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 scalare l'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, una replica potrebbe essere promossa se l'istanza originale viene danneggiata.
Quando si fa riferimento a un'istanza Cloud SQL, l'istanza replicata è chiamata 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 replicato è il server di database di origine. Le copie che si trovano in Cloud SQL sono chiamate repliche Cloud SQL. In Cloud SQL è presente anche un'istanza che rappresenta il server di database di origine, chiamata istanza di rappresentazione dell'origine.
In uno scenario di ripristino di emergenza, puoi promuovere una replica per convertirla in un'istanza principale. In questo modo, puoi utilizzarla al posto di un'istanza che si trova in una regione in cui si sta verificando un'interruzione. Puoi anche promuovere una replica per sostituire un'istanza danneggiata.
Cloud SQL supporta i seguenti tipi di repliche:
Utilizzando l'applicazione forzata del connettore, puoi imporre l'utilizzo esclusivo del proxy di autenticazione Cloud SQL o dei connettori dei linguaggi di Cloud SQL per connetterti alle istanze Cloud SQL. Con l'applicazione del connettore, Cloud SQL rifiuta le connessioni dirette al database. Non puoi creare repliche di lettura per un'istanza in cui è abilitata l'applicazione del connettore. Analogamente, se un'istanza ha repliche di lettura, non puoi abilitare l'applicazione del connettore per l'istanza.
Puoi anche utilizzare Database Migration Service per la replica continua da un server di database di origine a Cloud SQL. Nota: Cloud SQL consente agli utenti di gestire la propria replica utilizzando le funzionalità di replica logica di PostgreSQL.Cloud SQL non supporta la replica tra due server esterni.
Repliche di lettura
Utilizza 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 replicati e applicati in modo asincrono alla replica di lettura.
Le repliche di lettura sono di sola lettura; non puoi scrivere su di esse. La replica di lettura elabora le query, le richieste di lettura e il traffico di analisi, riducendo così il carico sull'istanza principale.
Puoi connetterti a una replica direttamente utilizzando il nome della connessione e l'indirizzo IP. Se ti connetti a una replica utilizzando un indirizzo IP privato, non devi 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 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 rispetto all'istanza principale quando utilizzi l'alta affidabilità nell'istanza principale. In questo modo, le repliche di lettura continuano a funzionare quando la zona che contiene l'istanza principale subisce un'interruzione. Per saperne di più, consulta la panoramica dell'alta affidabilità.
Selezione di un tipo di macchina appropriato
Le repliche di lettura possono avere un numero di vCPU e una quantità di memoria diversi rispetto all'istanza principale. Devi monitorare le metriche dell'istanza, ad esempio l'utilizzo di CPU e memoria, per assicurarti che l'istanza di replica sia dimensionata correttamente per il suo workload, soprattutto se è più piccola dell'istanza principale. Un'istanza di replica sottodimensionata è più soggetta a prestazioni scadenti, come frequenti eventi di memoria esaurita (OOM).
Capacità di archiviazione nelle repliche di lettura
Quando un'istanza principale viene ridimensionata, tutte le sue repliche di lettura vengono ridimensionate, se necessario, in modo che abbiano almeno la stessa capacità di archiviazione dell'istanza principale aggiornata.
Impatto sul flag max_connections quando la replica di lettura ha un tipo di macchina con meno memoria rispetto alla replica principale
In un'istanza PostgreSQL, se non imposti il flag max_connections su un valore di tua scelta, Cloud SQL lo imposta automaticamente in base alla quantità di memoria dell'istanza. Per saperne di più, consulta i flag supportati. PostgreSQL richiede che il valore di max_connections sia sempre almeno pari a quello di una replica di lettura come nella sua istanza principale. Pertanto, se una replica di lettura ha meno memoria della sua istanza principale e non hai impostato il flag max_connections, potrebbe ereditare un valore di max_connections più grande in base alle dimensioni dell'istanza principale. In questa situazione, se utilizzi l'impostazione max_connections per limitare il numero di connessioni all'istanza di replica, questa potrebbe sovraccaricarsi perché il valore è troppo alto rispetto al tipo di macchina dell'istanza. Per evitare che ciò accada, puoi procedere in uno dei seguenti modi:
- Ridimensiona l'istanza di replica in un tipo di macchina più grande.
- Configura l'applicazione client in modo da limitarla a un numero di connessioni inferiore al valore di
max_connections. - Imposta il flag
max_connectionssulla replica principale e su quella di replica su un valore appropriato.
Esegui l'hashing delle operazioni di indicizzazione utilizzando le repliche di lettura
Le operazioni di indice hash non utilizzano il write-ahead logging per PostgreSQL 9.6. Cloud SQL ha una sola versione disponibile in PostgreSQL 10. Questo è documentato nel riquadro di avviso giallo nella pagina della release di PostgreSQL. Questo vale anche per le repliche di lettura di Cloud SQL.
Poiché gli aggiornamenti dell'indice hash non vengono propagati alla replica di lettura in PostgreSQL 9.6, non possono essere utilizzati dalla replica. Come soluzione alternativa, puoi evitare di avere repliche di lettura o eseguire l'upgrade a una versione principale di PostgreSQL (10 o successive).
Repliche di lettura tra regioni
La replica tra regioni consente di creare una replica di lettura in una regione diversa da quella dell'istanza principale. Puoi creare una replica di lettura tra regioni nello stesso modo in cui crei una replica all'interno della regione.
Repliche tra regioni:
- Migliora le prestazioni di lettura rendendo disponibili le repliche più vicine alla regione della tua applicazione.
- Fornire una funzionalità di ripristino di emergenza aggiuntiva per proteggersi da un errore a livello di regione.
- Eseguire la migrazione dei dati da una regione all'altra.
Per saperne di più sulle repliche tra regioni, consulta Promozione delle repliche per la migrazione regionale o il disaster recovery.
Repliche di lettura in cascata
La replica a cascata consente di creare una replica di lettura sotto un'altra replica di lettura nella stessa regione o in una regione diversa. I seguenti scenari sono casi d'uso per l'utilizzo di repliche a cascata:
- Disaster recovery: 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, quando promuovi una replica di lettura a principale, le repliche di lettura di questa nuova istanza principale continuano a replicare e sono pronte per l'uso.
- Miglioramenti delle prestazioni: riduci il carico sull'istanza principale trasferendo il lavoro di replica a più repliche di lettura.
- Scalabilità delle letture: puoi avere più repliche per condividere il carico di lettura.
- Riduzione dei costi: puoi ridurre i costi di networking utilizzando una singola 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 quattro repliche si trovano allo stesso livello.
- Istanze di pari livello: più repliche che eseguono la replica dalla stessa istanza principale. Le repliche di pari livello si trovano allo stesso livello nella gerarchia delle repliche. Una replica può avere ufficialmente fino a otto repliche di pari livello.
- 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. Quando viene promossa, la gerarchia delle repliche a cascata della replica viene mantenuta.
Configura le 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 a cascata, questa diventa un'istanza principale e le sue repliche a cascata continuano a replicare.
Per pianificare la configurazione, devi avere un obiettivo per ciò che le repliche di lettura devono fare. Le due sezioni successive descrivono le configurazioni per il ripristino di emergenza e la replica multiregionale.
Disaster recovery
Per capire in che modo le repliche a cascata ti aiutano a eseguire rapidamente il recupero durante un'interruzione, considera il seguente scenario di replica:
Configurazione
Interruzione
Promozione
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 alla replica principale.
Puoi creare repliche di lettura nella replica a cascata nella Regione B.
Nella scheda Interruzione, se si verifica un'interruzione nella Regione A, la replica a cascata viene promossa a istanza principale. Dispone già di repliche di lettura, riducendo il Recovery Time Objective (RTO).
Nella scheda Promuovi, puoi vedere che quando una replica a cascata viene promossa, anche le sue repliche vengono promosse e continuano a replicare sotto di essa.
Replica multiregionale
Un altro caso d'uso delle repliche a cascata è la distribuzione della capacità di lettura in una seconda regione in modo conveniente. È possibile creare repliche a cascata C e D che replicano dalla replica B. I client possono distribuire le query di lettura tra le repliche B, C e D per ridurre il carico su ciascuna 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 della regione, che è senza costi.
Puoi creare una gerarchia di massimo quattro istanze utilizzando le repliche a cascata per la replica multiregionale:
Replica principale A → Replica B → Replica C e Replica D
Limitazioni
- Non puoi eliminare una replica che ha delle repliche al di sotto. Per eliminare la replica, devi iniziare dalle repliche foglia e procedere verso l'alto nella gerarchia.
- La dipendenza circolare tra regioni non è supportata. Non puoi eseguire la replica da una regione all'altra e poi di nuovo alla regione originale. Per avere la replica di una replica a cascata nella stessa regione dell'istanza principale, anche la replica a cascata deve trovarsi nella stessa regione.
Replica logica
Cloud SQL ti consente di configurare le tue soluzioni di replica utilizzando le funzionalità di replica logica di PostgreSQL. La replica logica è una soluzione flessibile che consente di:
- Replica standard da un'istanza principale a una replica
- Replica selettiva di solo alcune tabelle o righe
- Replica tra le versioni principali di PostgreSQL
- Replica in database non PostgreSQL
- Flussi di lavoro Change Data Capture (CDC) in cui tutte le modifiche al database vengono trasmesse in streaming a un consumer
Per saperne di più, consulta Configurazione della replica logica. La pagina include informazioni su:
- Replica logica integrata
- Estensione pglogical
Casi d'uso della replica
I seguenti casi d'uso si applicano a ciascun tipo di replica.
| Nome | Principale | Replica | Vantaggi e casi d'uso | Ulteriori informazioni |
|---|---|---|---|---|
| Replica in lettura | Istanza Cloud SQL | Istanza Cloud SQL |
|
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| Replica di lettura tra regioni | Istanza Cloud SQL | Istanza Cloud SQL |
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|
| Replica logica | Qualsiasi istanza PostgreSQL autonoma o principale | Qualsiasi istanza PostgreSQL o un consumer esterno |
|
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.
- I prezzi per una replica di lettura tra regioni sono gli stessi della creazione di una nuova istanza Cloud SQL nella regione. Consulta i prezzi delle istanze Cloud SQL e seleziona la regione appropriata. Oltre al costo normale 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 di rete in uscita.
Riferimento rapido per le repliche di lettura di Cloud SQL
| Argomento | Discussione |
|---|---|
| Backup | Non puoi configurare i backup sulla 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 eliminarle. |
| Eliminazione della replica | L'eliminazione di una replica non influisce sullo stato dell'istanza principale. |
| Disattivazione del log write-ahead | Prima di poter disabilitare i log write-ahead su un'istanza principale, devi promuovere o eliminare tutte le relative repliche di lettura. |
| Failover | Un'istanza principale può eseguire il failover su una replica solo se quest'ultima è una replica di RE. Le repliche di lettura non possono eseguire il failover in alcun modo durante un'interruzione. |
| Alta affidabilità | Le repliche di lettura consentono di attivare l'alta affidabilità 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 l'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 dell'istanza principale, tra cui il periodo di manutenzione, la riprogrammazione e il periodo in cui evitare la manutenzione. Durante la manutenzione, Cloud SQL aggiorna prima tutte le repliche di lettura e poi 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 creare repliche di queste repliche, fino a quattro livelli, inclusa l'istanza principale. |
| 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, devi promuovere o eliminare tutte le sue repliche. |
| Impostazioni | Le impostazioni dell'istanza principale vengono propagate alla replica, inclusa la password per l'utente postgres e le modifiche alla tabella utenti. |
| Arresto di una replica | Non puoi stop una replica. Puoi restart,
delete o disable replication, ma non puoi arrestarla come un'istanza principale. |
| Upgrade di una replica | Le repliche di lettura possono subire un upgrade invasivo in qualsiasi momento. |
| Tabelle degli utenti | Non puoi apportare modifiche alla replica. Tutte le modifiche degli utenti devono essere eseguite sull'istanza principale. |
Passaggi successivi
- Scopri come creare una replica di lettura.
- Scopri come configurare un'istanza per l'alta affidabilità.
- Scopri di più sul disaster ripristino di emergenza (RE) avanzato