PostgreSQL – это реляционная база данных, известная высокопроизводительными и надежными механизмами транзакций и репликации, возможностью индексирования, расширяемостью (возможность создавать новые типы данных, языки программирования, подключать любые внешние источники данных) и многим другим.
Репликация в PostgreSQL – это процесс синхронизации нескольких копий кластера баз данных на разных серверах.
PostgreSQL-кластер – один или несколько хостов базы данных, между которыми можно настроить репликацию.
В общем виде существует два метода репликации баз данных: мастер-слейв и мастер-мастер репликация.
Мастер-слейв репликация - один из наиболее распространенных методов репликации баз данных. В этой схеме один сервер является мастером, который осуществляет запись и обновление данных, а другие серверы, называемые слейвами, служат для чтения данных. Слейвы получают данные от мастера и реплицируют его изменения. Это позволяет распределить нагрузку на чтение между несколькими серверами и увеличить производительность системы.
Мастер-мастер репликация — это метод, при котором несколько серверов могут выполнять операции записи и чтения данных одновременно. Каждый сервер может принимать запросы на запись данных и реплицировать их на другие серверы. Это обеспечивает более высокую отказоустойчивость, поскольку если один сервер выходит из строя, другие серверы могут продолжать работу.
PostgreSQL предлагает несколько встроенных механизмов и инструментов для репликации и обеспечения высокой доступности:
- Streaming Replication: это метод мастер-слейв репликации, предоставляемый самим PostgreSQL. Он основан на потоковом реплицировании данных с мастера на слейвы. PostgreSQL автоматически записывает изменения данных в журналах и передает эти изменения на слейвы через надежное соединение. Это обеспечивает синхронное или асинхронное воспроизведение данных на слейвах.
- Logical Replication: это более гибкий метод репликации, позволяющий выбирать конкретные таблицы или данные для репликации. Он построен на использовании публикаций и подписчиков, где мастер публикует журналы изменений, а слейвы подписываются и воспроизводят эти изменения. Logical Replication широко используется для репликации определенных таблиц или для репликации на другие серверы в разных центрах обработки данных.
- BDR (Bi-Directional Replication): это решение, предоставляемое сторонними расширениями, такими как BDR или Postgres-BDR. Он предоставляет мастер-мастер репликацию для PostgreSQL, что позволяет нескольким серверам выполнять операции записи и чтения одновременно. BDR автоматически реплицирует данные между серверами и обеспечивает их согласованность.
Репликация и высокая доступность являются неотъемлемыми аспектами в области баз данных, и PostgreSQL предоставляет эффективные механизмы для их реализации. Мастер-слейв и мастер-мастер репликации предлагают разные подходы к репликации данных, а решения, предоставляемые PostgreSQL, такие как Streaming Replication, Logical Replication и BDR, обеспечивают высокую доступность данных и отказоустойчивость системы.
В зависимости от требований вашей системы вы можете выбрать наиболее подходящий метод репликации и использовать соответствующие инструменты в PostgreSQL для обеспечения непрерывности работы и высокой доступности данных.
Список литературы
- Новиков, Б.А. Основы технологий баз данных. Учебное пособие для программистов и студентов вузов / Б.А. Новиков. - М.: ДМК Пресс, 2020. – 582 с.
- Рогов, Е.В. PostgreSQL 15 изнутри / Е.В. Рогов. - М.: ДМК Пресс, 2023. - 662 c.
- Моргунов, Е.П. PostgreSQL. Основы языка SQL: Учебное пособие / Е.П. Моргунов. - СПб.: БХВ-Петербург, 2018. - 336 c.
- Дейт, К.Дж. Введение в системы баз данных, 8-е издание / К.Дж. Дейт. - М.: Издательский дом «Вильяме», 2005. – 1328 с.