Funzionamento della replica in streaming per diverse versioni di RDS per PostgreSQL - Amazon Relational Database Service
Informazioni sui parametri di controllo della replicaImpostazioni dei parametri di controllo della memoria condivisa

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Funzionamento della replica in streaming per diverse versioni di RDS per PostgreSQL

Come illustrato in Configurazione delle repliche di lettura con PostgreSQL, RDS per PostgreSQL utilizza il protocollo di replica in streaming nativo di PostgreSQL per inviare dati WAL dall'istanza database di origine. Invia i dati WAL di origine per leggere le repliche sia per le repliche di lettura nella regione che tra regioni. Con la versione 9.4, PostgreSQL ha introdotto gli slot di replica fisica come meccanismo di supporto per il processo di replica.

Uno slot di replica fisica impedisce a un'istanza database di origine di rimuovere i dati WAL prima che vengano consumati da tutte le repliche di lettura. Ogni replica di lettura ha un proprio slot fisico sull'istanza database di origine. Lo slot tiene traccia dei dati WAL più vecchi (per numero di sequenza logica, LSN) che potrebbero essere necessari per la replica. Dopo che tutti gli slot e le connessioni di database sono progrediti oltre un determinato WAL (LSN), il numero di sequenza logica (LSN) diventa un candidato per la rimozione al checkpoint successivo.

Amazon RDS utilizza Amazon S3 per archiviare i dati WAL. Per le repliche di lettura nella regione, è possibile utilizzare questi dati archiviati per recuperare la replica di lettura quando necessario. Un esempio di quando è possibile farlo è se la connessione tra database di origine e replica di lettura viene interrotta per qualsiasi motivo.

Nella tabella seguente è possibile trovare un riepilogo delle differenze tra le versioni di PostgreSQL e i meccanismi di supporto per la replica nella regione e tra regioni utilizzata da RDS per PostgreSQL.

Versione Nella regione Tra regioni
PostgreSQL 14.1 e versioni successive

  • Slot di replica

  • Archivio Amazon S3

  • Slot di replica
PostgreSQL 13 e versioni precedenti

  • Archivio Amazon S3

  • Slot di replica

Per ulteriori informazioni, consulta Monitoraggio e ottimizzazione del processo di replica.

Informazioni sui parametri di controllo della replica PostgreSQL

I seguenti parametri influenzano il processo di replica e determinano il modo in cui le repliche di lettura restano aggiornate con l'istanza database di origine:

max_wal_senders

Il parametro max_wal_senders specifica il numero massimo di connessioni che l'istanza database di origine può supportare contemporaneamente sul protocollo di replica in streaming.

Il valore predefinito varia in base alla versione RDS per PostgreSQL:

  • Per le versioni 13, 14 e 15, il valore predefinito è 20.

  • Per le versioni 16 e successive, il valore predefinito è 35.

Questo parametro deve essere impostato su un valore leggermente più alto del numero effettivo di repliche di lettura. Se questo parametro è impostato su un valore troppo basso per il numero di repliche di lettura, la replica viene interrotta.

Per ulteriori informazioni, consulta la sezione relativa al parametro max_wal_senders nella documentazione di PostgreSQL.

Nota

max_wal_senders è un parametro statico che richiede il riavvio dell’istanza database per rendere effettive le modifiche.

wal_keep_segments

Il parametro wal_keep_segments specifica il numero di file WAL (write-ahead log) conservati dall'istanza database di origine nella directory pg_wal. L'impostazione predefinita è 32.

Se il parametro wal_keep_segments non è impostato su un valore abbastanza grande per l'implementazione, una replica di lettura può avere un ritardo tale che la replica di streaming si arresta. In questo caso, Amazon RDS genera un errore di replica e inizia il ripristino sulla replica di lettura. A tale scopo, riproduce i dati WAL archiviati dell'istanza database di origine da Amazon S3. Il processo di ripristino continua finché la replica di lettura non avrà recuperato abbastanza per continuare la replica di streaming. È possibile vedere questo processo in esecuzione come viene acquisito dal registro PostgreSQL in Esempio: come ripristinare una replica di lettura dalle interruzioni della replica.

Nota

In PostgreSQL versione 13, il parametro wal_keep_segments è denominato wal_keep_size. Ha lo stesso scopo di wal_keep_segments, ma il suo valore predefinito è espresso in megabyte (MB) (2048 MB) anziché in numero di file. Per ulteriori informazioni, consulta la sezione relativa ai parametri wal_keep_segments e wal_keep_size nella documentazione di PostgreSQL.

max_slot_wal_keep_size

Il parametro max_slot_wal_keep_size controlla la quantità di dati WAL che l'istanza database RDS per PostgreSQL conserva nella directory pg_wal per servire gli slot. Questo parametro viene utilizzato per le configurazioni che utilizzano gli slot di replica. Il valore predefinito per questo parametro è -1, ovvero non esiste alcun limite per la quantità di dati WAL conservati nell'istanza database di origine. Per informazioni sul monitoraggio degli slot di replica, consulta Monitoraggio degli slot di replica per l'istanza database RDS per PostgreSQL.

Per ulteriori informazioni su questo parametro, consulta la sezione max_slot_wal_keep_size nella documentazione di PostgreSQL.

Se si interrompe il flusso WAL che fornisce i dati a una replica di lettura, PostgreSQL passa alla modalità di ripristino. Ripristina la replica di lettura utilizzando i dati WAL archiviati da Amazon S3 o i dati WAL associati allo slot di replica. Al termine di questo processo, PostgreSQL tenta di ristabilire la replica in streaming.

Esempio: come ripristinare una replica di lettura dalle interruzioni della replica

Nell'esempio seguente sono disponibili i dettagli del registro che dimostrano il processo di ripristino per una replica di lettura. L'esempio proviene da un'istanza DB RDS per PostgreSQL che esegue PostgreSQL versione 12.9 nello Regione AWS stesso database di origine, quindi non vengono utilizzati slot di replica. Il processo di ripristino è lo stesso valido per le altre istanze database RDS per PostgreSQL che eseguono la versione precedente alla 14.1 di PostgreSQL con repliche di lettura nella regione.

Quando la replica di lettura perde il contatto con l'istanza database di origine, Amazon RDS registra il problema nel registro sotto forma di messaggio FATAL: could not receive data from WAL stream, assieme a ERROR: requested WAL segment ... has already been removed. Come evidenziato nella riga in grassetto, Amazon RDS recupera la replica riproducendo un file WAL archiviato. 

2014-11-07 19:01:10 UTC::@:[23180]:DEBUG:  switched WAL source from archive to stream after failure
2014-11-07 19:01:10 UTC::@:[11575]:LOG: started streaming WAL from primary at 1A/D3000000 on timeline 1
2014-11-07 19:01:10 UTC::@:[11575]:FATAL: could not receive data from WAL stream:
ERROR:  requested WAL segment 000000010000001A000000D3 has already been removed
2014-11-07 19:01:10 UTC::@:[23180]:DEBUG: could not restore file "00000002.history" from archive: return code 0
2014-11-07 19:01:15 UTC::@:[23180]:DEBUG: switched WAL source from stream to archive after failure recovering 000000010000001A000000D3
2014-11-07 19:01:16 UTC::@:[23180]:LOG:  restored log file "000000010000001A000000D3" from archive

Quando Amazon RDS riproduce abbastanza file WAL archiviati sulla replica da recuperare, viene ripreso lo streaming nella replica di lettura. Quando riprende lo streaming, Amazon RDS scrive una voce nel file di registro, simile alla seguente.

2014-11-07 19:41:36 UTC::@:[24714]:LOG:started streaming WAL from primary at 1B/B6000000 on timeline 1

Impostazioni dei parametri di controllo della memoria condivisa

I parametri impostati determinano la dimensione della memoria condivisa per il monitoraggio delle transazioni, dei blocchi e delle transazioni preparate. IDs La struttura della memoria condivisa di un'istanza in standby deve essere uguale o superiore a quella di un'istanza primaria. Ciò garantisce che la prima non esaurisca la memoria condivisa durante il ripristino. Se i valori dei parametri sulla replica sono inferiori ai valori dei parametri sulla replica primaria, Amazon RDS regolerà automaticamente i parametri della replica e riavvierà il motore.

I parametri interessati sono:

  • max_connections

  • max_worker_processes

  • max_wal_senders

  • max_prepared_transactions

  • max_locks_per_transaction

Per evitare che RDS riavvii le repliche a causa della memoria insufficiente, si consiglia di applicare le modifiche ai parametri come riavvio in sequenza a ciascuna replica. È necessario applicare le seguenti regole quando si impostano i parametri:

  • Aumento dei valori dei parametri:

    • È sempre necessario aumentare prima i valori dei parametri di tutte le repliche di lettura ed eseguire un riavvio in sequenza di tutte le repliche. Quindi, applica le modifiche ai parametri sull'istanza primaria ed esegui un riavvio.

  • Riduzione dei valori dei parametri:

    • È innanzitutto necessario ridurre i valori dei parametri dell'istanza primaria ed eseguire un riavvio. Quindi, applica le modifiche ai parametri a tutte le repliche di lettura associate ed esegui un riavvio in sequenza.