בדיקת ההגדרה של זמינות גבוהה

בחירת גרסה של מאמר העזרה:

כדי לשמור על פעולות רציפות של מסד הנתונים ולצמצם את זמן ההשבתה, חשוב לוודא שההגדרה של Patroni לזמינות גבוהה היא מהימנה ואיכותית. בדף הזה מוסבר איך לבדוק את אשכול Patroni, כולל תרחישי כשל שונים, עקביות הרפליקציה ומנגנוני יתירות כשל.

בדיקת ההגדרה של Patroni

  1. מתחברים לכל אחד ממופעי patroni (‏alloydb-patroni1, ‏alloydb-patroni2 או alloydb-patroni3) ועוברים לתיקיית patroni של AlloyDB Omni.

    cd /alloydb/

  2. בודקים את היומנים של Patroni.

    docker compose logs alloydbomni-patroni

    הערכים האחרונים צריכים לשקף מידע על צומת Patroni. אמורה להופיע הודעה דומה לזו שכאן למטה.

    alloydbomni-patroni        | 2024-06-12 15:10:29,020 INFO: no action. I am (patroni1), the leader with the lock
alloydbomni-patroni        | 2024-06-12 15:10:39,010 INFO: no action. I am (patroni1), the leader with the lock
alloydbomni-patroni        | 2024-06-12 15:10:49,007 INFO: no action. I am (patroni1), the leader with the lock

  3. מתחברים לכל מכונה שמריצה את Linux ויש לה קישוריות רשת למכונה הראשית של Patroni, ‏alloydb-patroni1, ומקבלים מידע על המכונה. יכול להיות שתצטרכו להתקין את הכלי jq באמצעות הפקודה sudo apt-get install jq -y.

    curl -s http://alloydb-patroni1:8008/patroni | jq .

    אמור להופיע משהו דומה לזה:

    {
  "state": "running",
  "postmaster_start_time": "2024-05-16 14:12:30.031673+00:00",
  "role": "master",
  "server_version": 150005,
  "xlog": {
    "location": 83886408
  },
  "timeline": 1,
  "replication": [
    {
      "usename": "alloydbreplica",
      "application_name": "patroni2",
      "client_addr": "10.172.0.40",
      "state": "streaming",
      "sync_state": "async",
      "sync_priority": 0
    },
    {
      "usename": "alloydbreplica",
      "application_name": "patroni3",
      "client_addr": "10.172.0.41",
      "state": "streaming",
      "sync_state": "async",
      "sync_priority": 0
    }
  ],
  "dcs_last_seen": 1715870011,
  "database_system_identifier": "7369600155531440151",
  "patroni": {
    "version": "3.3.0",
    "scope": "my-patroni-cluster",
    "name": "patroni1"
  }
}

קריאה לנקודת קצה ל-API של Patroni HTTP בצומת Patroni חושפת פרטים שונים על המצב וההגדרות של המכונה הספציפית של PostgreSQL שמנוהלת על ידי Patroni, כולל מידע על מצב האשכול, ציר הזמן, מידע על WAL ובדיקות תקינות שמציינות אם הצמתים והאשכול פועלים בצורה תקינה.

בדיקת ההגדרה של HAProxy

  1. במכונה עם דפדפן וחיבור לרשת לצומת HAProxy, עוברים לכתובת הבאה: http://haproxy:7000. לחלופין, אתם יכולים להשתמש בכתובת ה-IP החיצונית של מכונת HAProxy במקום בשם המארח שלה.

    אמורה להופיע הודעה דומה לזו שכאן למטה.

    דף הסטטוס של HAProxy שבו מוצגים סטטוס התקינות והזמן שלוקח לנתונים לעבור בין צומתי Patroni

    איור 1. דף הסטטוס של HAProxy שבו מוצגים סטטוס התקינות וזמן האחזור של צומתי Patroni.

    בלוח הבקרה של HAProxy אפשר לראות את סטטוס התקינות ואת זמן האחזור של צומת Patroni הראשי, patroni1, ושל שתי הרפליקות, patroni2 ו-patroni3.

  2. אפשר להריץ שאילתות כדי לבדוק את נתוני השכפול באשכול. מלקוח כמו pgAdmin, מתחברים לשרת מסד הנתונים הראשי דרך HAProxy ומריצים את השאילתה הבאה.

    SELECT
      pid, usename, application_name, client_addr, state, sync_state
FROM
      pg_stat_replication;

    אמורה להופיע דיאגרמה דומה לזו שכאן למטה, שמראה ש-patroni2 ו-patroni3 מעבירים סטרימינג מ-patroni1.

    פלט של pg_stat_replication שמציג את מצב הרפליקציה של צומתי Patroni

    איור 2. פלט של pg_stat_replication שמציג את מצב השכפול של צמתי Patroni.

בדיקת מעבר אוטומטי לגיבוי (failover)

בקטע הזה, באשכול של שלושת הצמתים, אנחנו מדמים הפסקת חשמל בצומת הראשי על ידי עצירת הקונטיינר הפועל של Patroni שמחובר אליו. אתם יכולים להפסיק את שירות Patroni בשרת הראשי כדי לדמות הפסקת חשמל, או לאכוף כללי חומת אש מסוימים כדי להפסיק את התקשורת עם הצומת הזה.

  1. במכונה הראשית של Patroni, עוברים לתיקייה AlloyDB Omni Patroni.

    cd /alloydb/

  2. עוצרים את הקונטיינר.

    docker compose down

    הפלט שיוצג יהיה דומה לזה שמופיע בהמשך. כך אפשר לוודא שהקונטיינר והרשת הופסקו.

    [+] Running 2/2
✔ Container alloydb-patroni            Removed
✔ Network alloydbomni-patroni_default  Removed

  3. מרעננים את לוח הבקרה של HAProxy ורואים איך מתרחש מעבר אוטומטי למצב כשל.

    לוח הבקרה של HAProxy שמציג את המעבר האוטומטי מהצומת הראשי לצומת ההמתנה

    איור 3. לוח הבקרה של HAProxy שבו מוצג מעבר אוטומטי מכשל מהצומת הראשי לצומת ההמתנה.

    מכונה patroni3 הפכה למכונה הראשית החדשה, ו-patroni2 היא הרפליקה היחידה שנותרה. השרת הראשי הקודם, patroni1, מושבת ובדיקות התקינות שלו נכשלות.

    ‫Patroni מבצעת את המעבר לגיבוי ומנהלת אותו באמצעות שילוב של מעקב, קונצנזוס ותזמור אוטומטי. ברגע שהצומת הראשי לא מצליח לחדש את ההרשאה שלו בתוך פסק זמן מוגדר, או אם הוא מדווח על כשל, הצמתים האחרים באשכול מזהים את התנאי הזה באמצעות מערכת ההסכמה. הצמתים הנותרים מתואמים כדי לבחור את הרפליקה המתאימה ביותר לקידום כעותק הראשי החדש. אחרי שנבחר מועמד לשכפול, Patroni מקדם את הצומת הזה לדרגת ראשי על ידי החלת השינויים הנדרשים, כמו עדכון ההגדרה של PostgreSQL והפעלה מחדש של רשומות WAL שלא הופעלו. לאחר מכן, הצומת הראשי החדש מעדכן את מערכת הקונצנזוס בסטטוס שלו, והרפליקות האחרות מגדירות את עצמן מחדש כדי לעקוב אחרי הצומת הראשי החדש, כולל החלפת מקור הרפליקציה שלהן ואולי גם השלמת טרנזקציות חדשות. ‫HAProxy מזהה את המכונה הראשית החדשה ומפנה את החיבורים של הלקוחות בהתאם, כדי להבטיח הפרעה מינימלית.

  4. מלקוח כמו pgAdmin, מתחברים לשרת מסד הנתונים דרך HAProxy ובודקים את נתוני הרפליקציה באשכול אחרי יתירות כשל.

    SELECT
      pid, usename, application_name, client_addr, state, sync_state
FROM
      pg_stat_replication;

    אמור להופיע תרשים דומה לזה שבהמשך, שבו רואים שרק patroni2 מוזרם כרגע.

    פלט של pg_stat_replication שמציג את מצב השכפול של צמתי Patroni אחרי מעבר לגיבוי (failover)

    איור 4. פלט של pg_stat_replication שבו מוצג מצב הרפליקציה של צמתי Patroni אחרי יתירות כשל.

  5. אשכול שלושת הצמתים שלכם יכול לשרוד עוד הפסקה אחת. אם תעצרו את הצומת הראשי הנוכחי, patroni3, תתבצע עוד יתירות כשל.

    לוח הבקרה של HAProxy שבו מוצג מעבר הגיבוי האוטומטי מהצומת הראשי, patroni3, לצומת ההמתנה, patroni2

    איור 5. לוח הבקרה של HAProxy שבו מוצג מעבר הגיבוי מהצומת הראשי, patroni3, לצומת ההמתנה, patroni2.

שיקולים לגבי חלופות

חזרה למצב הקודם היא התהליך שבו מחזירים את צומת המקור הקודם אחרי שהתרחשה יתירות כשל. בדרך כלל לא מומלץ להשתמש במנגנון חלופי אוטומטי באשכול של מסדי נתונים עם זמינות גבוהה, בגלל כמה בעיות קריטיות, כמו שחזור חלקי, סיכון לתרחישים של פיצול מוח (split-brain) ועיכוב ברפליקציה.

באשכול Patroni, אם תפעילו את שני הצמתים שבהם דימיתם הפסקה, הם יצטרפו מחדש לאשכול כרפליקות במצב המתנה.

לוח הבקרה של HAProxy שבו מוצג השחזור של patroni1 ו-patroni3 כצמתים במצב המתנה

איור 6. לוח הבקרה של HAProxy שמציג את השחזור של patroni1 ושל patroni3 כצמתים במצב המתנה.

עכשיו patroni1 ו-patroni3 משוכפלים מהמכונה הראשית הנוכחית patroni2.

פלט של pg_stat_replication שמציג את מצב השכפול של צומתי Patroni אחרי הגיבוי

איור 7. פלט של pg_stat_replication שמציג את מצב הרפליקציה של צומתי Patroni אחרי החזרה למצב הקודם.

אם רוצים לחזור באופן ידני למסד הנתונים הראשי הראשוני, אפשר לעשות זאת באמצעות ממשק שורת הפקודה patronictl. אם תבחרו במעבר ידני לגיבוי, תוכלו להבטיח תהליך שחזור אמין, עקבי ומאומת ביסודיות, ולשמור על התקינות והזמינות של מערכות מסדי הנתונים.