Informazioni sulla replica in Cloud SQL

La replica è la possibilità di creare copie di un'istanza Cloud SQL o di un database on-premise e di trasferire il lavoro alle copie.

Introduzione

Il motivo principale per utilizzare la replica è scalare l'utilizzo dei dati in un database senza peggiorare le prestazioni.

Altri motivi sono:

  • Migrazione dei dati tra regioni
  • Migrazione dei dati tra piattaforme
  • Migrazione dei dati da un database on-premise a Cloud SQL

Inoltre, una replica potrebbe essere promossa se l'istanza originale viene danneggiata.

Quando si fa riferimento a un'istanza Cloud SQL, l'istanza replicata è chiamata istanza principale e le copie sono chiamate repliche di lettura. L'istanza principale e le repliche di lettura si trovano in Cloud SQL.

Quando si fa riferimento a un database on-premise, lo scenario di replica è chiamato replica da un server esterno. In questo scenario, il database replicato è il server di database di origine. Le copie che risiedono in Cloud SQL sono chiamate repliche Cloud SQL. Esiste anche un'istanza che rappresenta il server di database di origine in Cloud SQL chiamata istanza di rappresentazione dell'origine.

In uno scenario di ripristino di emergenza, puoi promuovere una replica per convertirla in un'istanza primaria. In questo modo, puoi utilizzarlo al posto di un'istanza che si trova in una regione che sta subendo un'interruzione. Puoi anche promuovere una replica per sostituire un'istanza danneggiata.

Cloud SQL supporta i seguenti tipi di repliche:

Utilizzando l'applicazione del connettore, puoi forzare l'utilizzo solo del proxy di autenticazione Cloud SQL o dei connettori dei linguaggi di Cloud SQL per connetterti alle istanze Cloud SQL. Con l'applicazione del connettore, Cloud SQL rifiuta le connessioni dirette al database. Non puoi creare repliche di lettura per un'istanza per cui è abilitata l'applicazione del connettore. Allo stesso modo, se un'istanza ha repliche di lettura, non puoi abilitare l'applicazione del connettore per l'istanza.

Puoi anche utilizzare Database Migration Service per la replica continua da un server di database di origine a Cloud SQL.

Cloud SQL non supporta la replica tra due server esterni. Tuttavia, Cloud SQL supporta la replica basata sull'ID transazione globale (GTID). I GTID identificano in modo univoco ogni transazione sul server e all'interno di una configurazione di replica. Poiché ogni transazione ha un identificatore univoco, il server MySQL può tenere traccia delle transazioni che ha eseguito. Un GTID utilizza coordinate assolute, quindi la replica di un'istanza Cloud SQL può puntare alla sua istanza primaria e non devi specificare un nome file per il log binario o una posizione nell'istruzione CHANGE MASTER. Ci sono meno errori con le repliche e con il recupero point-in-time. A causa di questi vantaggi, non puoi disattivare la replica basata su GTID in Cloud SQL.

Repliche di lettura

Utilizzi una replica di lettura per trasferire il lavoro da un'istanza Cloud SQL. La replica di lettura è una copia esatta dell'istanza principale. I dati e le altre modifiche all'istanza primaria vengono aggiornati quasi in tempo reale sulla replica di lettura.

Le repliche di lettura sono di sola lettura, non puoi scriverci. La replica di lettura elabora query, richieste di lettura e traffico di analisi, riducendo così il carico sull'istanza primaria.

Ti connetti a una replica direttamente utilizzando il nome della connessione e l'indirizzo IP. Se ti connetti a una replica utilizzando un indirizzo IP privato, non devi creare una connessione privata VPC aggiuntiva per la replica perché la connessione viene ereditata dall'istanza primaria.

Per informazioni su come creare una replica di lettura, consulta Creazione di repliche di lettura. Per informazioni sulla gestione di una replica di lettura, vedi Gestione delle repliche di lettura.

Come best practice, inserisci le repliche di lettura in una zona diversa dall'istanza principale quando utilizzi l'alta disponibilità sull'istanza principale. Questa pratica garantisce che le repliche di lettura continuino a funzionare quando la zona che contiene l'istanza principale ha un'interruzione. Per ulteriori informazioni, consulta la panoramica dell'alta disponibilità.

Selezionare un tipo di macchina appropriato

Le repliche di lettura possono avere un numero diverso di vCPU e memoria rispetto a quelle del primario. Devi monitorare le metriche della tua istanza, come l'utilizzo di CPU e memoria, per assicurarti che l'istanza di replica sia dimensionata correttamente per il suo workload, soprattutto se è più piccola dell'istanza principale. Un'istanza di replica sottodimensionata è più soggetta a prestazioni scarse, ad esempio frequenti eventi di esaurimento della memoria (OOM).

Capacità di archiviazione sulle repliche di lettura

Quando viene ridimensionata un'istanza primaria, vengono ridimensionate anche tutte le relative repliche di lettura, se necessario, in modo che abbiano almeno la stessa capacità di archiviazione dell'istanza primaria aggiornata.

Repliche di lettura tra regioni

La replica tra regioni consente di creare una replica di lettura in una regione diversa dall'istanza principale. Crea una replica di lettura tra regioni nello stesso modo in cui crei una replica nella regione.

Repliche tra regioni:

  • Migliora le prestazioni di lettura rendendo disponibili le repliche più vicine alla regione della tua applicazione.
  • Fornire una funzionalità di ripristino di emergenza aggiuntiva per proteggersi da un errore a livello regionale.
  • Consente di eseguire la migrazione dei dati da una regione all'altra.

Per saperne di più sulle repliche tra regioni, consulta Promozione di repliche per la migrazione a livello di regione o il ripristino di emergenza.

Repliche di lettura a cascata

La replica a cascata consente di creare una replica di lettura sotto un'altra replica di lettura nella stessa regione o in una regione diversa. I seguenti scenari sono casi d'uso per l'utilizzo di repliche a cascata:

  • Disaster recovery: puoi utilizzare una gerarchia a cascata di repliche di lettura per simulare la topologia dell'istanza principale e delle relative repliche di lettura. Durante un'interruzione, la replica di lettura selezionata viene promossa a principale e le repliche di lettura sotto la nuova principale continuano a replicarsi e sono pronte per l'uso.
  • Miglioramenti delle prestazioni: riduci il carico sull'istanza principale trasferendo il lavoro di replica a più repliche di lettura.
  • Scalare le letture: puoi avere più repliche per condividere il carico di lettura.
  • Riduzione dei costi: puoi ridurre i costi di networking utilizzando una singola replica in cascata con la replica tra regioni in altre regioni.

Terminologia

  • Replica a cascata: una replica di lettura che può avere la propria replica.
  • Livelli: puoi creare livelli di repliche in una gerarchia di repliche a cascata. Ad esempio, se aggiungi quattro repliche a un'istanza, queste quattro repliche si trovano allo stesso livello.
  • Istanze secondarie: più repliche che vengono replicate dalla stessa istanza principale. I peer si trovano allo stesso livello nella gerarchia di replica. Una replica può avere ufficialmente fino a otto fratelli.
  • Replica foglia: una replica di lettura che non ha repliche proprie. In una gerarchia di replica multilivello, la replica foglia è l'ultimo livello.
  • Promuovi Un'azione che converte una replica, a qualsiasi livello della gerarchia, in un'istanza principale. Quando viene promossa, la gerarchia delle repliche a cascata della replica viene mantenuta.

Configurare le repliche a cascata

Le repliche a cascata consentono di aggiungere repliche di lettura a qualsiasi replica esistente. Puoi aggiungere fino a quattro livelli di repliche, inclusa l'istanza primaria. Quando promuovi la replica nella parte superiore di una gerarchia di repliche a cascata, questa diventa un'istanza principale e le relative repliche a cascata continuano a replicarsi.

Per pianificare la configurazione, devi avere un obiettivo per le repliche di lettura. Le due sezioni successive descrivono le configurazioni per il ripristino di emergenza e la replica multiregionale.

Disaster recovery

Per capire come le repliche a cascata ti aiutano a eseguire rapidamente il recupero durante un'interruzione, considera lo scenario di replica seguente:

Configurazione

Mostra la configurazione della replica a cascata con la replica a cascata in una regione separata

Interruzione

Rappresenta la promozione o la replica durante un'interruzione

Promozione

Mostra la nuova istanza con repliche

Se vuoi utilizzare un'istanza nella regione B in una configurazione di ripristino di emergenza e hai:

  • Replica nella stessa regione collegata all'istanza principale (replica A)
  • Replica in altre regioni (replica a cascata) collegata alla replica principale.

Puoi creare repliche di lettura nella replica a cascata nella regione B.

Nella scheda Interruzione, se si verifica un'interruzione nella regione A, la replica in cascata viene promossa a istanza principale. Ha già repliche di lettura sottostanti, riducendo il Recovery Time Objective (RTO).

Nella scheda Promuovi, vedi che quando viene promossa una replica a cascata, anche le relative repliche vengono promosse e continuano a essere replicate.

Replica su più regioni

Un altro caso d'uso per le repliche a cascata è la distribuzione della capacità di lettura a una seconda regione in modo conveniente. È possibile creare le repliche a cascata C e D che vengono replicate dalla replica B. I client possono distribuire le query di lettura tra le repliche B, C e D per ridurre il carico su ciascuna replica. Il costo del traffico di rete tra regioni viene sostenuto una sola volta, dall'istanza principale alla replica B. La replica da B a C e D utilizza il trasferimento di rete nella regione, che è gratuito.

Puoi creare una gerarchia di massimo quattro istanze utilizzando repliche a cascata per la replica multiregionale:

Primario A → Replica B → Replica C e Replica D

Limitazioni

  • Non puoi eliminare una replica che contiene altre repliche. Per eliminare la replica, devi iniziare dalle repliche foglia e procedere verso l'alto nella gerarchia.
  • La dipendenza circolare della regione non è supportata. Per avere la replica di una replica a cascata nella stessa regione dell'istanza primaria, anche la replica a cascata deve trovarsi nella stessa regione.

Repliche di lettura esterne

Le repliche di lettura esterne sono istanze MySQL esterne che vengono replicate da un'istanza Cloud SQL principale. Ad esempio, un'istanza MySQL in esecuzione su Compute Engine è considerata un'istanza esterna.

Le repliche di lettura esterne presentano le seguenti limitazioni:

  • La replica in un'istanza MySQL ospitata da un'altra piattaforma cloud potrebbe non essere possibile. Consulta la documentazione dell'altro provider. Ad esempio, è necessario impostare il campo di configurazione replicate-ignore-db, e i fornitori di servizi cloud in cui questa operazione non è consentita non sono supportati. Per altri campi di configurazione obbligatori, consulta Configurazione delle repliche esterne.
  • Se la replica viene interrotta per alcune ore, ad esempio a causa di un'interruzione della rete o del server, la replica rimane indietro rispetto al database primario. La replica si aggiorna una volta che si riconnette all'istanza primaria e inizia di nuovo la replica. Tuttavia, se la replica viene interrotta per un periodo di tempo superiore a quello in cui vengono conservati i log di replica di Cloud SQL (sette backup), devi eliminare la replica e crearne una nuova.
  • I dati che scorrono dalla replica principale a quella esterna vengono addebitati come trasferimento di dati in uscita. Consulta la pagina Prezzi per i prezzi del trasferimento dei dati per il tuo tipo di istanza Cloud SQL.

  • Se crei una replica di lettura esterna per un'istanza e applichi l'utilizzo solo del proxy di autenticazione Cloud SQL o dei connettori dei linguaggi di Cloud SQL per connetterti a un'istanza per cui è configurato l'accesso privato ai servizi, devi aggiungere gli intervalli di subnet della replica alle reti autorizzate dell'istanza primaria. Devi configurare tutti gli intervalli come reti autorizzate dell'istanza Cloud SQL.

    gcloud

    Per impostare l'autorizzazione IP per un'istanza in modo da consentire il traffico dagli intervalli di indirizzi IP di una replica di lettura esterna, utilizza il comando gcloud sql instances patch:

    gcloud sql instances patch \
--authorized-networks=IP_ADDRESS_RANGE_1/24,IP_ADDRESS_RANGE_2/24

    Sostituisci IP_ADDRESS_RANGE_1 e IP_ADDRESS_RANGE_2 con gli intervalli di indirizzi IP della replica di lettura esterna.

    REST

    Prima di utilizzare i dati della richiesta, apporta le seguenti sostituzioni:

    • PROJECT_ID: l'ID o il numero di progetto del progetto Trusted Cloud che contiene l'istanza
    • INSTANCE_NAME: il nome dell'istanza Cloud SQL
    • IP_ADDRESS_RANGE_1: il primo intervallo di indirizzi IP della replica di lettura esterna
    • IP_ADDRESS_RANGE_2: il secondo intervallo di indirizzi IP della replica di lettura esterna

    Metodo HTTP e URL: 

    PATCH https://sqladmin.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/instances/INSTANCE_NAME

    Corpo JSON della richiesta: 

    {
  "kind": "sql#instance",
  "name": INSTANCE_NAME,
  "project": PROJECT_ID,
  "settings": {
    "ipConfiguration": {
      "authorizedNetworks": [{"kind": "sql#aclEntry", "value": "IP_ADDRESS_RANGE_1/24"}, {"kind": "sql#aclEntry", "value": "IP_ADDRESS_RANGE_2/24"}]},
  "kind": "sql#settings"
  }
}

    Per inviare la richiesta, espandi una di queste opzioni:

    Dovresti ricevere una risposta JSON simile alla seguente:

    {
  "kind": "sql#operation",
  "targetLink": "https://sqladmin.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/instances/INSTANCE_NAME",
  "status": "PENDING",
  "user": "user@example.com",
  "insertTime": "2020-01-16T02:32:12.281Z",
  "operationType": "UPDATE",
  "name": "OPERATION_ID",
  "targetId": "INSTANCE_NAME",
  "selfLink": "https://sqladmin.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_ID/operations/OPERATION_ID",
  "targetProject": "PROJECT_ID"
}

Casi d'uso della replica

I seguenti casi d'uso si applicano a ogni tipo di replica.

Nome Principale Replica Vantaggi e casi d'uso Ulteriori informazioni
Replica in lettura Istanza Cloud SQL Istanza Cloud SQL
  • Capacità di lettura aggiuntiva
  • Target Analytics
Replica di lettura tra regioni Istanza Cloud SQL Istanza Cloud SQL
  • Capacità di lettura aggiuntiva
  • Target Analytics
  • Funzionalità di ripristino di emergenza aggiuntiva
  • Migliora prestazioni di lettura
  • Eseguire la migrazione dei dati tra regioni
Replica di lettura esterna Istanza Cloud SQL Istanza MySQL esterna a Cloud SQL
  • Latenza ridotta per le connessioni esterne
  • Target Analytics
  • Percorso di migrazione ad altre piattaforme
Replica da un server esterno Istanza MySQL esterna a Cloud SQL Istanza Cloud SQL per MySQL
  • Percorso di migrazione a Cloud SQL
  • Replica dei dati su Trusted Cloud by S3NS
  • Target Analytics

Prerequisiti per la creazione di una replica di lettura

Prima di poter creare una replica di lettura di un'istanza Cloud SQL primaria, l'istanza deve soddisfare i seguenti requisiti:

  • I backup automatici devono essere abilitati.
  • Il logging binario deve essere abilitato e richiede l'abilitazione del recupero point-in-time. Scopri di più sull'impatto di questi log.
  • Almeno un backup deve essere stato creato dopo l'attivazione della registrazione binaria.

Requisiti aggiuntivi per la replica esterna:

  • La versione di MySQL della replica deve essere uguale o superiore alla versione di MySQL dell'istanza principale. Scopri di più.
  • Per motivi di sicurezza, devi configurare SSL/TLS sull'istanza principale. Scopri di più.

Impatto dell'abilitazione del logging binario

Per abilitare il logging binario nell'istanza primaria per supportare le repliche di lettura, devi abilitare il recupero point-in-time. Questa operazione ha i seguenti impatti:

  • Overhead delle prestazioni

    Cloud SQL utilizza la replica basata sulle righe con i flag MySQL sync_binlog=1 e innodb_support_xa=true. Pertanto, è necessario un fsync aggiuntivo del disco per ogni operazione di scrittura, il che riduce le prestazioni.

  • Overhead di archiviazione

    L'archiviazione dei log binari viene addebitata alla stessa tariffa dei dati normali. I log binari vengono troncati automaticamente in base all'età del backup automatico meno recente. Cloud SQL conserva i sette backup automatici più recenti e tutti i backup on demand. Le dimensioni dei log binari e, di conseguenza, l'importo addebitato, dipendono dal carico di lavoro. Ad esempio, un carico di lavoro con molte operazioni di scrittura consuma più spazio nel log binario rispetto a un carico di lavoro con molte operazioni di lettura.

    Puoi visualizzare le dimensioni dei log binari utilizzando il comando MySQL SHOW BINARY LOGS.

    Quando vengono eseguiti i backup, i log vengono archiviati nel backup insieme ai dati.

Logging binario sulle repliche di lettura

  • Il logging binario è supportato sulle istanze di replica di lettura (solo MySQL 5.7 e 8.0). Puoi abilitare la registrazione binaria su una replica con gli stessi comandi API della replica principale, utilizzando il nome dell'istanza della replica anziché il nome dell'istanza principale. Tieni presente che i termini enable binary logging e enable point-in-time recovery sono intercambiabili.

    La durabilità del logging binario sull'istanza di replica (ma non su quella primaria) può essere impostata con il flag sync_binlog, che controlla la frequenza con cui il server MySQL sincronizza il log binario su disco.

    Il logging binario può essere abilitato su una replica anche quando il backup è disattivato sulla replica primaria.

    Se una replica con questo valore impostato viene promossa a server autonomo, l'impostazione viene reimpostata sul valore sicuro 1 sul server autonomo.

Fatturazione

  • Una replica di lettura viene addebitata alla stessa tariffa di un'istanza Cloud SQL standard. Non è previsto alcun costo per la replica dei dati.
  • Per le repliche esterne, i dati che fluiscono dalla replica primaria a quella esterna vengono addebitati come trasferimento di dati. Consulta la pagina Prezzi per i prezzi del trasferimento dei dati per il tuo tipo di istanza Cloud SQL.
  • Il prezzo di una replica di lettura cross-region è lo stesso della creazione di una nuova istanza Cloud SQL nella regione. Consulta la pagina Prezzi delle istanze Cloud SQL e seleziona la regione appropriata. Oltre al costo normale associato all'istanza, una replica tra regioni comporta costi di trasferimento di dati tra regioni per i log di replica inviati dall'istanza principale all'istanza di replica, come descritto in Prezzi del traffico di rete in uscita.

Guida di riferimento rapida per le repliche di lettura Cloud SQL

Argomento Discussione
Backup Non puoi configurare i backup sulla replica.
Core e memoria Le repliche di lettura possono utilizzare un numero di core e una quantità di memoria diversi rispetto a quelli dell'istanza principale.
Eliminazione dell'istanza principale Prima di poter eliminare un'istanza primaria, devi promuovere tutte le relative repliche di lettura a istanze autonome o eliminarle.
Eliminazione della replica Quando elimini una replica, lo stato dell'istanza principale non viene modificato.
Disattivazione del logging binario Prima di poter disabilitare i log binari su un'istanza principale, devi promuovere o eliminare tutte le relative repliche di lettura.
Failover Un'istanza principale può eseguire il failover su una replica solo se la replica è una replica di RE. Le repliche di lettura non sono in grado di eseguire il failover in alcun modo durante un'interruzione.
Alta disponibilità Le repliche di lettura consentono di abilitare l'alta disponibilità sulle repliche.
Bilanciamento del carico Cloud SQL non fornisce il bilanciamento del carico tra le repliche. Puoi scegliere di implementare il bilanciamento del carico per l'istanza Cloud SQL. Puoi anche utilizzare il pooling delle connessioni per distribuire le query tra le repliche con la configurazione del bilanciamento del carico per ottenere prestazioni migliori.
Periodi di manutenzione Le repliche di lettura condividono i periodi di manutenzione con l'istanza principale. Le repliche seguono le impostazioni di manutenzione dell'istanza principale, inclusi il periodo di manutenzione, la riprogrammazione e il periodo di rifiuto della manutenzione. Durante la manutenzione, Cloud SQL aggiorna prima tutte le repliche di lettura e poi l'istanza principale.
Più repliche di lettura Cloud SQL supporta le repliche a cascata. Di conseguenza, puoi creare fino a 10 repliche per una singola istanza principale e creare repliche di queste repliche, fino a quattro livelli, inclusa l'istanza principale.
Replica parallela Per informazioni sull'utilizzo della replica parallela per migliorare le prestazioni, consulta Configurazione della replica parallela.
IP privato Se ti connetti a una replica utilizzando un indirizzo IP privato, non devi creare una connessione privata VPC aggiuntiva per la replica, in quanto viene ereditata dall'istanza principale.
Ripristino dell'istanza principale Non puoi ripristinare l'istanza principale di una replica mentre la replica esiste. Prima di ripristinare un'istanza da un backup o di eseguire un recupero point-in-time, devi promuovere o eliminare tutte le relative repliche.
Impostazioni Le impostazioni MySQL dell'istanza primaria vengono propagate alla replica, inclusi la password root e le modifiche alla tabella utenti. Le modifiche alla CPU e alla memoria non vengono propagate alla replica.
Arresto di una replica Non puoi stop una replica. Puoi restart, delete o disable replication, ma non puoi interromperla come un'istanza principale.
Eseguire l'upgrade di una replica Le repliche di lettura possono subire un upgrade distruttivo in qualsiasi momento.
Tabelle degli utenti Non puoi apportare modifiche alla replica. Tutte le modifiche agli utenti devono essere apportate all'istanza principale.

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