Répliquer des données entre AlloyDB pour PostgreSQL et AlloyDB Omni

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Cette page explique comment répliquer des données entre AlloyDB pour PostgreSQL et AlloyDB Omni à l'aide de l'extension pglogical.

Pour obtenir une présentation de pglogical dans AlloyDB Omni, de ses avantages et de ses limites, consultez À propos de l'extension pglogical.

Composants clés de pglogical

Voici les composants clés de l'extension pglogical :

  • Nœud : référence donnée à la base de données dans un cluster PostgreSQL. L'extension pglogical est installée dans un nombre quelconque de bases de données du cluster et fonctionne avec elles. Chaque base de données agit comme un nœud pglogical distinct. Chaque nœud peut être un fournisseur (également appelé source de réplication), un abonné (également appelé cible de réplication), ou les deux simultanément. Un seul nœud est autorisé par base de données.
  • Ensemble de réplication : défini dans la base de données du fournisseur comme un regroupement logique de tables et de séquences à migrer, ainsi que les instructions SQL telles que INSERT, UPDATE, DELETE, TRUNCATE qui doivent être répliquées. Vous pouvez attribuer des tables à plusieurs ensembles de réplication. Par défaut, trois ensembles de réplication préconfigurés tels que default, default_insert_only, et ddl_sql sont fournis. Vous pouvez ajouter autant d'ensembles de réplication supplémentaires que nécessaire.
  • Abonnement : fournit des informations sur les modifications répliquées à partir des bases de données du fournisseur dans la base de données de l'abonné. L'abonnement spécifie la base de données du fournisseur via une chaîne de connexion et, éventuellement, les ensembles de réplication de ce fournisseur à copier. Vous pouvez également spécifier si vous souhaitez utiliser apply delay lorsque vous créez l'abonnement.

Dans ce déploiement, le service AlloyDB pour PostgreSQL est le fournisseur et l'instance AlloyDB Omni sur site est l'abonné. Notez que la configuration inverse est également possible.

Méthodes d'authentification compatibles

Vous devez tenir compte de la mise en réseau et de la sécurité entre les nœuds de réplication avant d'implémenter l'extension pglogical sur AlloyDB Omni. Les deux principales méthodes d'authentification utilisées avec l'extension pglogical sont les méthodes d'authentification par mot de passe et par confiance.

La méthode d'authentification recommandée est l'authentification par confiance, car dans la méthode d'authentification par mot de passe, les mots de passe sont stockés au format texte brut dans les tables de base de données appartenant à pglogical. Ces mots de passe sont visibles en texte brut pour toute personne disposant des autorisations de base de données nécessaires pour interroger ces tables, dans les sauvegardes non binaires, et dans les fichiers journaux PostgreSQL.

Si vous utilisez la méthode d'authentification par confiance, vous devez effectuer des entrées spécifiques dans le fichier d'authentification basé sur l'hôte, pg_hba.conf, pour une sécurité maximale. Vous pouvez restreindre l'accès en spécifiant les bases de données cibles, en n'autorisant que l'option de réplication ou des bases de données spécifiques, l'utilisateur de réplication et uniquement à partir de l'adresse IP spécifique de l'abonné.

Avant de commencer

Vous pouvez installer pglogical en tant qu'extension dans une base de données donnée.

Avant d'implémenter l'extension pglogical sur AlloyDB Omni, assurez-vous de respecter les exigences système suivantes :

  • Un cluster AlloyDB pour PostgreSQL et un accès en lecture/écriture à l'instance principale en tant qu'administrateur AlloyDB pour PostgreSQL. Pour savoir comment provisionner un cluster AlloyDB pour PostgreSQL, consultez Créer une base de données AlloyDB pour PostgreSQL et s'y connecter.
  • Un serveur AlloyDB Omni installé et configuré. Pour savoir comment installer AlloyDB Omni, consultez Installer AlloyDB Omni.
  • Les adresses IP de l'instance principale AlloyDB pour PostgreSQL et du serveur hôte AlloyDB Omni.
  • Un réseau établi et sécurisé entre AlloyDB pour PostgreSQL et le serveur hôte AlloyDB Omni. Une connectivité TCP sur le port PostgreSQL standard 5432 est requise.

Ajuster les paramètres sur le fournisseur AlloyDB pour PostgreSQL

L'extension pglogical nécessite un ensemble minimal d'ajustements de paramètres sur le cluster du fournisseur AlloyDB pour PostgreSQL. Vous devez définir le wal_level paramètre sur logical et ajouter pglogical au shared_preload_libraries paramètre dans le postgresql.conf fichier.

   cp postgresql.conf postgresql.bak
   sed -r -i "s|(\#)?wal_level\s*=.*|wal_level=logical|" postgresql.conf
   sed -r -i "s|(\#)?(shared_preload_libraries\s*=\s*)'(.*)'.*$|\2'\3,pglogical'|" postgresql.conf
   sed -r -i "s|',|'|" postgresql.conf

Dans le service AlloyDB pour PostgreSQL, vous pouvez ajuster les paramètres en définissant les flags de cluster appropriés.

Vous devez ajuster les paramètres pour les flags AlloyDB pour PostgreSQL suivants :

  • alloydb.enable_pglogical = on
  • alloydb.logical_decoding = on

Pour savoir comment définir des flags de base de données dans AlloyDB pour PostgreSQL, consultez Configurer les flags de base de données d'une instance.

Pour les autres paramètres de base de données de nœud de fournisseur requis, vous devez définir les valeurs par défaut d'AlloyDB pour PostgreSQL comme suit :

  • max_worker_processes: un par base de données du fournisseur et au moins un par nœud d'abonné. La valeur standard pour ce paramètre est d'au moins 10.
  • max_replication_slots : un par nœud sur les nœuds du fournisseur.
  • max_wal_senders : un par nœud sur les nœuds du fournisseur.
  • track_commit_timestamp: défini sur on si la résolution des conflits est requise pour la dernière ou la première mise à jour.
  • listen_addresses: doit inclure l'adresse IP AlloyDB Omni ou la mentionner via un bloc CIDR de couverture.

Vous pouvez vérifier ces paramètres à l'aide de n'importe quel outil de requête, tel que psql.

Ajuster les paramètres sur le cluster d'abonnés AlloyDB Omni

L'extension pglogical nécessite également un ensemble minimal d'ajustements de paramètres sur l'abonné AlloyDB Omni. Vous devez ajouter pglogical au paramètre shared_preload_libraries dans le fichier DATA_DIR/postgresql.conf. Si une base de données du cluster agit comme base de données du fournisseur, apportez les modifications de paramètres requises pour les bases de données du fournisseur.

Remplacez DATA_DIR par le chemin d'accès au système de fichiers de votre répertoire de données, par exemple /home/$USER/alloydb-data.

  1. Ajustez les paramètres :

    sudo sed -r -i "s|(shared_preload_libraries\s*=\s*)'(.*)'.*$|\1'\2,pglogical'|" DATA_DIR/postgresql.conf

  2. Vérifiez que le paramètre est correctement défini :

    grep -iE 'shared_preload_libraries' DATA_DIR/postgresql.conf

  3. Redémarrez AlloyDB Omni pour que la modification du paramètre prenne effet :

    Docker 

     docker container restart CONTAINER_NAME

    Remplacez CONTAINER_NAME par le nom que vous avez attribué au conteneur AlloyDB Omni lors de son installation.

    Podman 

     podman container restart CONTAINER_NAME

    Remplacez CONTAINER_NAME par le nom que vous avez attribué au conteneur AlloyDB Omni lors de son installation.

  4. Définissez les valeurs par défaut d'AlloyDB Omni pour les autres paramètres de base de données du fournisseur :

    • max_worker_processes: un par base de données du fournisseur et un par nœud d'abonné.
    • track_commit_timestamp: défini sur on si la résolution des conflits est requise pour la dernière ou la première mise à jour.

  5. Vérifiez que toutes les valeurs des paramètres sont correctement définies :

    Docker 

     docker exec CONTAINER_NAME psql -h localhost -U postgres -c "
 SELECT name, setting
   FROM pg_catalog.pg_settings
  WHERE name IN ('listen_addresses',
                 'wal_level',
                 'shared_preload_libraries',
                 'max_worker_processes',
                 'max_replication_slots',
                 'max_wal_senders',
                 'track_commit_timestamp')
      ORDER BY name;"

    Podman 

     podman exec CONTAINER_NAME psql -h localhost -U postgres -c "
 SELECT name, setting
   FROM pg_catalog.pg_settings
  WHERE name IN ('listen_addresses',
                 'wal_level',
                 'shared_preload_libraries',
                 'max_worker_processes',
                 'max_replication_slots',
                 'max_wal_senders',
                 'track_commit_timestamp')
      ORDER BY name;"

Ajustements de l'authentification basée sur l'hôte pour le cluster d'abonnés AlloyDB Omni

pglogical établit des connexions TCP locales à la base de données de l'abonné AlloyDB Omni. Par conséquent, vous devez ajouter l'adresse IP du serveur hôte de l'abonné au fichier DATA_DIR/pg_hba.conf d'AlloyDB Omni.

  1. Ajoutez une entrée d'authentification par confiance pour le serveur local, spécifique à un nouvel pglogical_replication utilisateur, au DATA_DIR/pg_hba.conf fichier :

    echo -e "# pglogical entries:
host all pglogical_replication samehost trust
" | column -t | sudo tee -a DATA_DIR/pg_hba.conf

  2. Vérifiez que l'entrée est correcte :

    tail -2 DATA_DIR/pg_hba.conf

  3. Redémarrez AlloyDB Omni pour que la modification de l'authentification prenne effet :

    Docker 

    docker container restart CONTAINER_NAME

    Podman 

    podman container restart CONTAINER_NAME

Créer un utilisateur pglogical dans les clusters du fournisseur et de l'abonné

Vous devez créer un utilisateur dans le cluster du fournisseur et dans celui de l'abonné. pglogical nécessite que l'utilisateur dispose des autorisations superuser et replication.

  1. Dans le cluster du fournisseur AlloyDB pour PostgreSQL, créez l'utilisateur et accordez le rôle alloydbsuperuser :

    CREATE USER pglogical_replication LOGIN PASSWORD 'secret';
ALTER USER pglogical_replication WITH replication;
GRANT alloydbsuperuser TO pglogical_replication;

  2. Dans le cluster d'abonnés AlloyDB Omni, créez l'utilisateur et accordez les attributs replication et superuser :

    CREATE USER pglogical_replication LOGIN PASSWORD 'secret';
ALTER USER pglogical_replication WITH replication;
ALTER USER pglogical_replication WITH superuser;

Ajouter pglogical et des nœuds à la base de données du fournisseur AlloyDB pour PostgreSQL

  1. Accordez les droits requis.

    Vous devez installer l'extension pglogical dans chaque base de données et accorder l'autorisation usage à l'utilisateur de la base de données pglogical. Dans AlloyDB pour PostgreSQL, vous devez accorder des droits sur le schéma pglogical.

    Par exemple, si votre base de données est my_test_db, exécutez la commande suivante sur la base de données du fournisseur AlloyDB pour PostgreSQL :

       \c my_test_db;
 CREATE EXTENSION IF NOT EXISTS pglogical;
 GRANT usage ON SCHEMA pglogical TO pglogical_replication;
-- For Google Cloud AlloyDB we also need to manually grant privileges:
 GRANT ALL PRIVILEGES ON ALL tables IN SCHEMA pglogical TO pglogical_replication;

  2. Créez un nœud pglogical pour les bases de données du fournisseur. Le node_name est arbitraire et la chaîne dsn doit être une connexion TCP valide à la même base de données. Pour AlloyDB pour PostgreSQL, la partie hôte du dsn est l'adresse IP fournie pour l'instance principale.

    Pour AlloyDB pour PostgreSQL, l'authentification par confiance n'est pas autorisée et l'argument de mot de passe doit être inclus dans le paramètre dsn. paramètre.

    Par exemple, pour la base de données my_test_db, exécutez la commande suivante :

    SELECT pglogical.create_node(node_name := 'provider', dsn := 'host=SERVER_IP_ADDRESS
port=5432 dbname=my_test_db user=pglogical_replication password=secret');

Créer une table et l'ajouter à l'ensemble de réplication par défaut

Créez une table et ajoutez-la à l'ensemble de réplication par défaut dans la base de données du fournisseur AlloyDB pour PostgreSQL.

  1. Créez une table de test appelée test_table_1 dans la base de données du fournisseur :

    CREATE TABLE test_table_1 (col1 INT PRIMARY KEY);
INSERT INTO test_table_1 VALUES (1),(2),(3);

  2. Accordez SELECT sur les tables individuelles ou exécutez la commande GRANT SELECT ON ALL TABLES. Toutes les tables qui doivent faire partie d'un ensemble de réplication doivent disposer de l'autorisation de requête accordée à l'utilisateur de réplication, pglogical_replication.

    GRANT SELECT ON ALL TABLES IN SCHEMA public TO pglogical_replication;

  3. Ajoutez manuellement la table de test à l'ensemble de réplication par défaut. Vous pouvez créer des ensembles de réplication pglogical personnalisés ou utiliser les ensembles de réplication par défaut. Plusieurs ensembles de réplication par défaut tels que default, default_insert_only, et ddl_sql ont été créés lorsque vous avez créé l'extension. Vous pouvez ajouter des tables et des séquences aux ensembles de réplication individuellement ou en une seule fois pour un schéma spécifié.

    -- Add the specified table to the default replication set:
SELECT pglogical.replication_set_add_table(set_name := 'default', relation := 'test_table_1', synchronize_data := TRUE);

-- Check which tables have been added to all replication sets:
SELECT * FROM pglogical.replication_set_table;

  4. (Facultatif) Ajoutez toutes les tables d'un schéma spécifié, tel que public :

    -- Add all "public" schema tables to the default replication set:
SELECT pglogical.replication_set_add_all_tables('default', ARRAY['public']);

-- Check which tables have been added to all replication sets:
SELECT * FROM pglogical.replication_set_table;

-- Add all "public" schema sequences to the default replication:
SELECT pglogical.replication_set_add_all_sequences('default', ARRAY['public']);

 -- Check which sequences have been added to all replication sets:
SELECT * FROM pglogical.replication_set_seq;

  5. Supprimez la table de l'ensemble de réplication default. Si le schéma contient des tables qui ne possèdent pas de clé primaire, vous pouvez configurer la réplication en mode INSERT uniquement ou définir les colonnes qui identifient de manière unique la ligne à l'aide de la fonctionnalité REPLICA IDENTITY utilisée avec la commande ALTER TABLE. Si vous avez ajouté ces tables automatiquement à l'ensemble de réplication default à l'aide de la fonction replication_set_add_all_tables, vous devez les supprimer manuellement de cet ensemble de réplication et les ajouter à l'ensemble default_insert_only.

    -- Remove the table from the **default** replication set:
SELECT pglogical.replication_set_remove_table(set_name := 'default', relation := 'test_table_2');

    -- Manually add to the **default_insert_only** replication set:
SELECT pglogical.replication_set_add_table(set_name := 'default_insert_only', relation := 'test_table_2');

    Si vous le souhaitez, pour ajouter automatiquement les tables nouvellement créées à l' ensemble de réplication, ajoutez le déclencheur pglogical_assign_repset comme suggéré dans la source pglogical.

Copier la base de données dans le cluster d'abonnés AlloyDB Omni

  1. Créez une sauvegarde du schéma uniquement de la base de données source à l'aide de l'utilitaire pg_dump.

  2. Exécutez la commande pg_dump à partir de votre serveur d'abonnés AlloyDB Omni à l'aide de l'adresse IP de l'instance principale AlloyDB pour PostgreSQL.

    pg_dump -h SERVER_IP_ADDRESS -U postgres --create --schema-only my_test_db > my_test_db.schema-only.sql

  3. Importez la sauvegarde dans la base de données de l'abonné sur le serveur d'abonnés AlloyDB Omni :

    Docker 

    docker exec -i CONTAINER_NAME psql -h localhost -U postgres < my_test_db.schema-only.sql

    Podman 

    podman exec -i CONTAINER_NAME psql -h localhost -U postgres < my_test_db.schema-only.sql

Ignorez les erreurs telles que alloydbsuperuser not existing. Ce rôle est spécifique à AlloyDB pour PostgreSQL.

Cette action crée la base de données et le schéma, sans aucune donnée de ligne. Les données de ligne sont répliquées par l'extension pglogical. Copiez ou recréez manuellement tous les autres utilisateurs ou rôles requis.

Créer un nœud et un abonnement dans la base de données de l'abonné AlloyDB Omni

  1. Créez un nœud dans la base de données de l'abonné AlloyDB Omni :

    Docker 

    docker exec CONTAINER_NAME psql -h localhost -U postgres -d my_test_db -c "
SELECT pglogical.create_node(node_name := 'subscriber', dsn := 'host=localhost port=5432 dbname=my_test_db user=pglogical_replication');"

    Podman 

    podman exec CONTAINER_NAME psql -h localhost -U postgres -d my_test_db -c "
SELECT pglogical.create_node(node_name := 'subscriber', dsn := 'host=localhost port=5432 dbname=my_test_db user=pglogical_replication');"

  2. Créez un abonnement dans la base de données de l'abonné, en pointant vers l'instance principale de la base de données du fournisseur AlloyDB pour PostgreSQL.

    Docker 

    docker exec CONTAINER_NAME psql -h localhost -U postgres -d my_test_db -c "
SELECT pglogical.create_subscription(subscription_name := 'test_sub_1', provider_dsn := 'host=SERVER_IP_ADDRESS port=5432 dbname=my_test_db user=pglogical_replication password=secret');"

    Podman 

    podman exec CONTAINER_NAME psql -h localhost -U postgres -d my_test_db -c "
SELECT pglogical.create_subscription(subscription_name := 'test_sub_1', provider_dsn := 'host=SERVER_IP_ADDRESS port=5432 dbname=my_test_db user=pglogical_replication password=secret');"

  3. En fonction de la taille de votre table et des données à répliquer, le temps de réplication peut varier de quelques secondes à quelques minutes. Après cela, les données initiales doivent avoir été répliquées du fournisseur vers l'abonné :

    Docker 

    docker exec CONTAINER_NAME psql -h localhost -U postgres -d my_test_db -c "
SELECT * FROM test_table_1 ORDER BY 1;"

    Podman 

    podman exec CONTAINER_NAME psql -h localhost -U postgres -d my_test_db -c "
SELECT * FROM test_table_1 ORDER BY 1;"

    Les lignes supplémentaires ajoutées à la base de données du fournisseur sont également répliquées en quelques secondes.

Autres considérations concernant le déploiement de pglogical

L'extension pglogical comporte de nombreuses fonctionnalités avancées qui ne sont pas abordées dans ce document. Beaucoup de ces fonctionnalités sont applicables à votre implémentation. Vous pouvez envisager les fonctionnalités avancées suivantes :

  • Résolution de conflits
  • Réplication multimaster et bidirectionnelle
  • Inclusion de séquences
  • Procédures de commutation et de reprise après sinistre

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