Vysoká dostupnost na jednoúčelovém serveru Azure Database for PostgreSQL

  • Článek

PLATÍ PRO: Azure Database for PostgreSQL – Jednoúčelový server

Důležité

Jednoúčelový server Azure Database for PostgreSQL je na cestě vyřazení. Důrazně doporučujeme upgradovat na flexibilní server Azure Database for PostgreSQL. Další informace o migraci na flexibilní server Azure Database for PostgreSQL najdete v tématu Co se děje s jednoúčelovým serverem Azure Database for PostgreSQL?

Služba Azure Database for PostgreSQL – Single Server poskytuje garantovanou vysokou úroveň dostupnosti s finančně zajištěnou smlouvou o úrovni služeb (SLA) pro dobu provozu. Azure Database for PostgreSQL poskytuje vysokou dostupnost během plánovaných událostí, jako je operace výpočetních prostředků iniciovaná uživatelem, a také v případě neplánovaných událostí, jako jsou základní hardware, software nebo selhání sítě. Azure Database for PostgreSQL se může rychle zotavit z nejdůležitějších okolností a zajistit tak prakticky žádný výpadek aplikace při používání této služby.

Azure Database for PostgreSQL je vhodný pro spouštění důležitých databází, které vyžadují vysokou dobu provozu. Tato služba je založená na architektuře Azure a má základní možnosti vysoké dostupnosti, redundance a odolnosti, které snižují výpadky databáze z plánovaných a neplánovaných výpadků, aniž byste museli konfigurovat další komponenty.

Komponenty na jednoúčelovém serveru Azure Database for PostgreSQL

Součást Popis
Databázový server PostgreSQL Azure Database for PostgreSQL poskytuje možnosti zabezpečení, izolace, ochrany prostředků a rychlého restartování databázových serverů. Tyto funkce usnadňují operace, jako je škálování a operace obnovení databázového serveru po výpadku v sekundách.
Změny dat na databázovém serveru se obvykle vyskytují v kontextu databázové transakce. Všechny změny databáze se zaznamenávají synchronně ve formě protokolů wal (write-ahead) ve službě Azure Storage , která je připojená k databázovému serveru. Během procesu kontroly databáze se do úložiště vyprázdní také datové stránky z paměti databázového serveru.
Vzdálené úložiště Všechny fyzické datové soubory PostgreSQL a soubory WAL jsou uložené ve službě Azure Storage, která je navržená tak, aby ukládal tři kopie dat v rámci oblasti, aby se zajistila redundance, dostupnost a spolehlivost dat. Vrstva úložiště je také nezávislá na databázovém serveru. Můžete ho odpojit od neúspěšného databázového serveru a během několika sekund je znovu připojit k novému databázovému serveru. Azure Storage také nepřetržitě monitoruje případné chyby úložiště. Pokud se zjistí poškození bloku, automaticky se opraví vytvořením instance nové kopie úložiště.
Brána Brána funguje jako proxy databáze, směruje všechna klientská připojení k databázovému serveru.

Plánované zmírnění výpadků

Služba Azure Database for PostgreSQL je navržená tak, aby poskytovala vysokou dostupnost během plánovaných operací výpadků.

Snímek obrazovky s elastickým škálováním v Azure PostgreSQL

  1. Vertikální navýšení a snížení kapacity databázových serverů PostgreSQL za několik sekund
  2. Brána, která funguje jako proxy server pro směrování klienta, se připojuje ke správnému databázovému serveru.
  3. Vertikální navýšení kapacity úložiště je možné provést bez výpadků. Vzdálené úložiště umožňuje rychlé odpojení a opětovné připojení po převzetí služeb při selhání. Tady je několik scénářů plánované údržby:
Scénář Popis
Vertikální navýšení nebo snížení kapacity výpočetních prostředků Když uživatel provádí operaci vertikálního navýšení/snížení kapacity výpočetních prostředků, zřídí se nový databázový server pomocí škálované výpočetní konfigurace. Na starém databázovém serveru jsou aktivní kontrolní body povolené, klientská připojení se vyprázdní, zruší se všechny nepotvrzené transakce a vypne se. Úložiště se pak odpojilo od starého databázového serveru a připojilo se k novému databázovému serveru. Když klientská aplikace opakuje připojení nebo se pokusí vytvořit nové připojení, brána přesměruje žádost o připojení na nový databázový server.
Vertikální navýšení kapacity úložiště Vertikální navýšení kapacity úložiště je online operace a nepřeruší databázový server.
Nové nasazení softwaru (Azure) Nové funkce zavedení nebo opravy chyb se automaticky stávají součástí plánované údržby služby. Další informace najdete v dokumentaci a také na portálu.
Upgrady podverze Azure Database for PostgreSQL automaticky opravuje databázové servery na podverzi určenou Azure. Stává se to jako součást plánované údržby služby. To by v řádu sekund docházelo k krátkému výpadku a databázový server se automaticky restartuje s novou podverzi. Další informace najdete v dokumentaci a také na portálu.

Zmírnění dopadu neplánovaných výpadků

Neplánované výpadky můžou nastat v důsledku nepředvídatelných selhání, včetně základní chyby hardwaru, problémů se sítí a chyb softwaru. Pokud dojde k neočekávanému výpadku databázového serveru, během několika sekund se automaticky zřídí nový databázový server. K novému databázovému serveru se automaticky připojí vzdálené úložiště. Modul PostgreSQL provede operaci obnovení s využitím souborů WAL a souborů databáze a otevře databázový server, aby se k němu mohli připojit klienti. Nepotvrzené transakce jsou ztraceny a aplikace je musí opakovat. I když neplánovaný výpadek nelze zabránit, Azure Database for PostgreSQL snižuje výpadky tím, že automaticky provádí operace obnovení na databázových serverech i vrstvách úložiště bez nutnosti zásahu člověka.

Snímek obrazovky s vysokou dostupností v Azure PostgreSQL

  1. Servery Azure PostgreSQL s možnostmi rychlého škálování
  2. Brána, která funguje jako proxy server pro směrování klientských připojení ke správnému databázovému serveru.
  3. Azure Storage se třemi kopiemi pro spolehlivost, dostupnost a redundanci.
  4. Vzdálené úložiště také umožňuje rychlé odpojení a opětovné připojení po převzetí služeb při selhání serveru.

Neplánovaný výpadek: Scénáře selhání a obnovení služby

Tady jsou některé scénáře selhání a způsob automatického obnovení služby Azure Database for PostgreSQL:

Scénář Automatické obnovení
Selhání databázového serveru Pokud databázový server nefunguje kvůli nějaké základní chybě hardwaru, aktivní připojení se zahodí a všechny příchozí transakce se přeruší. Automaticky se nasadí nový databázový server a vzdálené úložiště dat se připojí k novému databázovému serveru. Po dokončení obnovení databáze se klienti můžou připojit k novému databázovému serveru přes bránu.

Doba obnovení (RTO) závisí na různých faktorech, včetně aktivity v době selhání, jako je velká transakce a množství obnovení, které se má provést během procesu spuštění databázového serveru.

Aplikace využívající databáze PostgreSQL musí být sestaveny způsobem, který zjišťuje a opakuje ukončená připojení a neúspěšné transakce. Při opakování aplikace brána transparentně přesměruje připojení na nově vytvořený databázový server.
Selhání úložiště Aplikace nevidí žádný dopad na problémy související s úložištěm, jako je selhání disku nebo poškození fyzického bloku. Vzhledem k tomu, že jsou data uložená ve třech kopiích, bude kopie dat obsluhována úložištěm pro přežití. Blokování poškození se opraví automaticky. Pokud dojde ke ztrátě kopie dat, automaticky se vytvoří nová kopie dat.
Selhání výpočetních prostředků Selhání výpočetních prostředků jsou vzácné události. V případě selhání výpočetních prostředků se zřídí nový výpočetní kontejner a namapuje se na něj úložiště s datovými soubory, databázový stroj PostgreSQL se pak přepne do online režimu na nový kontejner a službu brány a zajišťuje transparentní převzetí služeb při selhání bez nutnosti změn aplikace. Upozorňujeme také, že výpočetní vrstva má integrovanou odolnost zón dostupnosti a v případě selhání výpočetního prostředí AZ se v jiné zóně dostupnosti spouští nový výpočetní výkon.

Tady je několik scénářů selhání, které k obnovení vyžadují akci uživatele:

Scénář Plán obnovení
Selhání oblasti Selhání oblasti je vzácná událost. Pokud ale potřebujete ochranu před selháním oblasti, můžete nakonfigurovat jednu nebo více replik pro čtení v jiných oblastech pro zotavení po havárii (DR). (Podrobnosti najdete v tomto článku o vytváření a správě replik pro čtení). V případě selhání na úrovni oblasti můžete repliku pro čtení nakonfigurovanou v jiné oblasti ručně zvýšit na produkční databázový server.
Selhání zóny dostupnosti Selhání zóny dostupnosti je také vzácná událost. Pokud ale potřebujete ochranu před selháním zóny dostupnosti, můžete nakonfigurovat jednu nebo více replik pro čtení nebo zvážit použití naší nabídky flexibilního serveru , která poskytuje zónově redundantní vysokou dostupnost.
Logické nebo uživatelské chyby Obnovení z chyb uživatelů, jako jsou náhodné vyřazení tabulek nebo nesprávně aktualizovaná data, zahrnuje obnovení k určitému bodu v čase (PITR) obnovením a obnovením dat do doby těsně před tím, než došlo k chybě.

Pokud chcete obnovit pouze podmnožinu databází nebo konkrétních tabulek místo všech databází na databázovém serveru, můžete obnovit databázový server v nové instanci, exportovat tabulky prostřednictvím pg_dump a pak tyto tabulky obnovit do databáze pomocí pg_restore .

Shrnutí

Azure Database for PostgreSQL poskytuje možnost rychlého restartování databázových serverů, redundantního úložiště a efektivního směrování z brány. Pro další ochranu dat můžete nakonfigurovat zálohování tak, aby se geograficky replikovaly, a také nasadit jednu nebo více replik pro čtení v jiných oblastech. Díky vlastním možnostem vysoké dostupnosti chrání Azure Database for PostgreSQL vaše databáze před nejběžnějšími výpadky a nabízí špičkovou 99,99% smlouvu SLA s finančními prostředky. Všechny tyto možnosti dostupnosti a spolehlivosti umožňují Azure být ideální platformou pro spouštění důležitých aplikací.

Další kroky