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PostgreSQL逻辑复制之pglogical篇

文章目录

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  • 一、pglogical介绍
  • 二、安装操作
  • 三、pglogical复制配置
    • 3.1 时间同步
    • 3.2 提供者节点配置
    • 3.3 订阅者节点配置
    • 3.4 验证复制
  • 四、复制特性扩展
    • 4.1 延迟复制
    • 4.2 对源端进行 行/列 过滤
    • 4.3 为新表自动分配复制集
    • 4.4 冲突检测
  • 五、场景介绍
    • 5.1 可从多个上游服务器,做数据的聚集和合并
      • 5.1.1 创建测试表
      • 5.1.2 搭建模拟场景
      • 5.1.3 插入数据验证
    • 5.2 数据库版本升级
      • 5.2.1 新建升级数据库
      • 5.2.2 pglogical 插件安装
      • 5.2.3 配置pglogical
      • 5.2.4 迁移DDL
      • 5.2.5 业务代码改写优化
      • 5.2.6 全量复制
      • 5.2.7 比对数据一致
      • 5.2.8 业务切换
      • 5.2.9 删除pglogical配置
一、pglogical介绍

pglogical 是 PostgreSQL 的拓展模块, 为 PostgreSQL 数据库提供了逻辑流复制发布和订阅的功能。 pglogical 重用了 BDR 项目中的一部分相关技术。pglogical 是一个完全作为PostgreSQL 扩展实现的逻辑复制系统。完全集成，它不需要触发器或外部程序。这种物理复制的替代方法是使用发布/订阅模型复制数据以进行选择性复制的一种高效方法。支持 PG10、9.6、9.5、9.4 ，提供比 Slony、Bucardo 或 Londiste 更快的复制速度，以及跨版本升级。
我们使用的下列术语来描述节点和数据流之间的关系，重用了一些早期的 Slony 技术中的术语:

  • 节点 – PostgreSQL 数据库实例
  • 发布者和订阅者 – 节点的角色名称
  • 复制集 – 关系表的集合

pglogical 是新技术组件，使用了最新的 PostgreSQL 数据库中的一些核心功能，所以存在一些数据库版本限制:

  • 数据源发布和订阅节点需要运行 PostgreSQL 9.4 +
  • 复制源过滤和冲突检测需要 PostgreSQL 9.5 +

支持的使用场景:

  • 主版本数据库之间的升级(存在上述的版本限制)
  • 完整的数据库复制
  • 利用复制集，选择性的筛选的关系表
  • 可从多个上游服务器,做数据的聚集和合并

更多介绍:大家请阅读
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二、安装操作

本节介绍了pglogical 扩展模块复制的基本用法。
下载地址，安装步骤

tar -zxvf pglogical-REL2_2_0.tar.gz  cd pglogical-REL2_2_0  . /home/postgres/.bash_profile  pg_config  USE_PGXS=1 make clean  USE_PGXS=1 make  USE_PGXS=1 make install

首先 PostgreSQL服务器必须正确配置才能够支持逻辑解码︰

wal_level = 'logical'  # one per database needed on (provider/subscriber)provider node  max_worker_processes = 10  # one per node needed on provider node  max_replication_slots = 10  # one per node needed on provider node  max_wal_senders = 10  shared_preload_libraries = 'pglogical'

如果你想要处理解决与上一次/第一次更新之间的冲突 wins(参阅冲突章节), 你的数据库版本需要为PostgreSQL 9.5+ (在9.4中无效) 您可以向 PostgreSQL.conf 添加此额外的选项:

# needed for last/first update wins conflict resolution property available in Postgre  track_commit_timestamp = on

pg_hba.conf 需要配置成允许从本地主机复制，用户拥有有复制权限,连接权限；并重启数据库服务

host    replication     postgres        网段ip/24           trust

在所有节点上所对应数据库安装pglogical拓展模块:

CREATE EXTENSION pglogical;
三、pglogical复制配置

现有实验环境

3.1 时间同步

服务器时间同步（主备库都需操作）

echo "*/20 * * * * /usr/sbin/ntpdate -u ntp.api.bz >/dev/null" >> /var/spool/cron/root

3.2 提供者节点配置

（1）创建节点

在一个数据库里创建提供者节点

# 创建节点  SELECT pglogical.create_node(      node_name := 'provider1',      dsn := 'host=192.168.1.221 port=5432 dbname=lottu'  );

（1）创建复制集

将public架构中的所有表添加到default复制集中

SELECT pglogical.replication_set_add_all_tables('default', ARRAY['public']);

复制集default的表都必需要primary key

3.3 订阅者节点配置

（1）创建节点

在另一个数据库创建订阅者节点

SELECT pglogical.create_node(  node_name := 'subscriber1',  dsn := 'host=192.168.1.235 port=5432 dbname=lottu'  );

（2）创建订阅

订阅提供者节点，该订阅将在后台启动同步和复制过程

SELECT pglogical.create_subscription(  subscription_name := 'subscription1',  provider_dsn := 'host=192.168.1.221 port=5432 dbname=lottu'  );

3.4 验证复制

前面我们已经完成安装/配置 pglogical 操作。

（1）创建测试表

create table tbl_lottu01(id int primary key, name text, reg_time timestamp);

由于需要验证insert/update/delete/truncate操作是否同步；所以创建的表要有主键。当然只对发布者必须要主键约束。

（2）添加测试数据

lottu=# insert into tbl_lottu01 select generate_series(1,10000),'lottu',now();  INSERT 0 10000

（3）将表添加对应的复制集

对新建的表；并没有为其分配对应的复制集；需要手动添加。当然可以利用触发器自动添加；后续补充。

lottu=# select * from pglogical.replication_set_table ;   set_id | set_reloid | set_att_list | set_row_filter  --------+------------+--------------+----------------  (0 rows)
  • 方法一：

前面讲解创建复制集中；3.2.2中“将public架构中的所有表添加到default复制集中”

SELECT pglogical.replication_set_add_all_tables('default', ARRAY['public']);
  • 方法二：

将表添加到对应的复制集中；详细介绍可以查看前面文档。

pglogical.replication_set_add_table(set_name name, relation regclass, synchronize_data boolean, columns text []，row_filter text)

两种方法都可以；我们采用第二种方法。

lottu=# select pglogical.replication_set_add_table( set_name := 'default', relation := 'tbl_lottu01',synchronize_data := true);   replication_set_add_table  ---------------------------   t  (1 row)

我们查看复制集

lottu=# select * from pglogical.replication_set_table ;    set_id   | set_reloid  | set_att_list | set_row_filter  -----------+-------------+--------------+----------------   290045701 | tbl_lottu01 |              |  (1 row)

同时，数据也同步到 subscriber 节点。因为在第二种方法有 同步 的操作。若使用第一种方法；还需要在subscriber 节点同步表的操作。

#重新同步一个表  pglogical.alter_subscription_resynchronize_table(subscription_name name, relation regclass)  #将所有的表都同步  pglogical.alter_subscription_synchronize(subscription_name name, truncate bool)

（4）查看subscriber 节点

查看表 tbl_lottu01 信息

lottu=# select * from pglogical.show_subscription_table('subscription1','tbl_lottu01');   nspname |   relname   |    status  ---------+-------------+--------------   public  | tbl_lottu01 | synchronized  (1 row)    lottu=# select count(1) from tbl_lottu01;   count  -------   10000  (1 row)

在复制集default中： update/delete/truncate 操作也是同步复制。不作演示

四、复制特性扩展

4.1 延迟复制

pglogical.create_subscription(subscription_name name, provider_dsn text, replication_sets text[], synchronize_structure boolean, synchronize_data boolean, forward_origins text[], apply_delay interval)

参数:

  • subscription_name – 订阅的名称，必须是唯一的
  • provider_dsn – 提供者的连接字符串
  • replication_sets – 要订阅的复制集数组，这些必须已存在，默认为“{default，default_insert_only，ddl_sql}”
  • synchronize_structure – 指定是否将提供者与订阅者之间的结构同步，默认为false
  • synchronize_data – 指定是否将数据从提供者同步到订阅者，默认为true
  • forward_origins – 要转发的原始名称数组，当前只支持的值是空数组，意味着不转发任何不是源自提供者节点的更改，或“{all}”这意味着复制所有更改，无论它们的来源是什么，默认是全部}”
  • apply_delay – 延迟复制多少，默认为0秒

示例：数据表结构同步；且延迟复制1分钟

SELECT pglogical.create_subscription(  subscription_name := 'subscription1',  provider_dsn := 'host=192.168.1.221 port=5432 dbname=lottu',  synchronize_structure := true,  apply_delay := '00:01:00'::interval  );

4.2 对源端进行 行/列 过滤

过滤机制需要 PostgreSQL 9.5 +

pglogical.replication_set_add_table(set_name name, relation regclass, synchronize_data boolean, columns text []，row_filter text)

参数：

  • set_name – 现有复制集的名称
  • relation – 要添加到集合中的表的名称或OID
  • synchronize_data – 如果为true，则表数据将在订阅给定复制集的所有订户上同步，默认为false
  • columns – 要复制的列的列表。通常，当应复制所有列时，这将设置为NULL，这是默认值
  • row_filter – 行过滤表达式，默认为NULL（无过滤），有关详细信息，请参阅（行过滤）。警告：在使用有效行筛选器同步数据时要小心。使用synchronize_data=true有效row_filter就像对表的一次性操作。使用修改后再次执行它将row_filter不会将数据同步到订户。订阅者可能需要pglogical.alter_subscription_resynchronize_table()来修复它。
示例：对表tbl_lottu02中字段{id, name, job} 字段列过滤；且对条件 ‘id > 10’ 进行行过滤 **    # provider 节点 创建表并插入测试数据  create table tbl_lottu02 (id int primary key, name text, job text, reg_time timestamp );  insert into tbl_lottu02 select generate_series(1,20) id,'lottu'||generate_series(1,20),'pg', now();    # subscriber节点创建表； 可以只创建复制的列的数据表  create table tbl_lottu02 (id int primary key, name text, job text, reg_time timestamp );  # or  create table tbl_lottu02 (id int primary key, name text, job text);    #provider 节点 将表加入复制集中；并同步记录  lottu=# select pglogical.replication_set_add_table(set_name := 'default', relation := 'tbl_lottu02', synchronize_data := true, columns := '{id, name, job}',row_filter := 'id < 10');   replication_set_add_table  ---------------------------   t  (1 row)    # subscriber节点查看表tbl_lottu02记录  lottu=# select * from tbl_lottu02;   id |  name  | job  ----+--------+-----    1 | lottu1 | pg    2 | lottu2 | pg    3 | lottu3 | pg    4 | lottu4 | pg    5 | lottu5 | pg    6 | lottu6 | pg    7 | lottu7 | pg    8 | lottu8 | pg    9 | lottu9 | pg  (9 rows)

4.3 为新表自动分配复制集

事件触发器工具可用于描述为新创建的表定义复制集的规则。

CREATE OR REPLACE FUNCTION pglogical_assign_repset()  RETURNS event_trigger AS $$  DECLARE obj record;  BEGIN      FOR obj IN SELECT * FROM pg_event_trigger_ddl_commands()      LOOP          IF obj.object_type = 'table' THEN              IF obj.schema_name = 'config' THEN                  PERFORM pglogical.replication_set_add_table('configuration', obj.objid);              ELSIF NOT obj.in_extension THEN                  PERFORM pglogical.replication_set_add_table('default', obj.objid);              END IF;          END IF;      END LOOP;  END;  $$ LANGUAGE plpgsql;    CREATE EVENT TRIGGER pglogical_assign_repset_trg      ON ddl_command_end      WHEN TAG IN ('CREATE TABLE', 'CREATE TABLE AS')      EXECUTE PROCEDURE pglogical_assign_repset();

4.4 冲突检测

冲突检测需要 PostgreSQL 9.5 +
如果节点订阅多个提供程序，或当本地写入在订阅服务器上发生，可能会发生冲突，尤其是对传入的变化。这些都自动检测，并可以就此采取行动取决于配置。
解决冲突的办法是通过配置 pglogical.conflict_resolution 参数。
pglogical.conflict_resolution 支持的配置参数选项为︰

  • error – 复制将停止上错误如果检测到冲突和手动操作需要解决
  • apply_remote – 总是应用与本地数据有冲突的更改，这是默认值
  • keep_local – 保留数据的本地版本，并忽略来自远程节点相互冲突的更改
  • last_update_wins – 时间戳为提交最新的版本(newest commit timestamp)的数据将会被保存(这可以是本地或远程版本）
  • first_update_wins – 时间戳为最旧的版本(oldest timestamp)的数据将会被保存(这可以是本地或远程版本）

当参数track_commit_timestamp被禁用时，唯一允许的配置值是 apply_remote。 PostgreSQL 9.4 不支持 track_commit_timestamp 配置参数只能配置参数apply_remote(该参数是默认值)。

# 在 订阅者 节点配置;我们保留最新的数据  track_commit_timestamp = on  pglogical.conflict_resolution = 'last_update_wins'    # 在 订阅者 节点创建测试表tbl_lottu03  lottu=# create table tbl_lottu03(id int primary key, name text);  CREATE TABLE  lottu=# insert into tbl_lottu03 values (1001,'subscriber');  INSERT 0 1    # 在 发布者 节点 创建测试表  create table tbl_lottu03(id int primary key, name text);  select pglogical.replication_set_add_table( set_name := 'default', relation := 'tbl_lottu03',synchronize_data := true);  insert into tbl_lottu03 values (1001,'provider');    # 在 订阅者 节点 查看数据  lottu=# select * from tbl_lottu03;    id  |   name  ------+----------   1001 | provider

后记： 在订阅者的表需要主键约束；不然检测不到冲突；是否需要主键约束当然这个也是根据需求而定。

五、场景介绍

5.1 可从多个上游服务器,做数据的聚集和合并

发布者跟订阅者的关系；一个发布者可以被多个订阅者订阅。多个发布者可以被同一个订阅者订阅。

为了加以区分；我们定制SQL提示符；例如

lottu=# set PROMPT1 '%`echo provider1=`'  provider1=

5.1.1 创建测试表

# 每个节点创建测试表; 订阅者创建的表可以无主键；若订阅者有主键，可利用序列自增来解决冲突。(例如：本例是两个发布者，则发布者1可取奇数;发布者二可取偶数)。若无主键;数据不受影响。  provider1=create table tbl_lottu05(id int primary key,name text);  CREATE TABLE  provider1=CREATE SEQUENCE seq_lottu05_id INCREMENT BY 2 START WITH 1;  CREATE SEQUENCE    provider2=create table tbl_lottu05(id int primary key,name text);  CREATE TABLE  provider2=CREATE SEQUENCE seq_lottu05_id INCREMENT BY 2 START WITH 2;  CREATE SEQUENCE    subscriber=create table tbl_lottu05(id int primary key,name text);  CREATE TABLE

5.1.2 搭建模拟场景

更多介绍查看第三节；或者查考《PostgreSQL 逻辑复制文档 (pglogical 文档 )》

# provider 节点1  provider1=SELECT pglogical.create_node(node_name := 'provider1', dsn := 'host=192.168.1.221 port=5432 dbname=lottu');   create_node  -------------    2976894835    provider1=select pglogical.replication_set_add_table( set_name := 'default', relation := 'tbl_lottu05',synchronize_data := true);   replication_set_add_table  ---------------------------   t    # provider 节点2  provider2=SELECT pglogical.create_node(node_name := 'provider2', dsn := 'host=192.168.1.221 port=5432 dbname=lottu02');   create_node  -------------    1828187473    provider2=select pglogical.replication_set_add_table( set_name := 'default', relation := 'tbl_lottu05',synchronize_data := true);   replication_set_add_table  ---------------------------   t    # subscriber 节点  subscriber=SELECT pglogical.create_node(node_name := 'subscriber', dsn := 'host=192.168.1.235 port=5432 dbname=lottu');   create_node  -------------    2941155235    subscriber=SELECT pglogical.create_subscription(subscription_name := 'subscription1', provider_dsn := 'host=192.168.1.221 port=5432 dbname=lottu');   create_subscription  ---------------------            1763399739    subscriber=SELECT pglogical.create_subscription(subscription_name := 'subscription2', provider_dsn := 'host=192.168.1.221 port=5432 dbname=lottu02');  create_subscription  ---------------------            1871150101

5.1.3 插入数据验证

provider1=insert into tbl_lottu05 select nextval('seq_lottu05_id'),'lottu' || generate_series(1,10,2);  INSERT 0 5    provider2=insert into tbl_lottu05 select nextval('seq_lottu05_id'),'lottu' || generate_series(1,10,2);  INSERT 0 5    subscriber=select * from tbl_lottu05;   id |  name  ----+--------    1 | lottu1    3 | lottu3    5 | lottu5    7 | lottu7    9 | lottu9    2 | lottu1    4 | lottu3    6 | lottu5    8 | lottu7   10 | lottu9  (10 rows)

5.2 数据库版本升级

pglogical 对 PostgreSQL 版本升级是一个很实用的工具。能实现以几乎为零的停机时间迁移和升级PostgreSQL。局限性在于pglogical支持的 PostgreSQL 版本。
本例简单模拟下pglogical 对 PostgreSQL 版本升级；忽略插件、存储空间、表空间、以及业务SQL和自定义函数创建。

5.2.1 新建升级数据库

以一个全新的数据库进行操作

PG10-235=drop database if exists  lottu;  NOTICE:  database "lottu" does not exist, skipping  DROP DATABASE  PG10-235=create database lottu owner lottu;  CREATE DATABASE

5.2.2 pglogical 插件安装

本环境已经安装pglogical；只要到对应数据库创建pglogical插件即可

PG10-235=CREATE EXTENSION pglogical;  CREATE EXTENSION  PG10-235=dx                     List of installed extensions     Name    | Version |   Schema   |          Description  -----------+---------+------------+--------------------------------   pglogical | 2.2.0   | pglogical  | PostgreSQL Logical Replication   plpgsql   | 1.0     | pg_catalog | PL/pgSQL procedural language  (2 rows)

5.2.3 配置pglogical

  • 发布者节点

这个要根据真实环境来设置；考虑到真实环境数据库中表不一定都有主键约束，可将表放到复制集 “default_insert_only”。

PG96-221=SELECT pglogical.create_node(node_name := 'provider', dsn := 'host=192.168.1.221 port=5432 dbname=lottu');   create_node  -------------    3171898924  (1 row)    PG96-221=SELECT pglogical.replication_set_add_all_tables('default_insert_only', ARRAY['public']);   replication_set_add_all_tables  --------------------------------   t  (1 row)

该函数可实现主键和非主键分别放到’default’和’default_insert_only’复制集

CREATE OR REPLACE FUNCTION "public"."pglogical_relhaspkey_repset"()    RETURNS "pg_catalog"."void" AS $BODY$ DECLARE obj record;  BEGIN    FOR obj IN (SELECT n.nspname, c.relname, c.relhaspkey                  FROM pg_catalog.pg_class c                  LEFT JOIN pg_catalog.pg_namespace n                    ON n.oid = c.relnamespace                 WHERE c.relkind = 'r'                   AND n.nspname <> 'pg_catalog'                   AND n.nspname <> 'information_schema'                   AND n.nspname !~ '^pg_toast'                   AND pg_catalog.pg_table_is_visible(c.oid)                 ORDER BY 1, 2) LOOP        IF obj.relhaspkey THEN          PERFORM pglogical.replication_set_add_table(set_name := 'default', relation := obj.relname :: regclass);        ELSE          PERFORM pglogical.replication_set_add_table(set_name := 'default_insert_only', relation :=  obj.relname :: regclass);        END IF;    END LOOP;  END; $BODY$    LANGUAGE plpgsql VOLATILE    COST 100
  • 订阅者节点
PG10-235=SELECT pglogical.create_node(node_name := 'subscriber', dsn := 'host=192.168.1.235 port=5432 dbname=lottu');   create_node  -------------    2941155235

5.2.4 迁移DDL

pglogical 可以同步表/序列结构；在创建订阅者 ‘pglogical.create_subscription’ ; 里面参数synchronize_structure – 指定是否将提供者与订阅者之间的结构同步，默认为false。可以同步表/序列/索引。

PG10-235=SELECT pglogical.create_subscription(subscription_name := 'subscription', provider_dsn := 'host=192.168.1.221 port=5432 dbname=lottu', synchronize_structure := true, synchronize_data := false);   create_subscription  ---------------------            2875150205  (1 row)

5.2.5 业务代码改写优化

上一步我们没同步数据。所以参数synchronize_data我们选择false。虽然把表/序列/索引结构同步过来；但是业务代码(函数/插件)没同步过来；还要考虑这些业务代码是否需要改写优化。因为新的版本往往有新特性。

5.2.6 全量复制

pglogical有将所有未同步表都在单个操作中同步

语法：

pglogical.alter_subscription_synchronize(subscription_name name, truncate bool)

参数：

  • subscription_name – 现有订阅的名称
  • truncate – 如果为true，表将在复制前被截断，默认为false
PG10-235=SELECT pglogical.alter_subscription_synchronize(subscription_name := 'subscription', truncate := false);   alter_subscription_synchronize  --------------------------------   t  (1 row)

5.2.7 比对数据一致

经过上一步，两个数据库数据达到一致。

  • 查看表同步状态
PG10-235=select * from pglogical.show_subscription_table(subscription_name := 'subscription', relation := 'tbl_lottu01'::regclass);   nspname |   relname   |    status  ---------+-------------+--------------   public  | tbl_lottu01 | synchronized  (1 row)
  • 比对两个数据库表的数据
PG96-221=select count(1) from tbl_lottu01;   count  -------   10000  (1 row)    PG10-235=select count(1) from tbl_lottu01;   count  -------   10000  (1 row)

5.2.8 业务切换

比对数据一致；可以将业务切换到升级后的数据库。

5.2.9 删除pglogical配置

这步是可选的；保证升级后的数据库正常支持业务。不存在数据丢失的情况下。可以删除pglogical配置。
删除步骤：

  • 删除订阅信息
  • 删除两个数据库pglogical节点
PG10-235=select pglogical.drop_subscription(subscription_name := 'subscription',ifexists := true);   drop_subscription  -------------------                   1  (1 row)    PG10-235=select pglogical.drop_node(node_name := 'subscriber', ifexists := true);   drop_node  -----------   t  (1 row)    PG96-221=select pglogical.drop_node(node_name := 'provider', ifexists := true);   drop_node  -----------   t  (1 row)

原文出处：cnblogs -> https://www.cnblogs.com/lottu/p/10972773.html

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