逻辑复制介绍
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一、概述
在我们使用数据库时,往往需要感知数据库中某些数据库对象的变化,比如表中insert/update操作使数据发生了变化。
为了及时得到数据的变化,我们常常会开启一个循环和定时器,不断的查询比较,这个工作非常耗时和容易出错,还不是很准确,令人非常头疼。
在Postgresql中有两种实时的复制模式:
- 一种对文件内容的复制,也就是文件中二进制数据直接复制,也称为物理复制;
- 另一种是对数据库对象的复制,数据库对象比如table, database都是逻辑概念,所以也称为逻辑复制;
逻辑复制本身就是基于数据库对象的变化,当有变化时就需要产生复制事件,这一特性刚好就可以用来作为数据库对象的变化事件,这样只需要订阅这一事件即可,由数据库来检查数据库对象的变化,并通知我们,即省力就及时。
本节就来聊一下逻辑复制的使用方法。
二、 部署逻辑备库
先来看一下如何使用postgresql的逻辑复制,我们通过部署一个备库的方式来介绍。
在postgresql 中通过发布订阅的方式来使用,基本步骤如下:
- 在发布端定义需要关注的数据库对象;
- 发布端在该数据库对象变化时,就会发布相应变化;
- 而需要感知的客户端,需要订阅对应的通知;
- 当有变化发布时,就会通知到所有订阅者;
2.1 配置集簇
- 初始化集簇
先来准备两个postgresql集簇 pgA, pgB,使用initdb命令进行初始化。
[senllang@hatch postgres]$ /opt/postgres/bin/initdb -D pgA
[senllang@hatch postgres]$ /opt/postgres/bin/initdb -D pgB
pgA作为主集簇,而pgB作为它的逻辑备库。
- 配置参数
配置WAL的级别为逻辑复制,默认是物理复制。
vi pgB/postgresql.conf
wal_level = logical
另外两个参数,由备库的数量来决定,默认值已经满足本次部署,不作修改。
#max_wal_senders = 10
#max_replication_slots = 10
当然,如果部署在不同机器上时,还需要在pg_hba.conf中增加用户的访问权限,请参考权限控制章节。
- 启动集簇
现在将两个集簇都启动,pgA使用默认5432端口启动,因为在同一台机器上,所以pgB启动时用
-o
指定参数端口号(
-p
)为5433。
[senllang@hatch postgres]$ /opt/postgres/bin/pg_ctl -D pgA -l logfile start
waiting for server to start....done
server started
[senllang@hatch postgres]$ /opt/postgres/bin/pg_ctl -D pgB -o"-p 5433"-l logfile start
waiting for server to start....done
server started
将集簇A定为发布者,集簇B为订阅者,作为A的备库。
2.2 发布
将集簇A定为发布者,集簇B为订阅者,作为A的备库。
我们将在主库和备库上都创建student表,来作为演示。
先登陆主库,创建数据表,并建立发布源。
[senllang@hatch postgres]$ /opt/postgres/bin/psql -d postgres -U postgres
psql (17devel)Type"help"for help.
postgres=# create table student(sid int, sname varchar);CREATETABLE
此处将表student所有操作,都会发布出去,了解发布者的信息可以作如下查询。
postgres=# select a.*, b.tablename,attnames from pg_publication as a left join pg_publication_tables as b on a.pubname = b.pubname;
oid | pubname | pubowner | puballtables | pubinsert | pubupdate | pubdelete | pubtruncate | pubviaroot | tablename | attnames
-------+---------+----------+--------------+-----------+-----------+-----------+-------------+------------+-----------+-------------16400| pub_stu |10| f | t | t | t | t | f | student | {sid,sname}
(1row)
pub_stu
发布源,对应发布的表为student的所有列,同时对于insert/update/delete/truncate操作都会发布。
此时发布者已经创建好了,静等订阅者了。
2.3 订阅
登陆备库,这里备库的端口号为5433,登陆时需要指定。
在备库上需要创建同样的表student,作为接收数据表。
在备库上创建订阅,当主库有事件发生时,就会接收,并作出同样的变化。
[senllang@hatch postgres]$ /opt/postgres/bin/psql -d postgres -U postgres -p 5433
psql (17devel)Type"help"for help.
postgres=# create table student(sid int, sname varchar);CREATETABLE
创建订阅,与发布源pub_stu进行关联。
postgres=# create subscription sub_stu CONNECTION 'host=127.0.0.1 dbname=postgres user=postgres' publication pub_stu;
NOTICE: created replication slot "sub_stu"on publisher
CREATE SUBSCRIPTION
查询订阅信息。
postgres=# select * from pg_subscription;
oid | subdbid | subskiplsn | subname | subowner | subenabled | subbinary | substream | subtwophasestate | subdisableonerr | subpasswordrequired | subrunasowner | subfailover |
subconninfo | subslotname | subsynccommit | subpublications | suborigin
-------+---------+------------+---------+----------+------------+-----------+-----------+------------------+-----------------+---------------------+---------------+-------------+----------------------------------------------+-------------+---------------+-----------------+-----------16399|5|0/0| sub_stu |10| t | f | f | d | f | t | f | f | ho
st=127.0.0.1 dbname=postgres user=postgres | sub_stu |off| {pub_stu} |any(1row)
这里就可以看到当前集簇中的所有订阅者信息。
查看订阅状态。
postgres=# select * from pg_stat_subscription;
subid | subname | worker_type | pid | leader_pid | relid | received_lsn | last_msg_send_time | last_msg_receipt_time | latest_end_lsn | latest_end_tim
e
-------+---------+-------------+---------+------------+-------+--------------+-------------------------------+-------------------------------+----------------+-------------------------------16399| sub_stu |apply|2041851|||0/1630BE8 |2024-11-1309:03:07.365009+08|2024-11-1309:03:07.365055+08|0/1630BE8 |2024-11-1309:03:07.365009+08(1row)
可以看到,订阅已经成功了,有最后发送和接收消息的时间,还有最新的LSN。
2.4 验证
现在来看一下效果,在主库的student进行增删改查的操作,看是否能同步到备库中。
- 新增数据
登陆主库,插入两条数据。
[senllang@hatch postgres]$ /opt/postgres/bin/psql -d postgres -U postgres
psql (17devel)Type"help"for help.
postgres=# insert into student values(10,'10');INSERT01
postgres=# insert into student values(11,'11');INSERT01
在备库进行查看。
[senllang@hatch postgres]$ /opt/postgres/bin/psql -d postgres -U postgres -p 5433
psql (17devel)Type"help"for help.
postgres=# select * from student ;
sid | sname
-----+-------10|1011|11(2rows)
已经同步过来了,时间还是非常快。
- 修改数据
在主库进行修改数据,修改sid=10的sname字段。
postgres=# update student set sname='xiaohua' where sid=10;
ERROR: cannot updatetable"student" because it does not have a replica identityand publishes updates
HINT: Toenable updating the table,set REPLICA IDENTITYusingALTERTABLE.
没有修改成功,根据报错信息,因为有复制的存在,而表里没有定义复制的标识条符,表上也没有主键等唯一索引,就没有办法唯一标识一行数据,主备之间复制时就不能进行映射。
这里解决办法是两种:一种是创建复制标识符,指定值不同的某一列;另一种是在表上定义唯一性带索引。
我们在表上增加主键,就可以继续修改了。
postgres=# alter table student add primary key (sid);ALTERTABLE
postgres=# update student set sname='xiaohua' where sid=10;UPDATE1
可以修改成功了,再来看一下备库是否同步成功。
备库此时还没有进行同步,因为备库还没有主键,搞不清楚sid=10的数据是新增呢,还是修改。
所以先要在备份上添加主键约束。
postgres=# select * from student ;
sid | sname
-----+-------10|1011|11(2rows)
postgres=# alter table student add primary key (sid);ALTERTABLE
再次查询时,发现已经同步过来了。
postgres=# select * from student ;
sid | sname
-----+---------11|1110| xiaohua
(2rows)
其它操作也是类似,不再这里一一演示。
五、总结
在PostgreSQL中逻辑复制是一个非常实用的功能,因为它可以指定数据库对象进行复制,甚至可以指定到列,没有指定的列可以不复制,这就非常灵活。
可以用于数据的汇集,也可以用于数据的分类,特定数据的分发或备份等。
当然,逻辑复制非常灵活,在部署时一定要先设计好数据复制的路径,避免产生复制的循环,比如A复制到B,B又复制到A,这样数据就会越来越多。
结尾
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