Preskoči na sadržaj

Replikacija sadržaja poslužitelja sustava za upravljanje bazom podataka MariaDB

Replikacija je značajka sustava za upravljanje bazom podataka koja omogućuje da sadržaji (baze podataka i tablice u bazama podataka) jednog ili više poslužitelja (koje nazivamo primarnim, engl. primary) budu dodatno dostupni na nekom drugom poslužitelju ili više njih (koje nazivamo replikama, engl. replica). Replikacija se koristi u više slučajeva, a nama su najzanimljiviji:

  • skalabilnost: veći broj poslužitelja omogućuje da se čitanja iz baze podataka raspodijele na veći broj poslužitelja, što smanjuje opterećenje primarnog poslužitelja i naročito je primjenjivo za sustave koji imaju velik broj čitanja u odnosu na broj pisanja, npr. Wikipedia
  • pomoć u izradi rezervnih kopija podataka: rezervne kopije je lakše izraditi kad se poodaci ne mijenjaju pa je tipičan postupak izrada replikacije, odspajanje replike od primarnog poslužitelja (čime ona prestaje izvoditi promjene na podacima) i izrada pohrane podataka na replici

Mehanizam koji omogućuje replikaciju je binarni zapisnik koji sprema sve promjene na bazi podataka i omogućuje replikama da izvedu iste promjene na svojim kopijama podataka. Prilikom izvođenja replikacije stvara se relejni zapisnik na svakoj od replika koji je istog oblika kao binarni zapisnik. Primarni poslužitelj i replike komuniciraju kontinuirano; u slučaju privremenog prekida komunikacije, replikacija će se zaustaviti. Nakon ponovnog uspostavljanja komunikacije replikacija će se nastaviti tamo gdje je stala.

Standardna replikacija uključuje jedan primarni poslužitelj i jednu ili više replika. Time se dobiva neograničeno skaliranje operacija čitanja podataka, a dodatno se može jedna od replika po potrebi pretvoriti u primarni poslužitelj i time postići visoka raspoloživost usluge u slučaju prekida rada primarnog poslužitelja.

Postavljanje replikacije

U nastavku pretpostavljamo da je primarni poslužitelj pokrenut na virtualnom stroju s adresom 192.168.122.100, a replika na virtualnom stroju s adresom 192.168.122.101.

Postavljanje primarnog poslužitelja

Na primarnom poslužitelju postavit ćemo redom:

  • stvaranje binarnog zapisnika konfiguracijskom naredbom bin_log (dokumentacija, više detalja)
  • jedinstveni identifikator poslužitelja konfiguracijskom naredbom server_id (dokumentacija); replike će također imati identifikator i to različit od primarnog poslužitelja
  • jedinstveno ime replikacijskog zapsnika naredbom log_basename (dokumentacija)
  • postaviti oblik zapisan na konfiguracijskom naredbom binlog_format (dokumentacija); mogućnosti su zapis temeljen na retcima koji su promijenjeni, zapis temeljen na naredbama koje mijenjaju podatke te kombinacija ta dva zapisa koju ćemo i koristiti (više detalja)

Stvorimo datoteku /etc/mysql/mariadb.conf.d/90-replication.cnf tako da je njen sadržaj:

[mariadb]
log_bin
server_id = 1
log_basename = primary1
binlog_format = mixed

Stvorimo korisnika koji će se koristiti za replikaciju:

CREATE USER 'victorglushkov'@'%' IDENTIFIED BY 'h4k3r1n3c3pr0b1t10v0';

Query OK, 0 rows affected (0.000 sec)

Uočimo da smo korisniku omogućili pristup od bilo kuda navođenjem znaka postotka (%) u imenu domaćina. Dodijelimo korisniku privilegiju repliciranja baze (dokumentacija):

GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'victorglushkov'@'%';

Query OK, 0 rows affected (0.000 sec)

Naposlijetku, postavimo da se MariaDB poslužitelj veže i na adrese do kojih je moguće doći izvan lokalnog računala. To ćemo učiniti promjenom vrijednosti konfiguracijske naredbe bind-address (dokumentacija) u datoteci /etc/mysql/mariadb.conf.d/50-server.cnf iz vezivanja na lokalnu adresu:

bind-address            = 127.0.0.1

u vezivanje na sve adrese:

bind-address            = 0.0.0.0

Nakon promjena postavki pokrenimo ponovno poslužitelj:

$ sudo systemctl restart mariadb

U nastavku uzimamo da je korisnik koji pristupa bazi podataka na primarnom poslužitelju i na replikama ivanzhegalkin, a baza podataka mojabaza. Zaključajmo tablice za promjene SQL upitom FLUSH (dokumentacija) tako da prvo spremimo sve podatke u tablice, a potom ih zaključamo:

FLUSH TABLES WITH READ LOCK;

Query OK, 0 rows affected (0.001 sec)

SHOW MASTER STATUS;

+--------------------+----------+--------------+------------------+
| File               | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB |
+--------------------+----------+--------------+------------------+
| master1-bin.000096 |      568 |              |                  |
+--------------------+----------+--------------+------------------+

Zapamtimo ime datoteke master1-bin.000096 i mjesto u njoj 568 koji će nam trebati kod postavljanja replike.

Iskoristimo u novom terminalu naredbu ljuske mariadb-dump (dokumentacija) za spremanje podataka iz baze mojabaza u datoteku mojabaza-dump.sql koja će sadržavati niz SQL upita kojima će se stvoriti baza iste strukture s istim podacima na drugom mjestu. Naredba je oblika:

$ mariadb-dump -u ivanzhegalkin -p mojabaza > mojabaza-dump.sql

Otključajmo tablice SQL upitom UNLOCK TABLES (dokumentacija):

UNLOCK TABLES;

Query OK, 0 rows affected (0.001 sec)

Postavljanje replike

Na replici postavit ćemo server_id na vrijednost različitu od one na primarnom poslužitelju, npr. server_id = 2. U nastavku pretpostavljamo da su korisnik ivanzhegalkin i baza podataka mojabaza stvoreni na isti način kao na primarnom poslužitelju. Uočimo da to nisu isti korisnik i ista baza jer se nalaze u drugoj instanci sustava za upravljanje bazom podataka.

Iskoristimo MariaDB klijent mariadb (dokumentacija) za uvoz podataka iz datoteke:

$ mariadb -u ivanzhegalkin -p mojabaza < mojabaza-dump.sql

Nakon uvoza podataka povežimo repliku na primarni poslužitelj SQL upitom CHANGE MASTER TO (dokumentacija):

CHANGE MASTER TO
  MASTER_HOST = '192.168.122.100',
  MASTER_PORT = 3306,
  MASTER_CONNECT_RETRY = 10,
  MASTER_USER = 'victorglushkov',
  MASTER_PASSWORD = 'h4k3r1n3c3pr0b1t10v0',
  MASTER_LOG_FILE = 'master1-bin.000096',
  MASTER_LOG_POS = 568,

  MASTER_USE_GTID = slave_pos;

Query OK, 0 rows affected (0.001 sec)

Ovdje smo naveli redom:

  • adresu domaćina na kojem se nalazi primarni poslužitelj: MASTER_HOST = '192.168.122.100'
  • vrata na kojima je pokrenut primarni poslužitelj: MASTER_PORT = 3306
  • broj pokušaja povezivanja na primarni poslužitelj prije odustajanja: MASTER_CONNECT_RETRY = 10
  • ime korisnika na primarnom poslužitelju: MASTER_USER = 'victorglushkov'
  • zaporku korisnika na primarnom poslužitelju: MASTER_PASSWORD = 'h4k3r1n3c3pr0b1t10v0'
  • ime datoteke zapisnika koje smo ranije očitali na primarnom poslužitelju: MASTER_LOG_FILE = 'master1-bin.000096'
  • mjesto u datoteci zapisnika koje smo ranije očitali na primarnom poslužitelju MASTER_LOG_POS = 568
  • uključivanje korištenja globalnih transakcijskih identifikatora (GTID): MASTER_USE_GTID = slave_pos

Pokrenimo repliku SQL upitom START SLAVE (dokumentacija):

START SLAVE;

Query OK, 0 rows affected (0.001 sec)

Uvjerimo se da je replikacija uspješno pokrenuta SQL upitom SHOW SLAVE STATUS (dokumentacija). Ovdje ćemo iskoristiti završetak upita \G umjesto ; kako bismo dobili čitljivi vertikalni ispis umjesto horizontalnog ispisa u retku tablice. Naredba je oblika:

SHOW SLAVE STATUS\G

*************************** 1. row ***************************
               Slave_IO_State: Waiting for master to send event
                  Master_Host: db01.example.com
                  Master_User: replicant
                  Master_Port: 3306
                Connect_Retry: 60
              Master_Log_File: mariadb-bin.000096
          Read_Master_Log_Pos: 568
             Slave_IO_Running: Yes
            Slave_SQL_Running: Yes
...

Uočimo Yes u stupcima Slave_IO_Running i Slave_SQL_Running, koji označavaju da je replikacija uspješno postavljena.

Više detalja može se pronaći u službenoj dokumentaciji o postavljanju replikacije, uključujući i pregled naredbi.

Ograničavanje replike na čitanje

Replike je moguće ograničiti samo na čitanje postavljanjem konfiguracijske naredbe read_only (dokumentacija) na vrijednost 1 na način:

[mariadb]
read_only = 1

Author: Vedran Miletić