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Disaster Recovery und globale Amazon DocumentDB-Cluster
Topics
Durchführung eines verwalteten Failovers für einen globalen Amazon DocumentDB-Cluster
Durchführung eines manuellen Failovers für einen globalen Amazon DocumentDB-Cluster
Durchführung eines Switchovers für einen globalen Amazon DocumentDB-Cluster
Entsperren eines globalen Cluster-Switchovers oder -Failovers
Mithilfe eines globalen Clusters können Sie sich nach Katastrophen wie regionalen Ausfällen schnell erholen. Die Wiederherstellung nach einem Notfall wird in der Regel anhand von RTO- und RPO-Werten gemessen.
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Recovery Time Objective (RTO) – Die Zeit, die ein System benötigt, um nach einem Notfall in einen arbeitsfähigen Zustand zurückzukehren. Mit anderen Worten: RTO misst die Ausfallzeit. Für einen globalen Cluster: RTO in Minuten.
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Recovery Point Objective (RPO) – Die Datenmenge, die verloren gehen kann (gemessen in Zeit). Bei einem globalen Cluster wird RPO in der Regel in Sekunden gemessen.
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Zur Wiederherstellung nach einem ungeplanten Ausfall können Sie ein regionsübergreifendes Failover zu einem der sekundären Netzwerke in Ihrem globalen Cluster durchführen. Wenn Ihr globaler Cluster mehrere sekundäre Regionen hat, stellen Sie sicher, dass Sie alle sekundären Regionen trennen, die Sie als primäre Regionen heraufstufen möchten. Anschließend stufen Sie eine dieser sekundären Regionen zur neuen primären Region herauf. AWS-Region Schließlich erstellen Sie neue Cluster in jeder der anderen sekundären Regionen und fügen diese Cluster Ihrem globalen Cluster hinzu.
Durchführung eines verwalteten Failovers für einen globalen Amazon DocumentDB-Cluster
Dieser Ansatz dient der Geschäftskontinuität im Falle einer echten regionalen Katastrophe oder eines kompletten Service-Level-Ausfalls.
Während eines verwalteten Failovers erfolgt ein Failover Ihres primären Clusters auf die sekundäre Region Ihrer Wahl, während die bestehende Replikationstopologie Ihres globalen Amazon DocumentDB-Clusters beibehalten wird. Der gewählte sekundäre Cluster stuft einen seiner schreibgeschützten Knoten auf vollen Writer-Status herauf. In diesem Schritt kann der Cluster die Rolle des primären Clusters übernehmen. Ihre Datenbank ist für kurze Zeit nicht verfügbar, während dieser Cluster seine neue Rolle annimmt. Daten, die nicht vom alten Primärcluster auf den ausgewählten sekundären Cluster repliziert wurden, fehlen möglicherweise, wenn dieser sekundäre Cluster zum neuen primären Cluster wird. Das alte primäre Volume versucht nach besten Kräften, einen Snapshot zu erstellen, bevor es mit dem neuen primären Volume synchronisiert wird, sodass nicht replizierte Daten auf dem Snapshot erhalten bleiben.
Anmerkung
Sie können ein verwaltetes regionsübergreifendes Cluster-Failover auf einem globalen Amazon DocumentDB-Cluster nur durchführen, wenn der primäre und alle sekundären Cluster über dieselben Engine-Versionen verfügen. Wenn Ihre Engine-Versionen nicht kompatibel sind, können Sie das Failover manuell durchführen, indem Sie die Schritte unter Durchführung eines manuellen Failovers für einen globalen Amazon DocumentDB-Cluster ausführen.
Wenn die Engine-Versionen der Region nicht übereinstimmen, wird das Failover blockiert. Suchen Sie nach ausstehenden Upgrades und wenden Sie sie an, um sicherzustellen, dass alle Engine-Versionen der Region übereinstimmen und das globale Cluster-Failover entsperrt ist. Weitere Informationen finden Sie unter Entsperren eines globalen Cluster-Switchovers oder -Failovers.
Gehen Sie wie folgt vor, bevor Sie diese Funktion verwenden, um den Datenverlust zu minimieren:
Schalten Sie Anwendungen offline, um zu verhindern, dass Schreibvorgänge an den primären Cluster des globalen Amazon DocumentDB-Clusters gesendet werden.
Überprüfen Sie die Lag-Zeiten für alle sekundären Amazon DocumentDB-Cluster. Durch die Auswahl der sekundären Region mit der geringsten Replikationsverzögerung kann der Datenverlust in der aktuell ausgefallenen primären Region minimiert werden. Überprüfen Sie die Lag-Zeiten für alle sekundären Amazon DocumentDB-Cluster im globalen Cluster, indem Sie sich die
GlobalClusterReplicationLagMetrik in Amazon ansehen. CloudWatch Diese Metriken zeigen Ihnen, wie weit (in Millisekunden) die Replikation auf einen sekundären Cluster auf den primären Cluster zurückliegt.Weitere Informationen zu CloudWatch Metriken für Amazon DocumentDB finden Sie unter. Amazon DocumentDB-Metriken
Während eines verwalteten Failovers wird dem ausgewählten sekundären Cluster seine neue Rolle als primärer Cluster zugewiesen. Er erbt jedoch nicht die verschiedenen Konfigurationsoptionen des primären Clusters. Wenn die Konfiguration nicht übereinstimmt, kann dies Leistungsprobleme, Workload-Inkompatibilitäten und anderes anomales Verhalten zur Folge haben. Um solche Probleme zu vermeiden, beheben Sie die Unterschiede zwischen Ihren globalen Amazon DocumentDB-Clustern für Folgendes:
Konfigurieren Sie bei Bedarf eine Amazon DocumentDB-Cluster-Parametergruppe für den neuen primären Cluster — Sie können Ihre Amazon DocumentDB-Cluster-Parametergruppen unabhängig für jeden Cluster in Ihrem globalen Amazon DocumentDB-Cluster konfigurieren. Wenn Sie also einen sekundären Cluster so hochstufen, dass er die primäre Rolle übernimmt, wird die Parametergruppe aus dem sekundären Cluster möglicherweise anders konfiguriert als für den primären. Wenn ja, ändern Sie die Parametergruppe des hochgestuften sekundären Clusters so, dass sie den Einstellungen Ihres primären Clusters entspricht. Um zu erfahren wie dies geht, vgl. Ändern der Amazon DocumentDB-Cluster-Parametergruppen.
Konfigurieren Sie Überwachungstools und -optionen wie CloudWatch Amazon-Ereignisse und -Alarme — Konfigurieren Sie den geförderten Cluster mit denselben Protokollierungsfunktionen, Alarmen usw., wie es für den globalen Cluster erforderlich ist. Wie bei Parametergruppen wird die Konfiguration für diese Funktionen während des Failover-Prozesses nicht vom primären Cluster übernommen. Einige CloudWatch Metriken, wie z. B. die Replikationsverzögerung, sind nur für sekundäre Regionen verfügbar. Daher ändert ein Failover die Art und Weise, wie diese Metriken angezeigt und Alarme für sie eingerichtet werden, und es können Änderungen an allen vordefinierten Dashboards erforderlich sein. Weitere Informationen zu Amazon DocumentDB-Clustern und zur Überwachung finden Sie unterÜberwachung und Protokollierung in Amazon DocumentDB.
In der Regel übernimmt der gewählte sekundäre Cluster innerhalb einer Minute die primäre Rolle. Sobald der Writer-Knoten der neuen primären Region verfügbar ist, können Sie Ihre Anwendungen mit diesem verbinden und Ihre Workloads fortsetzen. Nachdem Amazon DocumentDB den neuen primären Cluster beworben hat, werden automatisch alle zusätzlichen Cluster der sekundären Region neu erstellt.
Da globale Amazon DocumentDB-Cluster asynchrone Replikation verwenden, kann die Replikationsverzögerung in jeder sekundären Region variieren. Amazon DocumentDB erstellt diese sekundären Regionen neu, sodass sie über exakt dieselben Point-in-Time-Daten verfügen wie der neue Cluster für die primäre Region. Die Dauer der vollständigen Neuerstellungsaufgabe kann je nach Größe des Speichervolumens und der Entfernung zwischen den Regionen einige Minuten bis mehrere Stunden dauern. Wenn der Wiederaufbau der Cluster der sekundären Region aus der neuen primären Region abgeschlossen ist, stehen sie für den Lesezugriff zur Verfügung. Sobald der neue primäre Writer hochgestuft und verfügbar ist, kann der Cluster der neuen primären Region Lese- und Schreibvorgänge für den globalen Amazon DocumentDB-Cluster ausführen.
Um die ursprüngliche Topologie des globalen Clusters wiederherzustellen, überwacht Amazon DocumentDB die Verfügbarkeit der alten primären Region. Sobald diese Region fehlerfrei und wieder verfügbar ist, fügt Amazon DocumentDB sie automatisch als sekundäre Region wieder zum globalen Cluster hinzu. Bevor das neue Speicher-Volume in der alten primären Region erstellt wird, versucht Amazon DocumentDB, einen Snapshot des alten Speicher-Volumes zum Zeitpunkt des Fehlers zu erstellen. Auf diese Weise können Sie alle fehlenden Daten wiederherstellen. Wenn dieser Vorgang erfolgreich ist, platziert Amazon DocumentDB diesen Snapshot mit dem Namen „rds:docdb-unplanned-global-failover-name-of-old-primary-“ im Snapshot-Abschnitt von. DB-cluster-timestamp AWS-Managementkonsole Sie können diesen Snapshot auch in DescribeDBClusterSnapshots den Informationen sehen, die von der API-Operation zurückgegeben wurden.
Anmerkung
Der Snapshot des alten Speichervolumes ist ein System-Snapshot, der der auf dem alten primären Cluster konfigurierten Aufbewahrungsfrist für Backups unterliegt. Um diesen Snapshot außerhalb des Aufbewahrungszeitraums zu speichern, können Sie ihn kopieren, um ihn als manuellen Snapshot zu speichern. Weitere Informationen zum Kopieren von Snapshots, einschließlich der Preise, finden Sie unter Einen Cluster-Snapshot kopieren.
Nach der Wiederherstellung der ursprünglichen Topologie können Sie für Ihren globalen Cluster ein Failback auf die ursprüngliche primäre Region durchführen, indem Sie einen Switchover-Vorgang durchführen, wenn dies für Ihr Unternehmen und Ihre Arbeitslast am sinnvollsten ist. Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung hierzu finden Sie unter Durchführung eines Switchovers für einen globalen Amazon DocumentDB-Cluster.
Sie können ein Failover für Ihren globalen Amazon DocumentDB-Cluster mithilfe der AWS-Managementkonsole, der oder der AWS CLI Amazon DocumentDB-API durchführen.
Durchführung eines manuellen Failovers für einen globalen Amazon DocumentDB-Cluster
Wenn ein ganzer Cluster in einem Cluster nicht AWS-Region mehr verfügbar ist, können Sie einen anderen Cluster im globalen Cluster so hochstufen, dass er über read/write die entsprechenden Funktionen verfügt.
Sie können den globalen Cluster-Failover-Mechanismus manuell aktivieren, wenn ein Cluster in einem anderen Cluster die bessere Wahl als primärer Cluster AWS-Region ist. Sie können beispielsweise die Kapazität eines sekundären Clusters erhöhen und diesen Cluster dann zum primären Cluster hochstufen. Oder das Aktivitätsgleichgewicht zwischen den Clustern AWS-Regionen könnte sich ändern, sodass das Umschalten des primären Clusters auf einen anderen zu einer geringeren Latenz bei Schreibvorgängen führen AWS-Region kann.
Das folgende Verfahren beschreibt, wie Sie einen der sekundären Cluster in einem globalen Amazon DocumentDB-Cluster fördern können.
So fördern Sie einen sekundären Cluster:
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Beenden Sie die Ausgabe von DML-Anweisungen und anderen Schreibvorgängen an den primären Cluster während des AWS-Region Ausfalls.
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Identifizieren Sie einen Cluster aus einem sekundären Cluster AWS-Region , der als neuer primärer Cluster verwendet werden soll. Wenn Sie zwei (oder mehr) sekundäre Cluster AWS-Regionen in Ihrem globalen Cluster haben, wählen Sie den sekundären Cluster aus, der die geringste Verzögerung aufweist.
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Trennen Sie den ausgewählten sekundären Cluster vom globalen Cluster.
Wenn Sie einen sekundären Cluster aus einem globalen Cluster entfernen, wird die Replikation vom primären Cluster auf diesen sekundären Cluster sofort beendet und der Cluster wird zu einem eigenständigen, bereitgestellten Cluster mit vollem read/write Funktionsumfang heraufgestuft. Alle anderen sekundären Cluster, die dem primären Cluster in der Region zugeordnet sind, in der der Ausfall aufgetreten ist, sind weiterhin verfügbar und können Anrufe von Ihrer Anwendung annehmen. Sie verbrauchen auch Ressourcen. Da Sie den globalen Cluster neu erstellen, entfernen Sie in den folgenden Schritten die anderen sekundären Cluster, bevor Sie den neuen globalen Cluster erstellen, um Split-Brain- und andere Probleme zu vermeiden.
Ausführliche Schritte zum Trennen finden Sie unter Einen Cluster aus einem globalen Amazon DocumentDB-Cluster entfernen.
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Dieser Cluster wird zum primären Cluster eines neuen globalen Clusters, wenn Sie im nächsten Schritt beginnen, ihm Regionen hinzuzufügen.
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Fügen Sie eine AWS-Region zum Cluster hinzu. Wenn Sie dies tun, beginnt der Replikationsprozess vom primären zum sekundären Cluster.
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Fügen Sie AWS-Regionen bei Bedarf weitere hinzu, um die zur Unterstützung Ihrer Anwendung erforderliche Topologie neu zu erstellen. Stellen Sie sicher, dass Anwendungsschreibvorgänge vor, während und nach solchen Änderungen an den richtigen Cluster gesendet werden, um Dateninkonsistenzen zwischen den Clustern im globalen Cluster zu vermeiden (Split-Brain-Probleme).
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Wenn der Ausfall behoben ist und Sie bereit sind, Ihren ursprünglichen Cluster erneut AWS-Region als primären Cluster zuzuweisen, führen Sie dieselben Schritte in umgekehrter Reihenfolge aus.
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Entfernen Sie einen der sekundären Cluster aus dem globalen Cluster. Dadurch kann der read/write Datenverkehr bedient werden.
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Leiten Sie den gesamten Schreibverkehr auf den primären Cluster im Original um AWS-Region.
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Fügen Sie eine hinzu AWS-Region , um einen oder mehrere sekundäre Cluster auf die gleiche Weise AWS-Region wie zuvor einzurichten.
Globale Amazon DocumentDB-Cluster können mithilfe von AWS SDKs verwaltet werden, sodass Sie Lösungen zur Automatisierung des globalen Cluster-Failover-Prozesses für Disaster Recovery und Business Continuity Planning erstellen können. Eine solche Lösung wird unseren Kunden unter der Apache 2.0-Lizenz zur Verfügung gestellt und kann in unserem Tool-Repository hier abgerufen werden. https://github.com/awslabs/amazon-documentdb-tools/tree/master/global-clusters-automation
Durchführung eines Switchovers für einen globalen Amazon DocumentDB-Cluster
Mithilfe von Umstellungen können Sie die Region Ihres primären Clusters routinemäßig ändern. Dieser Ansatz ist für kontrollierte Szenarien gedacht, z. B. für betriebliche Wartungen und andere geplante Betriebsverfahren.
Es gibt drei gängige Anwendungsfälle für die Verwendung von Switchovers:
Für Anforderungen an die „regionale Rotation“, die in bestimmten Branchen gelten. Beispielsweise könnten die Vorschriften für Finanzdienstleistungen vorschreiben, dass Tier-0-Systeme für mehrere Monate in eine andere Region wechseln müssen, um sicherzustellen, dass die Notfallwiederherstellungsverfahren regelmäßig geübt werden.
Für regionsübergreifende „Follow-the-Sun“-Anwendungen. Beispielsweise möchte ein Unternehmen möglicherweise Schreibvorgänge mit niedrigerer Latenz in verschiedenen Regionen bereitstellen, basierend auf den Geschäftszeiten in verschiedenen Zeitzonen.
Als Methode ohne Datenverlust, um nach einem Failover zur ursprünglichen Primärregion zurückzukehren.
Anmerkung
Switchovers sind für den Einsatz in einem gesunden globalen Amazon DocumentDB-Cluster konzipiert. Folgen Sie zur Wiederherstellung nach einem ungeplanten Ausfall dem entsprechenden Verfahren unter Durchführung eines manuellen Failovers für einen globalen Amazon DocumentDB-Cluster.
Um einen Switchover durchzuführen, müssen alle sekundären Regionen exakt dieselbe Engine-Version wie die primäre verwenden. Wenn die Engine-Versionen der Region nicht übereinstimmen, wird der Switchover blockiert. Suchen Sie nach ausstehenden Upgrades und wenden Sie sie an, um sicherzustellen, dass alle Engine-Versionen der Region übereinstimmen und der globale Cluster-Switchover entsperrt wird. Weitere Informationen finden Sie unter Entsperren eines globalen Cluster-Switchovers oder -Failovers.
Während eines Switchovers schaltet Amazon DocumentDB Ihren primären Cluster auf die von Ihnen gewählte sekundäre Region um, während die bestehende Replikationstopologie Ihres globalen Clusters beibehalten wird. Bevor Amazon DocumentDB mit dem Switchover-Prozess beginnt, wartet es, bis alle Cluster der sekundären Region vollständig mit dem Cluster der primären Region synchronisiert sind. Dann wird der DB-Cluster in der primären Region schreibgeschützt, und der ausgewählte sekundäre Cluster stuft einen seiner schreibgeschützten Knoten auf vollen Writer-Status hoch. Durch die Heraufstufung dieses Knotens zu einem Writer kann dieser sekundäre Cluster die Rolle des primären Clusters übernehmen. Da alle sekundären Cluster zu Beginn des Prozesses mit dem primären Cluster synchronisiert wurden, setzt der neue primäre Cluster den Betrieb für den globalen Amazon DocumentDB-Cluster fort, ohne dass Daten verloren gehen. Ihre Datenbank ist für kurze Zeit nicht verfügbar, während der primäre und der ausgewählte sekundäre Cluster ihre neuen Rollen übernehmen.
Gehen Sie wie folgt vor, bevor Sie diese Funktion verwenden, um die Anwendungsverfügbarkeit zu optimieren:
Führen Sie diesen Vorgang außerhalb der Spitzenzeiten oder zu einem anderen Zeitpunkt durch, zu dem nur wenige Schreibvorgänge in den primären Cluster erfolgen.
Schalten Sie Anwendungen offline, um zu verhindern, dass Schreibvorgänge an den primären Cluster des globalen Amazon DocumentDB-Clusters gesendet werden.
Überprüfen Sie die Lag-Zeiten für alle sekundären Amazon DocumentDB-Cluster im globalen Cluster, indem Sie sich die
GlobalClusterReplicationLagMetrik in Amazon ansehen. CloudWatch Diese Metrik zeigt Ihnen, wie weit (in Millisekunden) die Replikation auf einen sekundären Cluster auf den primären Cluster zurückliegt. Dieser Wert ist direkt proportional zu der Zeit, die Amazon DocumentDB benötigt, um den Switchover abzuschließen. Je größer der Verzögerungswert, desto länger dauert die Umstellung.Weitere Informationen zu CloudWatch Metriken für Amazon DocumentDB finden Sie unter. Amazon DocumentDB-Metriken
Während einer Umstellung wird der ausgewählte sekundäre DB-Cluster in seine neue Rolle als primärer Cluster hochgestuft. Er übernimmt jedoch nicht die verschiedenen Konfigurationsoptionen des primären DB-Clusters. Wenn die Konfiguration nicht übereinstimmt, kann dies Leistungsprobleme, Workload-Inkompatibilitäten und anderes anomales Verhalten zur Folge haben. Um solche Probleme zu vermeiden, beheben Sie die Unterschiede zwischen Ihren globalen Amazon DocumentDB-Clustern für Folgendes:
Konfigurieren Sie bei Bedarf die Amazon DocumentDB-DB-Cluster-Parametergruppe für den neuen primären Cluster — Sie können Ihre Amazon DocumentDB-Cluster-Parametergruppen unabhängig für jeden Cluster in Ihrem globalen Amazon DocumentDB-Cluster konfigurieren. Wenn Sie also einen sekundären DB-Cluster zur Übernahme der primären Rolle hochstufen, kann die Parametergruppe des sekundären Clusters im Vergleich zum primären Cluster möglicherweise anders konfiguriert werden. Ist dies der Fall, ändern Sie die Parametergruppe des hochgestuften sekundären DB-Clusters so, dass sie den Einstellungen des primären Clusters entspricht. Um zu erfahren wie, siehe Verwaltung von Amazon DocumentDB-Cluster-Parametergruppen.
Konfigurieren Sie Überwachungstools und -optionen wie CloudWatch Amazon-Ereignisse und -Alarme — Konfigurieren Sie den beworbenen Cluster mit denselben Protokollierungsfunktionen, Alarmen usw., je nach Bedarf für den globalen Cluster. Wie bei Parametergruppen wird die Konfiguration für diese Funktionen während der Umstellung nicht vom primären Cluster übernommen. Einige CloudWatch Metriken, wie z. B. die Replikationsverzögerung, sind nur für primäre Regionen verfügbar. Daher ändert sich bei einer Umstellung die Art und Weise, wie diese Metriken angezeigt und Alarme für sie eingerichtet werden, und es können Änderungen an allen vordefinierten Dashboards erforderlich sein. Weitere Informationen finden Sie unter Überwachung und Protokollierung in Amazon DocumentDB.
Anmerkung
In der Regel kann der Rollenwechsel bis zu mehreren Minuten dauern.
Wenn der Switchover-Prozess abgeschlossen ist, kann der beworbene Amazon DocumentDB-Cluster Schreibvorgänge für den globalen Cluster verarbeiten.
Sie können Ihren globalen Amazon DocumentDB-Cluster mit dem oder dem AWS-Managementkonsole : AWS CLI
Entsperren eines globalen Cluster-Switchovers oder -Failovers
Globale Cluster-Switchover und -Failover werden blockiert, wenn nicht alle regionalen Cluster im globalen Cluster dieselbe Engine-Version verwenden. Wenn die Versionen nicht übereinstimmen, wird möglicherweise dieser Fehler angezeigt, wenn Sie einen Switchover oder Failover aufrufen: Auf dem angegebenen Ziel-DB-Cluster wird eine Engine-Version mit einem anderen Patch-Level ausgeführt als auf dem Quell-DB-Cluster. Wenden Sie regelmäßig die neuesten Engine-Versionen an, um Ihre globalen Cluster in einem einwandfreien Zustand zu halten.
Um diesen Fehler zu beheben, aktualisieren Sie zuerst alle sekundären Regionen und dann die primäre Region auf dieselbe Engine-Version, indem Sie alle ausstehenden Wartungsmaßnahmen anwenden. Folgen Sie den Anweisungen auf einer der folgenden Registerkarten, um ausstehende Wartungsmaßnahmen anzuzeigen und die zur Behebung des Problems erforderlichen Änderungen vorzunehmen: