异步流复制模式如何保证不丢数据?

    xiaoxiao2026-01-03  6

    标签

    PostgreSQL , 流复制 , 异步 , 2PC , 3PC


    背景

    PostgreSQL支持多种事务commit模式,以一主多备的同步流复制为例,事务的REDO信息持久化是怎样的呢?

    配置synchronous_commit参数如下,以及对应的含义:

    local:表示REDO本地持久化。

    on:表示本地持久化,以及一个备库持久化。

    remote_write:表示本地持久化,以及备库异步WRITE完成。

    off:表示本地写wal buffer完成。

    quorum:表示本地持久化,同时加上备库已持久化的个数,需要超过半数节点。

    很显然,如果只有一个备库,并且synchronous_commit使用local模式的话,在发生HA时,不能保证不丢数据。

    但是有什么方法能做到只有一个备库,并且synchronous_commit使用local模式,还能不丢数据呢?

    2PC与LSN栅栏

    两阶段提交(2PC),在很多分布式数据库中,被用于确保分布式事务的一致性。

    在单个数据库中,也可以被业务用于多个事务之间的依赖保证。

    实际上,如果你要保证事务提交后,在异步的备库也提交,也可以使用2PC来实现。

    备库延迟的判断

    首先我们要了解如何判断备库的延迟.

    查看当前数据库的LSN位置。

    # select pg_current_xlog_insert_location(); pg_current_xlog_insert_location --------------------------------- 3F7/517DE940 (1 row)

    查看备库接收并持久化的WAL LSN位置。

    # select flush_location from pg_stat_replication ; flush_location ---------------- 3F7/51EAE058 (1 row)

    当 "备库的LSN >= 当前主库的LSN" 时,说明你前面提交的事务都已经同步到备库了。

    例子

    主库

    产生一个2PC事务

    postgres=# create table test(id int); CREATE TABLE postgres=# begin; BEGIN postgres=# insert into test values (1); INSERT 0 1 postgres=# prepare transaction '2pctest'; PREPARE TRANSACTION

    查看备库LSN是否大于等于主库当前的LSN

    postgres=# select flush_location from pg_stat_replication ; flush_location ---------------- 81/A601E170 (1 row) postgres=# select pg_current_xlog_insert_location(); pg_current_xlog_insert_location --------------------------------- 81/A601E170 (1 row)

    确保 备库LSN是否大于等于主库当前的LSN 后,关闭主库(模拟主库DOWN机)

    pg_ctl stop -m fast waiting for server to shut down.... done server stopped

    查看备库现在有没有未结束的2pc事务,当前还没有激活,所以看不到

    postgres=# select * from pg_prepared_xacts ; transaction | gid | prepared | owner | database -------------+-----+----------+-------+---------- (0 rows)

    激活备库

    pg_ctl promote server promoting

    再次查看备库,未提交的2PC出现了。

    psql psql (9.4.1) Type "help" for help. postgres=# select * from pg_prepared_xacts ; transaction | gid | prepared | owner | database -------------+---------+------------------------------+----------+---------- 115258352 | 2pctest | 2017-05-04 19:42:51.32323+08 | postgres | postgres (1 row)

    你要做的是提交或回滚这些2PC事务即可。

    使用这种方式,我们在异步的流复制节点中,也可以做到不丢事务。(虽然这么做比较繁琐。)

    对于非常关键的事务,你可以通过以上方式来实现异步复制也不丢数据。

    事务级同步级别

    实际上PostgreSQL的同步级别(synchronous_commit)可以配置在事务中,也就是说,可以对可靠性要求高的事务,设置为同步模式。

    对于可靠性要求低的事务,设置为异步模式。

    例子,设置事务为同步模式。

    begin; set local synchronous_commit=on; -- 同步模式 .... end;

    例子,设置事务为异步模式。

    begin; set local synchronous_commit=local; -- 异步模式 .... end;

    参考

    《PostgreSQL 10.0 preview 功能增强 - slave支持WAITLSN 'lsn', time;用于设置安全replay栅栏》

    https://www.postgresql.org/docs/9.6/static/sql-prepare-transaction.html

    https://www.postgresql.org/docs/9.6/static/sql-commit-prepared.html

    https://www.postgresql.org/docs/9.6/static/sql-rollback-prepared.html

    https://www.postgresql.org/docs/9.6/static/view-pg-prepared-xacts.html

    相关资源:PostgreSQL 12.2流复制实施步骤详细手册
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