Daten mit zonaler und regionaler Replikation schützen

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Auf dieser Seite wird die Referenzarchitektur für die AlloyDB Omni Premium-Verfügbarkeit beschrieben, die Datenschutz mithilfe von zonaler Replikation in einer Region (Hochverfügbarkeit) bietet und durch asynchrones Streaming über große geografische Grenzen hinweg Schutz vor Notfällen (Disaster Recovery, DR) bietet.

Diese Referenzarchitektur eignet sich am besten für die folgenden Anwendungsfälle:

  • Sie benötigen zusätzlich zum zonalen Schutz einen regionalen Schutz für Ihre geschäftskritischen Anwendungen.

Diese Referenzarchitektur für die Verfügbarkeit umfasst Lesereplikate innerhalb der Region für Hochverfügbarkeit und regionsübergreifend für die Notfallwiederherstellung. Diese multiregionale Bereitstellung schützt vor erheblichen Störungen, einschließlich weitreichender Stromausfälle und großer Naturkatastrophen.

Überlegungen zur Referenzarchitektur für die Verfügbarkeit

Berücksichtigen Sie bei der Bewertung dieser Referenzarchitektur für die Verfügbarkeit die folgenden Faktoren:

  • Netzwerklatenz und Bandbreite innerhalb der Region und über Regionen hinweg
  • Geografische Platzierung von Datenbanken und Anwendungsservern
  • Strategie zum Auslagern von Arbeitslasten mit Lesezugriff auf Replikate
  • Hochverfügbarkeit in der Remote-Notfallwiederherstellungsregion bereitstellen

Möglicherweise ist ein Load Balancing für Lesevorgänge erforderlich, insbesondere wenn Sie regionale Anwendungsserver verwenden, damit Anfragen an die nächstgelegene Datenbank weitergeleitet werden, um die schnellste Antwort zu erhalten. Weitere Informationen finden Sie unter Anfragerouting für einen multiregionalen klassischen Application Load Balancer.

Für die regionenübergreifende Replikation ist möglicherweise ein zusätzliches Monitoring erforderlich, um sicherzustellen, dass die Replikationsverzögerung nicht aufgrund der Transaktionslast oder der Netzwerkkapazität zunimmt.

Führen Sie gründliche DR-Tests durch, um sicherzustellen, dass Ihre DR erfolgreich ist. Es ist wichtig, die Anwendungsfunktionalität und den Durchsatz zu testen, wenn es Netzwerkverbindungen mit hoher Latenz zwischen Anwendungsservern und der Datenbank gibt.

Architekturen für Hochverfügbarkeit innerhalb einer Region und regionsübergreifende Notfallwiederherstellung

Abbildung 1 zeigt eine empfohlene HA- und DR-Konfiguration mit drei Lesereplikat-Standbydatenbanken in drei Verfügbarkeitszonen und zwei Regionen.

AlloyDB Omni mit Optionen für Sicherungen und regionsübergreifende Hochverfügbarkeit

Abbildung 1. AlloyDB Omni mit Optionen für Sicherungen und regionenübergreifende Hochverfügbarkeit

Wie in Abbildung 1 dargestellt, bietet die synchrone Streaming-Replikation auf lokale Replikate (innerhalb derselben Region) Hochverfügbarkeit, während die asynchrone Streaming-Replikation auf ein geografisch getrenntes Remote-Replikat Schutz vor regionalen Notfällen bietet. In der gesamten Konfiguration kann nur die primäre Instanz Lese-/Schreibvorgänge ausführen, während die anderen Replikate Leseabfragen verarbeiten können.

Konfigurieren Sie die Replikation von der primären Instanz zu den Replikatinstanzen in der Region im synchronen Modus. Die Replikation zu den regionenübergreifenden Replikatinstanzen sollte im asynchronen Modus konfiguriert werden, um zu vermeiden, dass sich die Latenz auf die Schreibleistung der primären Instanz auswirkt. Bei einem regionalen Ausfall kann diese Einrichtung zu einem RPO ungleich null führen. Diese Konfiguration ermöglicht jedoch ein kürzeres RTO im Falle eines Ausfalls. Das liegt daran, dass die primäre Datenbank nicht auf die Bestätigung von Remote-Standby-Datenbanken warten muss, bevor Transaktionen festgeschrieben werden.

Es ist möglich, zusätzliche regionenübergreifende Sicherungen von den Lesereplikat-Datenbanken zu erstellen und so die Sicherungen der primären Datenbank redundant zu machen.

Sicherungen von Lesereplikaten

Wenn Sie Nicht-Kubernetes-Bereitstellungen verwenden, können Sie Sicherungen entsprechend Ihren Geschäftsanforderungen bereitstellen.

Berücksichtige Folgendes:

  • Wenn Ihre Remote-Sicherung anfällig für einen regionalen Ausfall ist, müssen Sie zusätzliche Sicherungen in den alternativen Regionen initiieren.
  • Wenn Sie eine Sicherungsredundanz benötigen, müssen Sie regionale Lesereplikat-Sicherungen erstellen.

Standort des Lesereplikats zur Unterstützung der Verfügbarkeit in mehreren Zonen

In Nicht-Kubernetes-Bereitstellungen können Sie bestimmte Lesereplikate auswählen, die im Falle eines Ausfalls der primären Instanz die Rolle der primären Instanz übernehmen.

Migration von einer reinen HA-Architektur zu einer HA- und DR-Architektur

Bei Nicht-Kubernetes-Bereitstellungen müssen Sie einen neuen Standby-Server in einer neuen Region erstellen und diese Konfiguration der Patroni-Clusterkonfiguration hinzufügen.

Implementierung

Wenn Sie eine Referenzarchitektur für die Verfügbarkeit auswählen, sollten Sie die folgenden Vorteile, Einschränkungen und Optionen berücksichtigen.

Vorteile

  • Schützt vor Zonen- und Instanzausfällen
  • Schützt vor regionalen Ausfällen
  • RTO wird reduziert, wenn die Datenbank einen regionalen Ausfall hat

Beschränkungen

  • Sie können den RPO-Wert für die regionale Wiederherstellung mit synchroner Replikation reduzieren. Dieser Ansatz führt jedoch zu zusätzlicher Latenz bei der Transaktionsleistung. Für die Notfallwiederherstellung und die Replikation in entfernten Regionen empfehlen wir, nur die asynchrone Replikation zu verwenden.
  • Wenn Sie das PostgreSQL-WAL-Streaming im synchronen Modus konfigurieren, kommt es bei normalem Betrieb oder typischen Failovern zu keinem Datenverlust (RPO=0). Dieser Ansatz schützt jedoch nicht vor Datenverlust in bestimmten Situationen mit doppelten Fehlern, z. B. wenn alle Stand‑by-Instanzen verloren gehen oder von der primären Datenbank aus nicht mehr erreichbar sind und dies unmittelbar von einem Neustart der primären Datenbank gefolgt wird.

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