PostgreSQL - 鱼与熊掌可兼得 - 多副本0丢失与高性能兼得 - 事务级异步、同步开关

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背景

大多数的数据库属于IO密集型应用,特别是写繁忙的TP系统,例如账户系统。

为了保证数据的可靠性,事务提交时,需要确保事务产生的REDO落到持久化的存储中。

为了提高响应时间,除了数据库软件本身的优化,例如分组提交(降低IO频次)。还可以通过购买高IOPS能力的硬件来实现RT时延的降低。

当然,将来硬盘的IO延迟如果能和内存到一个级别,实际上就没有REDO什么事了。

实际上,还有一种折中的方法,异步提交。

PostgreSQL的异步提交模式非常多,(PG的异步提交不会导致数据的不一致,并且是专门的进程在调度写出,所以即使异步,基本上涉及事务RECORD丢的可能性也非常少)。 例如:

synchronous_commit  
  
local, remote_write, remote_apply, on, off.  

解释

local, 本地fsync  
  
remote_write, 本地fsync + 超阈值个数的 sync standby write   (quorum based sync standby)  
  
on, 本地fsync + 超阈值个数的 sync standby fsync  (quorum based sync standby)  
  
remote_write, 本地fsync + 超阈值个数的 sync standby apply   (quorum based sync standby)  
  
off, 本地write     

同时PostgreSQL支持事务级修正synchronous_commit提交模式。

例如,对可靠性要求高的事务,可以设置高等级的模式,可靠性要求低的事务可以使用低等级模式,提高性能。

pic

例子

即使在同一个事务中,我们也能根据涉及金额的大小来修正synchronous_commit.

例如涉及金额低于10 RMB时,继续使用异步提交,即使真的丢失几笔,赔偿来解决也是没有问题的。有些时候硬件成本远远比赔偿金额还要高。

1、开启事务

postgres=# begin;  
BEGIN  

2、执行一些事务内的SQL

postgres=# select 2;  
 ?column?   
----------  
        2  
(1 row)  

3、涉及金额小于10,不改变默认的异步模式

postgres=# insert into tbl_charge values (3,1,now());  
INSERT 0 1  
postgres=# show synchronous_commit ;  
 synchronous_commit   
--------------------  
 off  
(1 row)  

4、当程序发现涉及金额大于10时,主动设置当前事务的模式为同步模式。确保事务提交后,绝对不丢失。

postgres=# set local synchronous_commit = on;  
SET  
postgres=# show synchronous_commit ;  
 synchronous_commit   
--------------------  
 on  
(1 row)  
  
postgres=# insert into tbl_charge values (4,10000000,now());  
INSERT 0 1  

5、结束事务,由于使用了同步模式,绝对不可能丢事务。

postgres=# end;  
COMMIT  

6、当前会话当前模式又回到了默认的异步模式。

postgres=# show synchronous_commit ;  
 synchronous_commit   
--------------------  
 off  
(1 row)  

模式可设置的范围

1、系统级

2、库级

3、用户级

4、会话级

5、事务级

根据不同的需求,在不同的层级设置即可。

小结

通过提交模式的多种组合,可以达到多种可靠性要求。

通过事务级的设置,可以在不同的事务间,在性能、可靠性方面自由的选择。

使用较低成本的硬件,实现业务对高可靠和高可用的混合需求。

参考

《PostgreSQL 10.0 preview 功能增强 - slave支持WAITLSN ‘lsn’, time;用于设置安全replay栅栏》

《PG多节点(quorum based), 0丢失 HA(failover,switchover)方案》

《PostgreSQL 9.6 同步多副本 与 remote_apply事务同步级别》

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