Репликация баз данных

Репликация баз данных — это поддержание одной или нескольких копий базы на отдельных серверах в актуальном состоянии: изменения с основного сервера автоматически переносятся на резервные. Главная цель — отказоустойчивость: если основной сервер выходит из строя, работу продолжает реплика, а пользователи почти не замечают сбоя.

Master-slave: основная схема

Классическая модель — master-slave (ведущий-ведомый), сегодня чаще называют primary-replica. На ведущем сервере (master) приложение пишет и читает данные. Каждое изменение тут же передаётся на один или несколько ведомых серверов (slave), где данные дублируются. Ведомые серверы используются для чтения и как горячий резерв на случай отказа ведущего.

При отказе мастера один из ведомых повышается до роли нового мастера — это называется failover. В правильно настроенной системе переключение происходит автоматически или за минуты вручную, что резко сокращает время простоя.

Потоковая репликация

В PostgreSQL основной механизм — потоковая репликация (streaming replication). Ведущий сервер непрерывно передаёт журнал изменений (WAL — write-ahead log) на реплики, и те применяют изменения почти в реальном времени. Репликация бывает:

• Асинхронная — мастер не ждёт подтверждения от реплик. Быстрее, но при внезапном отказе мастера возможна потеря последних транзакций
• Синхронная — мастер подтверждает запись только после её получения репликой. Надёжнее против потери данных, но медленнее

Выбор между ними — это всегда баланс между скоростью и гарантией сохранности данных под конкретные требования бизнеса.

Репликация — это не бэкап

Репликация защищает от отказа железа, но не от ошибки. Если кто-то удалил данные или их повредил шифровальщик — изменение мгновенно повторится на всех репликах. Поэтому репликация не заменяет резервное копирование, а дополняет его.

Эти две практики решают разные задачи: резервное копирование возвращает данные в прошлое после ошибки, а репликация обеспечивает непрерывность работы при отказе оборудования. Зрелая инфраструктура использует обе.

Зачем ещё нужна репликация

• Отказоустойчивость — резервный сервёр подхватывает нагрузку при сбое основного
• Масштабирование чтения — тяжёлые отчётные запросы и аналитику можно направить на реплики, разгрузив основной сервер
• Геораспределение — реплика ближе к пользователям в другом регионе ускоряет чтение
• Подготовка к катастрофам — реплика на отдельной площадке — часть плана аварийного восстановления

Репликация — один из строительных блоков отказоустойчивого кластера высокой доступности (HA). Как из неё и резервирования собирается план восстановления — в нашем блоге: план восстановления (DR) — RTO и RPO.

Что включает наша услуга

• Проектирование схемы репликации под требования по доступности
• Настройка потоковой репликации для PostgreSQL и других СУБД
• Настройка автоматического failover и мониторинга задержки реплик
• Учебные переключения и проверка отказоустойчивости
• Сопровождение кластера 24/7 из нашего NOC

Связанные термины

• Резервное копирование баз данных — дополняет репликацию, защищает от ошибок и повреждения
• HA-кластер и DRS — отказоустойчивость на уровне инфраструктуры
• Репликация данных — общий принцип дублирования данных между узлами

Получить расчёт

Откройте калькулятор и отметьте услуги по отказоустойчивости баз данных — получите ориентир по цене. Финальная смета — после обследования инфраструктуры.