בדיקת ההגדרה של זמינות גבוהה

בוחרים גרסת תיעוד:

כדי לשמור על פעולות רציפות של מסד הנתונים AlloyDB Omni ולמזער את זמן ההשבתה, חשוב לוודא שההגדרה של Patroni לזמינות גבוהה היא אמינה ואיכותית. בדף הזה מופיע מדריך מקיף לבדיקת אשכול Patroni, שכולל תרחישי כשל שונים, עקביות שכפול ומנגנוני מעבר לגיבוי (failover).

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

    הרשומות האחרונות צריכות 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 מופע שמריץ Linux שיש לו קישוריות לרשת למופע Patroni הראשי, alloydb-patroni1, ומקבלים מידע על המופע. יכול להיות שתצטרכו להתקין את הכלי jq על ידי הרצת 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"
  }
}

כשמבצעים קריאה לנקודת קצה ל-API של Patroni HTTP בצומת Patroni, נחשפים פרטים שונים על המצב וההגדרה של מופע PostgreSQL מסוים שמנוהל 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, אפשר להשתמש בכתובת ה-IP החיצונית של מופע HAProxy במקום בשם המארח שלו.

    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 שני העותקים, 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 השכפול של צמתי 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. אפשר לעצור את שירות Patroni בצומת הראשי כדי לדמות הפסקה, או לאכוף כמה כללי חומת אש כדי לעצור את התקשורת לצומת הזה.

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

    cd /alloydb/

  2. מפסיקים את המאגר.

    docker compose down

    הפלט אמור להיראות כך: הפעולה הזו אמורה לאמת 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 יתירות הכשל מהצומת הראשי לצומת ההמתנה

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

    המופע patroni3 הפך למופע הראשי החדש, ו-patroni2 הוא העותק היחיד שנותר. 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;

    אמורה להופיע דיאגרמה דומה לזו שכאן למטה, שבה רואים שרק patroni2 משדר עכשיו.

    פלט של pg_stat_replication שמציג את מצב הרפליקציה של צומתי Patroni אחרי יתירות כשל

    איור 4. פלט של pg_stat_replication שמציג את מצב הרפליקציה של צומתי 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 מפעילים את שני הצמתים שבהם בוצע סימול של הפסקת שירות, הם יצטרפו מחדש לאשכול כעותקים משוכפלים במצב המתנה.

לוח הבקרה של HAProxy שמציג את השחזור של ‎ `patroni1` ‎ ו-‎ `patroni3` ‎ כצמתים במצב המתנה

איור 6. לוח הבקרה של HAProxy שבו מוצג השחזור של patroni1 ו-patroni3 כצמתים במצב המתנה.

עכשיו patroni1 ו-patroni3 משכפלים מהשרת הראשי הנוכחי 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 באפשרות של חזרה ידנית למצב הקודם, תוכלו להבטיח תהליך שחזור אמין, עקבי ומאומת, ולשמור על התקינות והזמינות של מערכות מסדי הנתונים.