Mất dữ liệu và thời gian chết có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng cho bất kỳ doanh nghiệp nào. Để bảo vệ tính toàn vẹn của trang web và ứng dụng của bạn, việc thiết lập các biện pháp phòng ngừa là vô cùng quan trọng. Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn kiến thức toàn diện về PostgreSQL replication, một công nghệ sao lưu dữ liệu tự động, giúp bạn đảm bảo tính sẵn sàng cao và khả năng phục hồi sau thảm họa. Chúng ta sẽ khám phá các mô hình, loại hình, chế độ replication khác nhau, cũng như hướng dẫn chi tiết cách thiết lập replication để bảo vệ dữ liệu quan trọng của bạn.
PostgreSQL replication là quá trình sao chép dữ liệu từ một máy chủ cơ sở dữ liệu PostgreSQL (còn gọi là "primary server" hoặc "master server") sang một hoặc nhiều máy chủ khác (gọi là "replica server" hoặc "standby server"). Dữ liệu được sao chép liên tục hoặc định kỳ, đảm bảo rằng các replica server có bản sao mới nhất của dữ liệu trên primary server. Điều này cho phép bạn có các bản sao dự phòng của dữ liệu trong trường hợp primary server gặp sự cố.
Mục tiêu chính của việc sử dụng PostgreSQL replication là đảm bảo tính sẵn sàng cao (high availability) và khả năng phục hồi sau thảm họa (disaster recovery). Khi primary server không hoạt động, một trong các replica server có thể được nâng cấp lên thành primary server mới, giúp giảm thiểu thời gian chết và đảm bảo rằng ứng dụng của bạn vẫn hoạt động.
Có hai mô hình chính trong PostgreSQL replication:
Trong mô hình SMR, chỉ có một primary server duy nhất chịu trách nhiệm ghi dữ liệu. Tất cả các thay đổi dữ liệu sau đó được sao chép đến một hoặc nhiều replica server. Replica server chỉ được phép đọc dữ liệu và không thể ghi dữ liệu trực tiếp. Mô hình này đơn giản và dễ quản lý, phù hợp với hầu hết các ứng dụng. SMR thường được sử dụng khi bạn muốn đảm bảo tính nhất quán dữ liệu và không muốn có xung đột ghi.
Trong mô hình MMR, nhiều server có thể hoạt động như primary server và có thể ghi dữ liệu. Các thay đổi dữ liệu được sao chép giữa tất cả các server trong hệ thống. Mô hình này phức tạp hơn SMR và đòi hỏi các cơ chế giải quyết xung đột phức tạp để đảm bảo tính nhất quán dữ liệu. MMR phù hợp với các ứng dụng yêu cầu khả năng ghi dữ liệu đồng thời từ nhiều vị trí. Tuy nhiên, do tính phức tạp, mô hình này ít được sử dụng hơn.
Có hai loại PostgreSQL replication chính:
Physical replication sao chép dữ liệu ở cấp độ vật lý, bằng cách sao chép các khối dữ liệu (data blocks) từ primary server sang replica server. Điều này đảm bảo rằng replica server có một bản sao chính xác của dữ liệu trên primary server. Physical replication thường được sử dụng để tạo các bản sao dự phòng hoàn chỉnh của cơ sở dữ liệu. Nó nhanh chóng và hiệu quả nhưng yêu cầu replica server phải có cùng phiên bản PostgreSQL với primary server.
Logical replication sao chép dữ liệu ở cấp độ logic, bằng cách sao chép các thay đổi dữ liệu (ví dụ: INSERT, UPDATE, DELETE) từ primary server sang replica server. Điều này cho phép bạn sao chép một phần của cơ sở dữ liệu hoặc sao chép dữ liệu giữa các phiên bản PostgreSQL khác nhau. Logical replication linh hoạt hơn physical replication nhưng có thể chậm hơn và phức tạp hơn trong việc thiết lập.
PostgreSQL replication có hai chế độ chính:
Trong chế độ synchronous, một giao dịch (transaction) trên primary server chỉ được coi là hoàn thành khi tất cả các thay đổi đã được sao chép đến tất cả các synchronous replica server. Điều này đảm bảo rằng dữ liệu luôn nhất quán trên tất cả các server. Synchronous replication phù hợp với các ứng dụng yêu cầu tính nhất quán dữ liệu cao và không chấp nhận mất dữ liệu. Tuy nhiên, nó có thể làm giảm hiệu suất do thời gian chờ sao chép dữ liệu.
Trong chế độ asynchronous, một giao dịch trên primary server được coi là hoàn thành ngay sau khi nó được ghi vào primary server. Các thay đổi dữ liệu sau đó được sao chép đến các asynchronous replica server. Điều này có nghĩa là có thể có một độ trễ nhỏ giữa dữ liệu trên primary server và replica server. Asynchronous replication phù hợp với các ứng dụng yêu cầu hiệu suất cao và có thể chấp nhận một mức độ mất dữ liệu nhỏ.
Dưới đây là hướng dẫn chi tiết cách thiết lập PostgreSQL streaming replication, một dạng physical replication phổ biến:
postgresql.conf:wal_level = replica hoặc wal_level = logicallisten_addresses để cho phép kết nối từ replica server.max_wal_senders để chỉ định số lượng kết nối replication tối đa.pg_hba.conf: Thêm một dòng cho phép replica server kết nối đến primary server để replication.pg_basebackup để sao chép dữ liệu từ primary server sang replica server.recovery.conf (hoặc postgresql.auto.conf từ PostgreSQL 12 trở lên) trong thư mục data của PostgreSQL. File này chứa thông tin kết nối đến primary server.Mặc dù streaming replication là một giải pháp mạnh mẽ, nhưng nó cũng có thể gặp phải một số vấn đề. Dưới đây là một vài vấn đề phổ biến và cách giải quyết:
PostgreSQL replication là một công cụ mạnh mẽ để đảm bảo tính sẵn sàng cao, bảo vệ dữ liệu và cải thiện hiệu suất cho các ứng dụng của bạn. Bằng cách hiểu rõ các mô hình, loại hình, chế độ replication khác nhau và cách thiết lập replication một cách chính xác, bạn có thể xây dựng một hệ thống cơ sở dữ liệu mạnh mẽ và đáng tin cậy. Hãy nhớ rằng, việc lựa chọn phương pháp replication phù hợp phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng của bạn.
Bài viết liên quan