Como usar o encaminhamento de gravação em um banco de dados global do Aurora MySQL

Disponibilidade de região e versão do encaminhamento de gravação no Aurora MySQL

O encaminhamento de gravação é compatível com o Aurora MySQL 2.08.1 e versões posteriores, em todas as regiões em que bancos de dados globais baseados no Aurora MySQL estão disponíveis.

Para ter informações sobre a disponibilidade de versões e regiões dos bancos de dados globais do Aurora, consulte Bancos de dados globais do Aurora com o Aurora MySQL.

Ativar o encaminhamento de gravação no Aurora MySQL

Por padrão, o encaminhamento de gravação não está habilitado quando você adiciona um cluster secundário a um banco de dados global Aurora.

Para habilitar o encaminhamento de gravação usando o AWS Management Console, marque a caixa de seleção Ativar o encaminhamento de gravação global em Encaminhamento de gravação de réplica de leitura ao adicionar uma região para um banco de dados global. Quanto a um cluster secundário existente, modifique o cluster para Ativar o encaminhamento de gravação global. Para desativar o encaminhamento de gravação, desmarque a caixa de seleção Ativar o encaminhamento de gravação global ao adicionar a região ou modificar o cluster secundário.

Para habilitar o encaminhamento de gravação usando a AWS CLI, use a opção --enable-global-write-forwarding. Essa opção funciona quando você cria um cluster secundário usando o comando create-db-cluster. Ela também funciona quando você modifica um cluster secundário existente usando o comando modify-db-cluster. Para isso, é necessário que o banco de dados global use uma versão do Aurora que ofereça suporte ao encaminhamento de gravação. É possível desabilitar o encaminhamento de gravação usando a opção --no-enable-global-write-forwarding com esses mesmos comandos da CLI.

Para habilitar o encaminhamento de gravação usando a API do Amazon RDS, defina o parâmetro EnableGlobalWriteForwarding como true. Esse parâmetro funciona quando você cria um cluster secundário usando a operação CreateDBCluster. Ele também funciona quando você modifica um cluster secundário existente usando a operação ModifyDBCluster. Para isso, é necessário que o banco de dados global use uma versão do Aurora que ofereça suporte ao encaminhamento de gravação. É possível desativar o encaminhamento de gravação definindo o parâmetro EnableGlobalWriteForwarding como false.

Os exemplos de CLI a seguir mostram como é possível configurar um banco de dados global Aurora com o encaminhamento de gravação habilitado ou desabilitado. Os itens destacados representam os comandos e as opções que são importantes especificar e manter consistentes ao configurar a infraestrutura para um banco de dados global Aurora.

O exemplo a seguir cria um banco de dados global Aurora, um cluster primário e um cluster secundário com o encaminhamento de gravação habilitado. Faça as substituições necessárias usando suas próprias opções de nome de usuário, senha e regiões principais e secundárias da AWS.

# Create overall global database.
aws rds create-global-cluster --global-cluster-identifier write-forwarding-test \
  --engine aurora-mysql --engine-version 5.7.mysql_aurora.2.11.1 \
  --region us-east-1

# Create primary cluster, in the same AWS Region as the global database.
aws rds create-db-cluster --global-cluster-identifier write-forwarding-test \
  --db-cluster-identifier write-forwarding-test-cluster-1 \
  --engine aurora-mysql --engine-version 5.7.mysql_aurora.2.11.1 \
  --master-username user_name --master-user-password password \
  --region us-east-1

aws rds create-db-instance --db-cluster-identifier write-forwarding-test-cluster-1 \
  --db-instance-identifier write-forwarding-test-cluster-1-instance-1 \
  --db-instance-class db.r5.large \
  --engine aurora-mysql --engine-version 5.7.mysql_aurora.2.11.1 \
  --region us-east-1

aws rds create-db-instance --db-cluster-identifier write-forwarding-test-cluster-1 \
  --db-instance-identifier write-forwarding-test-cluster-1-instance-2 \
  --db-instance-class db.r5.large \
  --engine aurora-mysql --engine-version 5.7.mysql_aurora.2.11.1 \
  --region us-east-1

# Create secondary cluster, in a different AWS Region than the global database,
# with write forwarding enabled.
aws rds create-db-cluster --global-cluster-identifier write-forwarding-test \
  --db-cluster-identifier write-forwarding-test-cluster-2 \
  --engine aurora-mysql --engine-version 5.7.mysql_aurora.2.11.1 \
  --region us-east-2 \
  --enable-global-write-forwarding

aws rds create-db-instance --db-cluster-identifier write-forwarding-test-cluster-2 \
  --db-instance-identifier write-forwarding-test-cluster-2-instance-1 \
  --db-instance-class db.r5.large \
  --engine aurora-mysql --engine-version 5.7.mysql_aurora.2.11.1 \
  --region us-east-2

aws rds create-db-instance --db-cluster-identifier write-forwarding-test-cluster-2 \
  --db-instance-identifier write-forwarding-test-cluster-2-instance-2 \
  --db-instance-class db.r5.large \
  --engine aurora-mysql --engine-version 5.7.mysql_aurora.2.11.1 \
  --region us-east-2

O exemplo a seguir continua a partir do anterior. Ele cria um cluster secundário sem o encaminhamento de gravação habilitado e, depois, habilita o esse recurso. Após a conclusão desse exemplo, todos os clusters secundários no banco de dados global estarão com o encaminhamento de gravação habilitado.

# Create secondary cluster, in a different AWS Region than the global database,
# without write forwarding enabled.
aws rds create-db-cluster --global-cluster-identifier write-forwarding-test \
  --db-cluster-identifier write-forwarding-test-cluster-2 \
  --engine aurora-mysql --engine-version 5.7.mysql_aurora.2.11.1 \
  --region us-west-1

aws rds create-db-instance --db-cluster-identifier write-forwarding-test-cluster-2 \
  --db-instance-identifier write-forwarding-test-cluster-2-instance-1 \
  --db-instance-class db.r5.large \
  --engine aurora-mysql --engine-version 5.7.mysql_aurora.2.11.1 \
  --region us-west-1

aws rds create-db-instance --db-cluster-identifier write-forwarding-test-cluster-2 \
  --db-instance-identifier write-forwarding-test-cluster-2-instance-2 \
  --db-instance-class db.r5.large \
  --engine aurora-mysql --engine-version 5.7.mysql_aurora.2.11.1 \
  --region us-west-1

aws rds modify-db-cluster --db-cluster-identifier write-forwarding-test-cluster-2 \
  --region us-east-2 \
  --enable-global-write-forwarding

Verificar se um cluster secundário está com o encaminhamento de gravação ativado no Aurora MySQL

Para determinar se é possível usar o encaminhamento de gravação em um cluster secundário, verifique se esse cluster tem o atributo "GlobalWriteForwardingStatus": "enabled".

No AWS Management Console, na guia Configuração da página de detalhes do cluster, você vê o status Habilitado para Encaminhamento de gravação de réplica de leitura global.

Para ver o status da configuração de encaminhamento de gravação global para todos os clusters, execute o seguinte comando da AWS CLI.

Um cluster secundário mostra o valor "enabled" ou "disabled" para indicar se o encaminhamento de gravação está ativado ou desativado. Um valor de null indica que o encaminhamento de gravação não está disponível para esse cluster. Nesse caso, o cluster não faz parte de um banco de dados global ou é o cluster primário em vez de um cluster secundário. O valor também poderá ser "enabling" ou "disabling" se o encaminhamento de gravação estiver no processo de ser ativado ou desativado.

aws rds describe-db-clusters \
--query '*[].{DBClusterIdentifier:DBClusterIdentifier,GlobalWriteForwardingStatus:GlobalWriteForwardingStatus}'

[
    {
        "GlobalWriteForwardingStatus": "enabled",
        "DBClusterIdentifier": "aurora-write-forwarding-test-replica-1"
    },
    {
        "GlobalWriteForwardingStatus": "disabled",
        "DBClusterIdentifier": "aurora-write-forwarding-test-replica-2"
    },
    {
        "GlobalWriteForwardingStatus": null,
        "DBClusterIdentifier": "non-global-cluster"
    }
]

Para localizar apenas os clusters secundários que têm o encaminhamento de gravação global habilitado, execute o comando a seguir. Este comando também retorna o endpoint do leitor do cluster. Use o endpoint do leitor do cluster secundário ao usar o encaminhamento de gravação do secundário para o primário no banco de dados global Aurora.

aws rds describe-db-clusters --query 'DBClusters[].{DBClusterIdentifier:DBClusterIdentifier,GlobalWriteForwardingStatus:GlobalWriteForwardingStatus,ReaderEndpoint:ReaderEndpoint} | [?GlobalWriteForwardingStatus == `enabled`]'
[
    {
        "GlobalWriteForwardingStatus": "enabled",
        "ReaderEndpoint": "aurora-write-forwarding-test-replica-1.cluster-ro-cnpexample.us-west-2.rds.amazonaws.com",
        "DBClusterIdentifier": "aurora-write-forwarding-test-replica-1"
    }
]

Compatibilidade do SQL e de aplicações com o encaminhamento de gravação no Aurora MySQL

É possível usar os seguintes tipos de instruções SQL com o encaminhamento de gravação:

Certas instruções não são permitidas ou podem gerar resultados obsoletos ao serem usadas em um banco de dados global com o encaminhamento de gravação. Assim, a configuração EnableGlobalWriteForwarding é desativada por padrão para clusters secundários. Antes de ativá-la, verifique se o código do aplicativo não é afetado por nenhuma dessas restrições.

As restrições a seguir se aplicam às instruções SQL usadas com o encaminhamento de gravação. Em alguns casos, é possível usar as instruções em clusters secundários com o encaminhamento de gravação habilitado no nível do cluster. Essa abordagem funcionará se o encaminhamento de gravação não estiver ativado na sessão pelo parâmetro de configuração aurora_replica_read_consistency. Tentar usar uma instrução quando não é permitido devido ao encaminhamento de gravação exibe uma mensagem de erro com o seguinte formato.

ERROR 1235 (42000): This version of MySQL doesn't yet support 'operation with write forwarding'.

Isolamento e consistência para o encaminhamento de gravação no Aurora MySQL

Em sessões que usam o encaminhamento de gravação, só é possível usar o nível de isolamento REPEATABLE READ. Embora também seja possível usar o nível de isolamento READ COMMITTED com clusters somente leitura em regiões secundárias da AWS, esse nível de isolamento não funciona com o encaminhamento de gravação. Para obter informações sobre os níveis de isolamento REPEATABLE READ e READ COMMITTED, consulte Níveis de isolamento do Aurora MySQL.

É possível controlar o grau de consistência de leitura em um cluster secundário. O nível de consistência de leitura determina quanto o cluster secundário espera antes de cada operação de leitura para garantir que algumas ou todas as alterações sejam replicadas do cluster primário. Você pode ajustar o nível de consistência de leitura para garantir que todas as operações de gravação encaminhadas da sessão estejam visíveis no cluster secundário antes de qualquer consulta subsequente. Você também pode usar essa configuração para garantir que as consultas no cluster secundário sempre vejam as atualizações mais atuais do cluster primário. Isso acontece mesmo para aquelas submetidas por outras sessões ou outros clusters. Para especificar esse tipo de comportamento para o aplicativo, escolha um valor para o parâmetro de nível de sessão aurora_replica_read_consistency.

Para o parâmetro aurora_replica_read_consistency, é possível especificar os valores EVENTUAL, SESSION e GLOBAL.

À medida que você aumenta o nível de consistência, a aplicação passa mais tempo aguardando as alterações serem propagadas entre regiões da AWS. Você pode escolher o equilíbrio entre o tempo de resposta rápido e a garantia de que as alterações feitas em outros locais estejam totalmente disponíveis antes da execução das consultas.

Com a consistência de leitura definida como EVENTUAL, as consultas em uma região secundária da AWS que usa o encaminhamento de gravação podem ver dados ligeiramente obsoletos devido ao atraso de replicação. Os resultados das operações de gravação na mesma sessão não ficam visíveis até que a operação de gravação seja executada na região primária e replicada para a região atual. A consulta não espera que os resultados atualizados estejam disponíveis. Assim, ela pode recuperar os dados mais antigos ou os dados atualizados, dependendo do tempo das declarações e da quantidade de atraso da replicação.

Com a consistência de leitura definida como SESSION, todas as consultas em uma região secundária da AWS que usa o encaminhamento de gravação veem os resultados de todas as alterações feitas nessa sessão. As alterações são visíveis independentemente de a transação ser confirmada. Se necessário, a consulta aguardará que os resultados das operações de gravação encaminhadas sejam replicados para a região atual. Ele não aguarda resultados atualizados de operações de gravação realizadas em outras regiões ou em outras sessões da região atual.

Com a consistência de leitura definida como GLOBAL, uma sessão em uma região secundária da AWS vê as alterações feitas por essa sessão. Também vê todas as alterações confirmadas da região principais da AWS e das outras regiões secundárias da AWS. Cada consulta pode aguardar por um período que varia de acordo com a quantidade de atraso da sessão. A consulta prossegue quando o cluster secundário está atualizado com todos os dados confirmados do cluster primário, a partir do momento em que a consulta foi iniciada.

Para obter mais informações sobre todos os parâmetros envolvidos no encaminhamento de gravação, consulte Parâmetros de configuração para o encaminhamento de gravação no Aurora MySQL.

Exemplos de uso do encaminhamento de gravação

Esses exemplos usam aurora_replica_read_consistency como uma variável de sessão. Para o Aurora MySQL versão 3.04 e posterior, você pode usar aurora_replica_read_consistency como uma variável de sessão ou como um parâmetro de cluster de banco de dados.

No exemplo a seguir, o cluster primário está na Região da US East (N. Virginia). O cluster secundário está na região da Leste dos EUA (Ohio). O exemplo mostra os efeitos da execução de instruções INSERT seguidas por instruções SELECT. Dependendo do valor da configuração aurora_replica_read_consistency, os resultados podem diferir dependendo do tempo das instruções. Para obter maior consistência, você pode esperar brevemente antes de emitir a instrução SELECT. Ou Aurora pode esperar automaticamente até que os resultados terminem a replicação antes de prosseguir SELECT.

Neste exemplo, há uma configuração de consistência de leitura de eventual. Executar uma instrução INSERT imediatamente seguida por uma instrução SELECT ainda retorna o valor de COUNT(*). Esse valor reflete o número de linhas antes que a nova linha seja inserida. Executar SELECT novamente, pouco tempo depois, retornará a contagem de linhas atualizada. As declarações SELECT não aguardam.

mysql> set aurora_replica_read_consistency = 'eventual';
mysql> select count(*) from t1;
+----------+
| count(*) |
+----------+
|        5 |
+----------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> insert into t1 values (6); select count(*) from t1;
+----------+
| count(*) |
+----------+
|        5 |
+----------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> select count(*) from t1;
+----------+
| count(*) |
+----------+
|        6 |
+----------+
1 row in set (0.00 sec)

Com uma configuração de consistência de leitura de session, uma declaração SELECT imediatamente após INSERT aguarda até que as alterações da declaração INSERT sejam visíveis. Declarações SELECT subsequentes não aguardam.

mysql> set aurora_replica_read_consistency = 'session';
mysql> select count(*) from t1;
+----------+
| count(*) |
+----------+
|        6 |
+----------+
1 row in set (0.01 sec)
mysql> insert into t1 values (6); select count(*) from t1; select count(*) from t1;
Query OK, 1 row affected (0.08 sec)
+----------+
| count(*) |
+----------+
|        7 |
+----------+
1 row in set (0.37 sec)
+----------+
| count(*) |
+----------+
|        7 |
+----------+
1 row in set (0.00 sec)

Com a configuração de consistência de leitura ainda definida como session, a introdução de uma breve espera após a execução de uma instrução INSERT torna a contagem de linhas atualizada disponível no momento em que a próxima instrução SELECT é executada.

mysql> insert into t1 values (6); select sleep(2); select count(*) from t1;
Query OK, 1 row affected (0.07 sec)
+----------+
| sleep(2) |
+----------+
|        0 |
+----------+
1 row in set (2.01 sec)
+----------+
| count(*) |
+----------+
|        8 |
+----------+
1 row in set (0.00 sec)

Com uma configuração de consistência de leitura de global, cada instrução SELECT aguarda para garantir que todas as alterações de dados a partir da hora de início da instrução estejam visíveis antes de executar a consulta. A quantidade de espera por cada instrução SELECT varia de acordo com a quantidade de atraso de replicação entre os clusters primário e secundário.

mysql> set aurora_replica_read_consistency = 'global';
mysql> select count(*) from t1;
+----------+
| count(*) |
+----------+
|        8 |
+----------+
1 row in set (0.75 sec)
mysql> select count(*) from t1;
+----------+
| count(*) |
+----------+
|        8 |
+----------+
1 row in set (0.37 sec)
mysql> select count(*) from t1;
+----------+
| count(*) |
+----------+
|        8 |
+----------+
1 row in set (0.66 sec)

Executar instruções de várias partes com o encaminhamento de gravação no Aurora MySQL

Uma instrução DML pode consistir em várias partes, como uma instrução INSERT ... SELECT ou uma instrução DELETE ... WHERE. Nesse caso, a instrução inteira é encaminhada para o cluster primário e executada nele.

Transações com o encaminhamento de gravação no Aurora MySQL

Se a transação é encaminhada para o cluster primário depende do modo de acesso da transação. É possível especificar o modo de acesso da transação usando a instrução SET TRANSACTION ou a instrução START TRANSACTION. Você também pode especificar o modo de acesso da transação alterando o valor da sessão transaction_read_only. Você só pode alterar esse valor de sessão enquanto estiver conectado a um cluster de banco de dados que tenha o encaminhamento de gravação habilitado.

Se uma transação de longa duração não emitir nenhuma instrução por um período substancial, ela poderá exceder o tempo limite ocioso. Este período tem um padrão de um minuto. Você pode aumentá-lo para até um dia. Uma transação que excede o tempo limite ocioso é cancelada pelo cluster primário. A instrução subsequente enviada recebe um erro de tempo limite. Depois, o Aurora reverte a transação.

Esse tipo de erro pode ocorrer em outros casos quando o encaminhamento de gravação fica indisponível. Por exemplo, o Aurora cancelará todas as transações que usam o encaminhamento de gravação se você reiniciar o cluster primário ou se desativar a configuração de encaminhamento de gravação.

Parâmetros de configuração para o encaminhamento de gravação no Aurora MySQL

Os parameter groups de cluster do Aurora incluem configurações para o recurso de encaminhamento de gravação. Como são parâmetros de cluster, todas as instâncias de banco de dados em cada cluster têm os mesmos valores para essas variáveis. Detalhes sobre esses parâmetros são resumidos na tabela a seguir, com notas de uso após a tabela.

Para controlar as solicitações de gravação recebidas de clusters secundários, use estas configurações no cluster primário:

O parâmetro aurora_replica_read_consistency é um parâmetro de nível de sessão que permite o encaminhamento de gravação. Você o usa em cada sessão. Você pode especificar EVENTUAL, SESSION ou GLOBAL no nível de consistência de leitura. Para saber mais sobre os níveis de consistência, consulte Isolamento e consistência para o encaminhamento de gravação no Aurora MySQL. As seguintes regras se aplicam a esse parâmetro:

Métricas do Amazon CloudWatch para o encaminhamento de gravação no Aurora MySQL

As métricas do Amazon CloudWatch e as variáveis de status do Aurora MySQL a seguir se aplicam ao cluster primário quando você usa o encaminhamento de gravação em um ou mais clusters secundários. Essas métricas são todas medidas na instância de banco de dados de gravador no cluster primário.

As métricas do CloudWatch e as variáveis de status do Aurora MySQL a seguir se aplicam a cada cluster secundário. Essas métricas são medidas em cada instância de banco de dados de leitor em um cluster secundário com o encaminhamento de gravação habilitado.