Uso de pgactive para admitir la replicación activa-activa

La extensión pgactive utiliza la replicación activa-activa para admitir y coordinar las operaciones de escritura en varias bases de datos de RDS para PostgreSQL. Amazon RDS para PostgreSQL admite la extensión pgactive en las siguientes versiones:

Inicialización de la capacidad de la extensión pgactive

Para inicializar la capacidad de la extensión pgactive en la instancia de base de datos de RDS para PostgreSQL, defina el valor del parámetro rds.enable_pgactive en 1 y, a continuación, cree la extensión en la base de datos. Al hacerlo, se activan automáticamente los parámetros rds.logical_replication track_commit_timestamp y se establece el valor de wal_level en logical.

Debe tener permisos como el rol rds_superuser para realizar estas tareas.

Puede usar la AWS Management Console o la AWS CLI para crear las instancias de base de datos de RDS para PostgreSQL necesarias. En los pasos siguientes, se supone que la instancia de base de datos de RDS para PostgreSQL está asociada a un grupo de parámetros de base de datos personalizado. Para obtener información sobre la creación de un grupo de parámetros de base de datos personalizado, consulte Grupos de parámetros para Amazon RDS.

Configuración de la replicación activa-activa para las instancias de base de datos de RDS para PostgreSQL

En el siguiente procedimiento, se muestra cómo iniciar la replicación activa-activa entre dos instancias de base de datos de RDS para PostgreSQL que ejecutan PostgreSQL 15.4 o posterior en la misma región. Para ejecutar el ejemplo de alta disponibilidad multirregión, debe implementar instancias de Amazon RDS para PostgreSQL en dos regiones diferentes y configurar la interconexión de VPC. Para obtener más información, consulte Interconexión de VPC.

En estos pasos, se asume que la instancia de base de datos de RDS para PostgreSQL se ha configurado con la extensión pgactive. Para obtener más información, consulte Inicialización de la capacidad de la extensión pgactive.

Gestión de conflictos en la replicación activa-activa

La extensión pgactive funciona por base de datos y no por clúster. Cada instancia de base de datos que utiliza pgactive es una instancia independiente y puede aceptar cambios de datos de cualquier fuente. Cuando se envía un cambio a una instancia de base de datos, PostgreSQL lo confirma localmente y, a continuación, utiliza pgactive para replicar el cambio de forma asíncrona en otras instancias de base de datos. Cuando dos instancias de base de datos de PostgreSQL actualizan el mismo registro prácticamente al mismo tiempo, puede producirse un conflicto.

La extensión pgactive proporciona mecanismos para la detección y la resolución automática de conflictos. Realiza un seguimiento de la marca de tiempo en que se confirmó la transacción en ambas instancias de base de datos y aplica automáticamente el cambio con la última marca de tiempo. La extensión pgactive también registra cuando se produce un conflicto en la tabla pgactive.pgactive_conflict_history.

El pgactive.pgactive_conflict_history seguirá creciendo. Puede definir una política de depuración. Esto se puede hacer borrando algunos registros de forma regular o definiendo un esquema de partición para esta relación (y, luego, separando, descartando o truncando las particiones de interés). Para implementar la política de depuración de forma regular, una opción es usar la extensión pg_cron Consulte la siguiente información con un ejemplo para la tabla de historial de pg_cron Programación de mantenimiento con la extensión pg_cron de PostgreSQL.

Gestión de secuencias en la replicación activa-activa

Una instancia de base de datos de RDS para PostgreSQL con la extensión pgactive utiliza dos mecanismos de secuencia diferentes para generar valores únicos.

Secuencias globales

Para usar una secuencia global, cree una secuencia local con la instrucción CREATE SEQUENCE. Utilice pgactive.pgactive_snowflake_id_nextval(seqname) en lugar de usingnextval(seqname) para obtener el siguiente valor único de la secuencia.

En el siguiente ejemplo se crea una secuencia global.

postgres=> CREATE TABLE gstest (
      id bigint primary key,
      parrot text
    );

postgres=>CREATE SEQUENCE gstest_id_seq OWNED BY gstest.id;

postgres=> ALTER TABLE gstest \
      ALTER COLUMN id SET DEFAULT \
      pgactive.pgactive_snowflake_id_nextval('gstest_id_seq');

Secuencias particionadas

En las secuencias divididas o particionadas, se utiliza una secuencia PostgreSQL normal en cada nodo. Cada secuencia se incrementa en la misma cantidad y comienza con diferentes desplazamientos. Por ejemplo, con el paso 100, el nodo 1 genera una secuencia como 101, 201, 301, etc., y el nodo 2 genera una secuencia como 102, 202, 302, etc. Este esquema funciona bien incluso si los nodos no pueden comunicarse durante períodos prolongados, pero requiere que el diseñador especifique un número máximo de nodos al establecer el esquema y requiere una configuración por nodo. Los errores pueden provocar fácilmente la superposición de secuencias.

Es relativamente sencillo configurar este enfoque con pgactive creando la secuencia deseada en un nodo de la siguiente manera:

CREATE TABLE some_table (generated_value bigint primary key);

postgres=> CREATE SEQUENCE some_seq INCREMENT 100 OWNED BY some_table.generated_value;

postgres=> ALTER TABLE some_table ALTER COLUMN generated_value SET DEFAULT nextval('some_seq');
    

A continuación, llame a setval en cada nodo para dar un valor inicial de desplazamiento diferente, de la siguiente manera.

postgres=>
-- On node 1
SELECT setval('some_seq', 1);

-- On node 2
SELECT setval('some_seq', 2);     

Referencia de parámetros para la extensión pgactive

Puede utilizar la siguiente consulta para ver todos los parámetros asociados a la extensión pgactive.

postgres=> SELECT * FROM pg_settings WHERE name LIKE 'pgactive.%';

Medición del retraso de réplica entre miembros de pgactive

Puede utilizar la siguiente consulta para ver el retraso de réplica entre los miembros de pgactive. Ejecute esta consulta en todos los nodos de pgactive para obtener una idea completa.

      postgres=# SELECT *, (last_applied_xact_at - last_applied_xact_committs) AS lag FROM pgactive.pgactive_node_slots;
-{ RECORD 1 ]----------------+----------------------------------------------------------------- 
node_name                    | node2-app
slot_name                    | pgactive_5_7332551165694385385_0_5__
slot_restart_lsn             | 0/1A898A8
slot_confirmed_lsn           | 0/1A898E0
walsender_active             | t
walsender_pid                | 69022
sent_lsn                     | 0/1A898E0 
write_lsn                    | 0/1A898E0
flush_lsn                    | 0/1A898E0  
replay_lsn                   | 0/1A898E0
last_sent_xact_id            | 746
last_sent_xact_committs      | 2024-02-06 18:04:22.430376+00
last_sent_xact_at            | 2024-02-06 18:04:22.431359+00
last_applied_xact_id         | 746
last_applied_xact_committs   | 2024-02-06 18:04:22.430376+00
last_applied_xact_at         | 2024-02-06 18:04:52.452465+00
lag                          | 00:00:30.022089

Limitaciones de la extensión pgactive