使用跨資料中心複製功能

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本頁說明如何建立及使用 Kubernetes 中的次要資料庫叢集，藉此進行跨資料中心複製。如需跨資料中心複製的概念總覽，請參閱「[About cross-data-center replication]」(關於跨資料中心複製)。 ## 事前準備 {: #before-you-begin } - 請確保主要和次要資料中心之間的網路連線穩定且延遲時間短，這對跨資料中心複製作業的有效運作至關重要。 - [安裝](/alloydb/omni/kubernetes/15.17.0/docs/deploy-kubernetes)最新版 AlloyDB Omni 運算子，在主要資料中心和次要資料中心的 Kubernetes 叢集上部署 AlloyDB Omni。AlloyDB Omni 運算子 1.5.0 以上版本支援跨資料中心複製。 - 在主要資料中心的 Kubernetes 叢集上 [建立 AlloyDB Omni 資料庫叢集](/alloydb/omni/kubernetes/15.17.0/docs/deploy-kubernetes#create)。- 請確認主要資料庫叢集中的主要和待命資料庫伺服器，有足夠的預寫記錄 (WAL) 空間，可容納複製到次要叢集所需的 WAL 檔案。尚未複製到次要叢集的資料會以 WAL 檔案的形式儲存在主要叢集，因此您可能需要額外的磁碟空間，視主要和次要叢集之間的連線速度而定。請注意次要資料庫高可用性待命狀態 (預先發布版) 的相關資訊：如果 AlloyDB Omni operator 版本和控制層代理程式版本為 1.7.0 以上，次要資料庫叢集即可支援高可用性 (HA) 待命狀態。與主要資料庫叢集上的高可用性待命資料庫不同，次要資料庫叢集上的高可用性待命資料庫會以非同步方式運作，直到次要資料庫叢集升級為主要資料庫為止。如果在切換期間變更資料庫叢集角色，HA 待命資源會自動變成同步或非同步。## 建立次要資料庫叢集 {: #secondary-db-cluster-instance } 如要建立 AlloyDB Omni 次要資料庫叢集，並從主要資料庫叢集啟用複寫功能，請按照下列步驟操作：

  1. 確認 AlloyDB Omni 主要資料庫叢集已啟用外部連線。如果未啟用外部連線，請在資料庫叢集資訊清單的規格部分中新增下列內容：

    ...
spec:
  ...
  allowExternalIncomingTraffic: true

  2. 如要搭配啟用高可用性 (HA) 的主要資料庫叢集使用跨資料中心複製功能，請確認主要資料庫叢集已啟用 replayReplicationSlotsOnStandbys 欄位：

    ...
spec:
  ...
  availability:
    ...
    replayReplicationSlotsOnStandbys: true

    啟用這個欄位，並搭配下一個步驟說明的 logReplicationSlots，即可將次要資料庫叢集使用的複寫位置同步至所有 HA 待命資料庫。這項設定可協助新的高可用性主要資料庫保留容錯移轉或切換後，次要資料庫叢集尚未使用的任何預先寫入記錄 (WAL) 檔案，以便在不中斷的情況下繼續複製。

  3. 如要在主要資料庫叢集上啟用複寫功能，請將類似下列的資訊清單套用至主要資料中心 Kubernetes 叢集：

    apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: ha-rep-pw-DB_CLUSTER_NAME
  namespace: DB_CLUSTER_NAMESPACE
type: Opaque
data:
  rep-user-pw: "ENCODED_PASSWORD"
---
apiVersion: alloydbomni.dbadmin.goog/v1
kind: Replication
metadata:
  name: REPLICATION_NAME
  namespace: DB_CLUSTER_NAMESPACE
spec:
  dbcluster:
    name: DB_CLUSTER_NAME
  upstream:
    password:
      name: ha-rep-pw-DB_CLUSTER_NAME
    logReplicationSlot: true

    更改下列內容：

    • DB_CLUSTER_NAME：資料庫叢集的名稱，例如 dbc-1。
    • ENCODED_PASSWORD：用於從次要資料庫複製資料的資料庫使用者密碼，以 Base64 字串編碼，例如 Q2hhbmdlTWUxMjM= for ChangeMe123。預設值為 alloydbreplica。
    • REPLICATION_NAME：複寫的名稱，例如 replication-1。
    • LOG_REPLICATION_SLOT：將複製時段資料記錄到 WAL 檔案。如要啟用這個選項，請將值設為 true。預設值為 false。

    建議您為已啟用高可用性 (HA) 的主要資料庫叢集啟用 logReplicationSlot 選項，確保在容錯移轉或切換後，複寫作業仍可繼續運作。

    等待複製狀態就緒。

  4. 如要取得用於在次要資料庫叢集上設定複製功能的上游連線資訊，請執行下列指令：

    kubectl get replication REPLICATION_NAME
kubectl get replication REPLICATION_NAME -o json | jq .status.upstream

    輸出範例類似如下：

      {
    "host": "35.230.32.36",
    "password": {
      "name": "ha-rep-pw-dbc-1"
    },
    "port": 5432,
    "replicationSlotName": "dbc_1_replication_1",
    "username": "alloydbreplica"
  }
  5. 請記下輸出內容，因為您需要這項資訊，才能在下一個步驟中啟用次要資料庫叢集的複製功能。
  6. 在次要資料中心的 Kubernetes 叢集上建立 AlloyDB Omni 叢集，設定與主要資料庫叢集完全相同。
  7. 確保 AlloyDB Omni 次要資料庫叢集已啟用外部連線

  8. 如果未啟用外部連線，請在資訊清單的規格部分中加入下列內容：

    ...
spec:
  ...
  allowExternalIncomingTraffic: true
  9. 如要在次要資料庫叢集上啟用複製功能，請將類似下列的資訊清單套用至次要資料中心的 Kubernetes 叢集： 
    apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: ha-rep-pw-SECONDARY_DB_CLUSTER_NAME
  namespace: SECONDARY_DB_CLUSTER_NAMESPACE
type: Opaque
data:
  rep-user-pw: "ENCODED_PASSWORD"
---
apiVersion: alloydbomni.dbadmin.goog/v1
kind: Replication
metadata:
  name: SECONDARY_REPLICATION_NAME
  namespace: SECONDARY_DB_CLUSTER_NAMESPACE
spec:
  dbcluster:
    name: SECONDARY_DB_CLUSTER_NAME
  downstream:
    host: PRIMARY_HOST
    port: PRIMARY_PORT
    username: alloydbreplica
    password:
      name: ha-rep-pw-SECONDARY_DB_CLUSTER_NAME
    replicationSlotName: PRIMARY_REPLICATION_SLOT
    control: setup

    更改下列內容：

    • SECONDARY_DB_CLUSTER_NAME：次要資料庫叢集的名稱，例如 dbc-2。
    • ENCODED_PASSWORD：資料庫使用者的密碼，用於從主要資料庫叢集進行複製，並以 base64 字串編碼，例如 Q2hhbmdlTWUxMjM= for ChangeMe123。預設值為 alloydbreplica。
    • SECONDARY_REPLICATION_NAME：複製作業的名稱，例如 `replication-2`。
    • PRIMARY_HOST：主要資料庫叢集的連線端點，可從步驟 4 的輸出內容取得，次要資料庫可存取該端點以進行複製。
    • PRIMARY_PORT：主要資料庫叢集的連線埠，可從步驟 4 的輸出內容中取得，次要資料庫可存取此連線埠以進行複製。
    • PRIMARY_REPLICATION_SLOT：主要資料庫叢集上的複寫時段名稱 (來自步驟 4 的輸出內容)，次要資料庫可將此名稱用於複寫。

查看次要資料庫叢集的複製作業

如要查看 AlloyDB Omni 次要資料庫叢集的詳細資訊和複製狀態，請執行下列指令：

kubectl get dbcluster SECONDARY_DB_CLUSTER_NAME
kubectl get replication SECONDARY_REPLICATION_NAME
 成功設定次要資料庫叢集，並從主要資料庫叢集串流複製資料後，複製狀態會顯示「就緒」和「正常」。

升級次要資料庫叢集

升級次要資料庫叢集時，請先確認次要資料庫叢集已套用從主要資料庫叢集收到的所有交易。
  1. 如要確認叢集是否已準備就緒且運作正常，請檢查次要資料庫叢集的複製狀態。 
    kubectl get replication SECONDARY_REPLICATION_NAME
  2. 停止寫入主要資料庫叢集。在主要資料庫叢集上執行檢查點，然後在主要資料庫叢集上執行下列查詢，檢查次要資料庫的複製延遲。確認結果顯示的延遲時間極短。
    1. 執行檢查點，將記憶體排清至磁碟。 
      psql -h PRIMARY_HOST -U postgres -d postgres -c 'CHECKPOINT;'
    2. 檢查複製延遲。最佳延遲值為 0。如果延遲時間超過 0，您仍可升級次要資料庫叢集。不過，您可能會遺失已在主要資料庫叢集上執行的近期交易。 
      psql -h PRIMARY_HOST -U postgres -d postgres -c 'SELECT application_name, pg_wal_lsn_diff(pg_current_wal_lsn(), replay_lsn) AS replay_lag FROM pg_stat_replication;'
將次要資料庫叢集的複寫資訊清單的 control 欄位更新為 `promote`，即可將次要資料庫叢集升級為主要資料庫叢集。接著，在次要資料中心 Kubernetes 叢集上套用更新後的複寫資訊清單。 
apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: ha-rep-pw-SECONDARY_DB_CLUSTER_NAME
  namespace: SECONDARY_DB_CLUSTER_NAMESPACE
type: Opaque
data:
  rep-user-pw: "ENCODED_PASSWORD"
---
apiVersion: alloydbomni.dbadmin.goog/v1
kind: Replication
metadata:
  name: SECONDARY_REPLICATION_NAME
  namespace: SECONDARY_DB_CLUSTER_NAMESPACE
spec:
  dbcluster:
    name: SECONDARY_DB_CLUSTER_NAME
  downstream:
    host: PRIMARY_HOST
    port: PRIMARY_PORT
    username: alloydbreplica
    password:
      name: ha-rep-pw-SECONDARY_DB_CLUSTER_NAME
    replicationSlotName: PRIMARY_REPLICATION_SLOT
    control: promote

執行切換作業

執行切換作業前，請確認兩個資料中心的主要和次要資料庫叢集都已上線，且資料庫叢集處於正常狀態。 為確保主要和次要資料庫叢集在切換期間的資料一致性，請按照下列步驟操作，確認次要資料庫叢集已套用主要資料庫叢集提供的所有交易：
  1. 檢查次要資料庫叢集的複製狀態，確保叢集已準備就緒且運作正常。 
    kubectl get replication SECONDARY_REPLICATION_NAME
  2. 停止寫入主要資料庫叢集。在主要資料庫叢集上執行檢查點，然後在主要資料庫叢集上執行下列查詢，檢查次要資料庫的複製延遲。
    • 執行檢查點，將記憶體排清至磁碟。 
      psql -h PRIMARY_HOST -U postgres -d postgres -c 'CHECKPOINT;'
    • 確認結果顯示的延遲值為 `0`。 
      psql -h PRIMARY_HOST -U postgres -d postgres -c 'SELECT application_name, pg_wal_lsn_diff(pg_current_wal_lsn(), replay_lsn) AS replay_lag FROM pg_stat_replication;'
如要執行切換作業，請完成下列步驟：

  1. 如要將 AlloyDB Omni 次要資料庫叢集轉換為主要資料庫叢集，請在次要資料中心，按照下列步驟更新 Kubernetes 叢集上的複製資訊清單：

    apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: ha-rep-pw-SECONDARY_DB_CLUSTER_NAME
  namespace: SECONDARY_DB_CLUSTER_NAMESPACE
type: Opaque
data:
  rep-user-pw: "ENCODED_PASSWORD"
---
apiVersion: alloydbomni.dbadmin.goog/v1
kind: Replication
metadata:
  name: SECONDARY_REPLICATION_NAME
  namespace: SECONDARY_DB_CLUSTER_NAMESPACE
spec:
  dbcluster:
    name: SECONDARY_DB_CLUSTER_NAME
  upstream:
    password:
      name: ha-rep-pw-SECONDARY_DB_CLUSTER_NAME

    等待複製狀態就緒。

  2. 如要取得複製的上游連線資訊，請執行下列指令：

    kubectl get replication SECONDARY_REPLICATION_NAME
kubectl get replication SECONDARY_REPLICATION_NAME -o json | jq .status.upstream

    輸出範例類似如下：

      {
    "host": "34.23.207.137",
    "password": {
      "name": "ha-rep-pw-dbc-2"
    },
    "port": 5432,
    "replicationSlotName": "dbc_2_replication_2",
    "username": "alloydbreplica"
  }

  3. 如要將 AlloyDB Omni 主要資料庫叢集轉換為次要資料庫叢集，請在主要資料中心的 Kubernetes 叢集上更新其複製資訊清單，類似於下列範例：

    apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: ha-rep-pw-DB_CLUSTER_NAME
type: Opaque
data:
  rep-user-pw: "ENCODED_PASSWORD"
---
apiVersion: alloydbomni.dbadmin.goog/v1
kind: Replication
metadata:
  name: REPLICATION_NAME
spec:
  dbcluster:
    name: DB_CLUSTER_NAME
  downstream:
    host: SECONDARY_HOST
    port: SECONDARY_PORT
    username: alloydbreplica
    password:
      name: ha-rep-pw-DB_CLUSTER_NAME
    replicationSlotName: SECONDARY_REPLICATION_SLOT
    control: rewind

    等待複製狀態變成就緒且正常。

  4. 如要驗證複製狀態，請使用：

    kubectl get replication REPLICATION_NAME