；
  • 將多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例的數(shù)據(jù)匯聚到同一個(gè)目標(biāo)庫(kù)或?qū)⒁粋€(gè)庫(kù)的數(shù)據(jù)分發(fā)到多個(gè)不同的庫(kù)；
  • PostgreSQL大版本升級(jí)；
  • 滿足業(yè)務(wù)上需求，實(shí)現(xiàn)某些指定表數(shù)據(jù)同步；
  • 多個(gè)業(yè)務(wù)之間少量數(shù)據(jù)同步；
  • 數(shù)據(jù)匯總；
  • 數(shù)據(jù)拆分。

3.2 邏輯復(fù)制限制

  • 目前不支持DDL解析，只能解析DML（INSERT、UPDATE、DELETE，TRUNCATE）；
  • TEMPORARY表和UNLOGGED表不會(huì)被復(fù)制；
  • 表必須有主鍵或唯一約束，否則像update或delete操作無(wú)法被復(fù)制；
  • 序列不被復(fù)制；
  • 大對(duì)象不被復(fù)制；
  • 新增加的表，不會(huì)自動(dòng)加入訂閱，需要在訂閱端進(jìn)行刷新；
  • 分區(qū)表邏輯復(fù)制，只能基于子表（V13版本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)）。

本文作者：陳輝耀（上海新炬王翦團(tuán)隊(duì)）

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