Usar o encaminhamento de gravação local em um cluster de banco de dados do Amazon Aurora MySQL

O encaminhamento de gravação local (no cluster) permite que as aplicações emitam transações de leitura/gravação diretamente em uma réplica do Aurora. Essas transações são então encaminhadas para a instância de banco de dados do gravador para serem confirmadas. Você pode usar o encaminhamento de gravação local quando as aplicações exigirem consistência de leitura após gravação, que é a capacidade de ler a última gravação em uma transação.

As réplicas de leitura recebem atualizações de forma assíncrona do gravador. Sem o encaminhamento de gravação, você precisa realizar todas as leituras que exigem consistência de leitura após gravação na instância de banco de dados do gravador. Ou é necessário desenvolver uma lógica de aplicação personalizada complexa para aproveitar as vantagens de várias réplicas de leitura para escalabilidade. As aplicações devem dividir todo o tráfego de leitura e gravação, mantendo dois conjuntos de conexões de banco de dados para enviar o tráfego ao endpoint correto. Essas despesas indiretas de desenvolvimento complicam o design da aplicação quando as consultas fazem parte de uma única sessão lógica, ou transação, na aplicação. Além disso, como o atraso na replicação pode diferir entre as réplicas de leitura, é difícil obter consistência de leitura global em todas as instâncias do banco de dados.

O encaminhamento de gravação evita a necessidade de dividir essas transações ou de enviá-las exclusivamente ao gravador, o que simplifica o desenvolvimento de aplicações. Esse novo recurso facilita a obtenção de escala de leitura para workloads que precisam ler a última gravação em uma transação e não são sensíveis à latência de gravação.

O encaminhamento de gravação local é diferente do encaminhamento de gravação global, que encaminha gravações de um cluster de banco de dados secundário para o cluster de banco de dados primário em um banco de dados global do Aurora. Você pode usar o encaminhamento de gravação local em um cluster de banco de dados que faz parte de um banco de dados global do Aurora. Para ter mais informações, consulte Como usar o encaminhamento de gravação em um banco de dados global Amazon Aurora.

O encaminhamento de gravação local exige o Aurora MySQL versão 3.04 ou posterior.

Conferir se um cluster de banco de dados tem o encaminhamento de gravação habilitado

Para determinar se você pode usar o encaminhamento de gravação em um cluster de banco de dados, confirme se o cluster tem o atributo LocalWriteForwardingStatus definido como 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 local.

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

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

[
    {
        "LocalWriteForwardingStatus": "enabled",
        "DBClusterIdentifier": "write-forwarding-test-cluster-1"
    },
    {
        "LocalWriteForwardingStatus": "disabled",
        "DBClusterIdentifier": "write-forwarding-test-cluster-2"
    },
    {
        "LocalWriteForwardingStatus": "requested",
        "DBClusterIdentifier": "test-global-cluster-2"
    },
    {
        "LocalWriteForwardingStatus": "null",
        "DBClusterIdentifier": "aurora-mysql-v2-cluster"
    }
]

Um cluster de banco de dados pode ter os seguintes valores para LocalWriteForwardingStatus:

Compatibilidade SQL e de aplicações com o encaminhamento de gravação

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

Certas declarações não são permitidas ou podem gerar resultados obsoletos ao serem usadas em um cluster de banco de dados com o encaminhamento de gravação. Além disso, funções definidas pelo usuário e procedimentos definidos pelo usuário não são compatíveis. Por isso, normalmente a configuração EnableLocalWriteForwarding está desabilitada para clusters de banco de dados. Antes de habilitá-la, confira se o código da aplicação 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 declarações em clusters de banco de dados com o encaminhamento de gravação habilitado. Essa abordagem funcionará se o encaminhamento de gravação não for habilitado na sessão pelo parâmetro de configuração aurora_replica_read_consistency. Se você tentar usar uma declaração quando ela não for permitida devido ao encaminhamento de gravação, será exibida uma mensagem de erro semelhante à seguinte:

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

Níveis de isolamento para encaminhamento de gravação

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 réplicas do Aurora, 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.

Executar instruções de várias partes com o encaminhamento de gravação

Uma declaração DML pode consistir em várias partes, como uma declaração INSERT ... SELECT ou DELETE ... WHERE. Nesse caso, a declaração inteira é encaminhada para a instância de banco de dados do gravador e é executada nela.

Transações com o encaminhamento de gravação

Se o modo de acesso à transação estiver definido como somente leitura, o encaminhamento de gravação não será usado. 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 definir o parâmetro aurora_fwd_writer_idle_timeout para aumentá-lo em até um dia. Uma transação que excede o tempo limite ocioso é cancelada pela instância do gravador. 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 de banco de dados ou se desabilitar o encaminhamento de gravação.

Quando uma instância do gravador em um cluster que use o encaminhamento de gravação local é reiniciada, todas as transações e consultas ativas e encaminhadas nas instâncias do leitor que usam o encaminhamento de gravação local são fechadas automaticamente. Quando a instância do gravador estiver novamente disponível, você poderá repetir essas transações.

Parâmetros de configuração para o encaminhamento de gravação

Os grupos de parâmetros de banco de dados do Aurora incluem configurações para o atributo de encaminhamento de gravação. Detalhes sobre esses parâmetros são resumidos na tabela a seguir, com notas de uso após a tabela.

Para controlar as solicitações de gravação recebidas, use estas configurações:

Para obter mais informações sobre o aurora_replica_read_consistency, consulte Consistência de leitura para encaminhamento de gravação.

Para obter mais informações sobre grupos de parâmetros de banco de dados, consulte Grupos de parâmetros para Amazon Aurora.

Identificar transações e consultas encaminhadas

Você pode usar a tabela information_schema.aurora_forwarding_processlist para identificar transações e consultas encaminhadas. Para obter mais informações sobre essa tabela, consulte information_schema.aurora_forwarding_processlist.

O exemplo a seguir mostra todas as conexões encaminhadas em uma instância de banco de dados do gravador.

mysql> select * from information_schema.AURORA_FORWARDING_PROCESSLIST where IS_FORWARDED=1 order by REPLICA_SESSION_ID;

+-----+----------+--------------------+----------+---------+------+--------------+--------------------------------------------+--------------+--------------------+---------------------------------+----------------------+----------------+
| ID  | USER     | HOST               | DB       | COMMAND | TIME | STATE        | INFO                                       | IS_FORWARDED | REPLICA_SESSION_ID | REPLICA_INSTANCE_IDENTIFIER     | REPLICA_CLUSTER_NAME | REPLICA_REGION |
+-----+----------+--------------------+----------+---------+------+--------------+--------------------------------------------+--------------+--------------------+---------------------------------+---------------------------------------+
| 648 | myuser   | IP_address:port1   | sysbench | Query   |    0 | async commit | UPDATE sbtest58 SET k=k+1 WHERE id=4802579 |            1 |                637 | my-db-cluster-instance-2        | my-db-cluster        | us-west-2      |
| 650 | myuser   | IP_address:port2   | sysbench | Query   |    0 | async commit | UPDATE sbtest54 SET k=k+1 WHERE id=2503953 |            1 |                639 | my-db-cluster-instance-2        | my-db-cluster        | us-west-2      |
+-----+----------+--------------------+----------+---------+------+--------------+--------------------------------------------+--------------+--------------------+---------------------------------+----------------------+----------------+

Na instância de banco de dados do leitor de encaminhamento, você pode ver os segmentos associados a essas conexões de banco de dados do gravador executando SHOW PROCESSLIST. Os valores REPLICA_SESSION_ID no gravador, 637 e 639, são iguais aos valores Id no leitor.

mysql> select @@aurora_server_id;

+---------------------------------+
| @@aurora_server_id              |
+---------------------------------+
| my-db-cluster-instance-2        |
+---------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

mysql> show processlist;

+-----+----------+--------------------+----------+---------+------+--------------+---------------------------------------------+
| Id  | User     | Host               | db       | Command | Time | State        | Info                                        |
+-----+----------+--------------------+----------+---------+------+--------------+---------------------------------------------+
| 637 | myuser   | IP_address:port1   | sysbench | Query   |    0 | async commit | UPDATE sbtest12 SET k=k+1 WHERE id=4802579  |
| 639 | myuser   | IP_address:port2   | sysbench | Query   |    0 | async commit | UPDATE sbtest61 SET k=k+1 WHERE id=2503953  |
+-----+----------+--------------------+----------+---------+------+--------------+---------------------------------------------+
12 rows in set (0.00 sec)