Репликация — различия между версиями
Gleb-kov (обсуждение | вклад) (реализация репликации и применение) |
м (rollbackEdits.php mass rollback) |
||
| (не показаны 3 промежуточные версии 3 участников) | |||
| Строка 2: | Строка 2: | ||
|definition = | |definition = | ||
'''Репликация''' — это поддержание одинаковых данных на нескольких узлах распределенной системы.}} | '''Репликация''' — это поддержание одинаковых данных на нескольких узлах распределенной системы.}} | ||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
== Реализация репликации == | == Реализация репликации == | ||
| + | === Типы репликации === | ||
| + | * Синхронная — гарантирует одинаковое состояние реплик, требует введения распределенных транзакций. | ||
| + | * Асинхронная — допускает задержки репликации. | ||
| − | === | + | === Репликация основной копией === |
[[Файл:Replication_Master.png|300px|thumb|right|Репликация с основной копией]] | [[Файл:Replication_Master.png|300px|thumb|right|Репликация с основной копией]] | ||
| − | Есть одна главная копия данных, | + | Есть одна главная копия данных, запросы на запись поступают только туда, а затем реплицируются на все остальные копии. За согласованность изменений отвечает главная копия. Если изменения приводят к несогласованному состоянию, то транзакция откатывается. Запросы на чтение могут быть обработаны любой репликой. |
Такая реализация эффективна, если количество записей сильно меньше количества запросов чтения. | Такая реализация эффективна, если количество записей сильно меньше количества запросов чтения. | ||
| − | === Симметричная === | + | === Симметричная репликация === |
[[Файл:Replication_Symmetric.png|300px|thumb|right|Симметричная репликация]] | [[Файл:Replication_Symmetric.png|300px|thumb|right|Симметричная репликация]] | ||
Чтение и запись могут быть обработаны любой копией. При необходимости реплики могут работать автономно. | Чтение и запись могут быть обработаны любой копией. При необходимости реплики могут работать автономно. | ||
| Строка 29: | Строка 24: | ||
* При выходе из строя любой реплики, состояние системы не согласовано и данные потеряны. | * При выходе из строя любой реплики, состояние системы не согласовано и данные потеряны. | ||
| − | Таким образом, синхронная репликация сложна и малонадежна. В | + | Таким образом, синхронная репликация сложна и малонадежна. В реальности распределенные базы данных решают эту проблему лучше. |
=== Рассылка изменений === | === Рассылка изменений === | ||
| − | Информация обо всех сделанных | + | Информация обо всех сделанных изменениях содержится в журнале транзакций. Репликация достигается за счёт рассылки протоколов транзакций. Это можно сделать двумя способами: |
==== Репликация операторов ==== | ==== Репликация операторов ==== | ||
| Строка 66: | Строка 61: | ||
=== Преобразование данных === | === Преобразование данных === | ||
Ассиметричная схема репликации позволяет добавлять специальные реплики, которые занимаются обработкой данных. Периодически синхронизуясь, такая реплика преобразовывает данные, например: изменение формата хранения, консолидация данных, унификация данных. | Ассиметричная схема репликации позволяет добавлять специальные реплики, которые занимаются обработкой данных. Периодически синхронизуясь, такая реплика преобразовывает данные, например: изменение формата хранения, консолидация данных, унификация данных. | ||
| + | |||
| + | == Литература == | ||
| + | * Дейт К. Введение в системы баз данных (глава 21) | ||
| + | * [https://www.postgresql.org/docs/current/high-availability.html PostgreSQL: High Availability, Load Balancing, and Replication] | ||
| + | * [https://dev.mysql.com/doc/refman/8.0/en/replication.html MySQL: Replication] | ||
| + | |||
| + | [[Категория: Базы данных]] | ||
Текущая версия на 19:36, 4 сентября 2022
| Определение: |
| Репликация — это поддержание одинаковых данных на нескольких узлах распределенной системы. |
Реализация репликации
Типы репликации
- Синхронная — гарантирует одинаковое состояние реплик, требует введения распределенных транзакций.
- Асинхронная — допускает задержки репликации.
Репликация основной копией
Есть одна главная копия данных, запросы на запись поступают только туда, а затем реплицируются на все остальные копии. За согласованность изменений отвечает главная копия. Если изменения приводят к несогласованному состоянию, то транзакция откатывается. Запросы на чтение могут быть обработаны любой репликой. Такая реализация эффективна, если количество записей сильно меньше количества запросов чтения.
Симметричная репликация
Чтение и запись могут быть обработаны любой копией. При необходимости реплики могут работать автономно.
Преимущества:
- Запросы можно отправлять на географически ближайшую реплику
Недостатки:
- Необходимо обрабатывать случай записей с разных копий, которые конфликтуют при репликации.
- При выходе из строя любой реплики, состояние системы не согласовано и данные потеряны.
Таким образом, синхронная репликация сложна и малонадежна. В реальности распределенные базы данных решают эту проблему лучше.
Рассылка изменений
Информация обо всех сделанных изменениях содержится в журнале транзакций. Репликация достигается за счёт рассылки протоколов транзакций. Это можно сделать двумя способами:
Репликация операторов
- На реплике выполняются те же операторы
- Пересылается малый объем данных
- Операторы должны быть детерминированны
- Необходимо учитывать взаимный порядок выполнения транзакций.
Репликация записей
- Пересылается информация об изменении записей
- Результат детерминирован
- Вынужденно пересылается большое количество записей
Применения репликации
Вертикальное масштабирование
Большое количество чтений, малое количество записей. Схема репликации с одной копией. Примеры: web-сервера, erp-системы.
Горизонтальное масштабирование
Большое количество локальный операций (например, по критерию географической распределенности). Реплика отвечает за свой набор данных, т.е. по запросу всегда можно определить нужную реплику. Применение: географическая распределенность, независимость по данным, непостоянная связь.
Повышение доступности
Ассиметричная схема репликации позволяет менять основную реплику не останавливая работу системы.
Резервное копирование
Ассиметричная схема.
- Для получения резервной копии добавим специальную реплику, которая будет синхронизирована с основной.
- В момент взятия резервной копии отключаем синхронизацию.
- Чтобы сделать следующую резервную копию, синхронизация снова включается.
- Реплика получает все изменения, сделанные с момента отключения.
Преобразование данных
Ассиметричная схема репликации позволяет добавлять специальные реплики, которые занимаются обработкой данных. Периодически синхронизуясь, такая реплика преобразовывает данные, например: изменение формата хранения, консолидация данных, унификация данных.
Литература
- Дейт К. Введение в системы баз данных (глава 21)
- PostgreSQL: High Availability, Load Balancing, and Replication
- MySQL: Replication
