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    数据传输服务 DTS：RDS PostgreSQL间的双向同步

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    数据传输服务 DTS：RDS PostgreSQL间的双向同步

    更新时间：Dec 20, 2024

    数据传输服务DTS（Data Transmission Service）支持两个PostgreSQL数据库之间（比如RDS PostgreSQL、自建PostgreSQL）的双向数据实时同步，RDS PostgreSQL实例间的双向同步，适用于异地多活（单元化）、数据异地容灾等多种应用场景。本文以RDS PostgreSQL实例为例，介绍双向数据同步的配置步骤，其他数据源的配置流程与本案例类似。

    前提条件

    注意事项

    类型

    说明

    源和目标库的限制

    • 若待同步的表不具备主键和唯一约束，则在配置任务过程中需要开启Exactly-Once写入功能，否则可能会导致目标数据库中出现重复数据。更多信息，请参见同步无主键和唯一约束的表。

    • 若同步对象为表级别，且需进行编辑（如表列名映射），单次同步任务的表数量超过5000时，建议您拆分待同步的表，分批配置多个任务，或者配置整库的同步任务，否则任务提交后可能会显示请求报错。

    • WAL日志：

      • 需开启，即设置wal_level参数的值为logical。

      • 如为增量同步任务，DTS要求源数据库的WAL日志保存24小时以上，如为全量同步和增量同步任务，DTS要求源数据库的WAL日志至少保留7天以上（您可在全量同步完成后将WAL日志保存时间设置为24小时以上），否则DTS可能因无法获取WAL日志而导致任务失败，极端情况下甚至可能会导致数据不一致或丢失。由于您所设置的WAL日志保存时间低于DTS要求的时间进而导致的问题，不在DTS的SLA保障范围内。

    • 源库的操作限制

      • 为保障同步任务的正常进行，避免主备切换导致的逻辑订阅中断，需要RDS PostgreSQL支持并开启Logical Replication Slot Failover，设置方式，请参见逻辑复制槽故障转移（Logical Replication Slot Failover）。

      • 由于源库的逻辑订阅本身存在使用限制，在同步实例运行期间，若源库待同步的单条数据在增量变更后超过256 MB，则可能会导致同步实例运行失败且无法恢复，您需要重新配置同步实例。

      • 在库表结构同步和全量同步阶段，请勿执行库或表结构变更的DDL操作，否则会导致数据同步任务失败。

    • 若源库有长事务，且实例包含增量同步任务，则可能会导致源库长事务提交前的预写日志WAL（Write-Ahead Logging）无法清理而堆积，从而造成源库磁盘空间不足。

    • 在同步实例运行期间，若源库进行了大版本升级，将会导致同步实例运行失败并且无法恢复，您需要重新配置同步实例。

    其他限制

    • 单个数据同步任务只能同步一个数据库，如需同步多个数据库，您需要为每个数据库配置数据同步任务。

    • 同步期间，如果同步对象的选择粒度为Schema，在待同步的Schema中创建了新的表或使用RENAME命令重建了待同步的表，您需要在对该表写入数据前执行ALTER TABLE schema.table REPLICA IDENTITY FULL;命令，以保障该表数据同步的一致性。执行该命令期间，建议您不要有锁表操作，否则会导致表锁死。

      说明

      • 将上述命令中的schema和table替换成真实的Schema名和表名。

      • 建议您在业务低峰期进行操作。

    • DTS的校验对象为数据内容，暂不支持Sequence等元数据的校验，您需要自行校验。

    • 由于业务切换到目标端后，新写入的Sequence不会按照源库的Sequence最大值作为初始值去递增，您需要在业务切换前，在源库中查询对应Sequence的最大值，然后在目标库中将其作为对应Sequence的初始值。查询源库Sequence值的相关命令如下： 

      do language plpgsql $$
declare
  nsp name;
  rel name;
  val int8;
begin
  for nsp,rel in select nspname,relname from pg_class t2 , pg_namespace t3 where t2.relnamespace=t3.oid and t2.relkind='S'
  loop
    execute format($_$select last_value from %I.%I$_$, nsp, rel) into val;
    raise notice '%',
    format($_$select setval('%I.%I'::regclass, %s);$_$, nsp, rel, val+1);
  end loop;
end;
$$;
      说明

      执行以上命令输出的SQL包含源库所有Sequence，请根据业务需求在目标库中执行。

    • DTS会在源库中创建以下临时表，用于获取增量数据的DDL、增量表的结构、心跳信息等。在同步期间，请勿删除源库中的临时表，否则会导致DTS任务异常。临时表会在DTS实例释放后自动删除。

      public.dts_pg_class、public.dts_pg_attribute、public.dts_pg_type、public.dts_pg_enum、public.dts_postgres_heartbeat、public.dts_ddl_command、public.dts_args_session。

    • 为保障同步延迟时间展示的准确性，DTS会在源库中新增一个名为dts_postgres_heartbeat的心跳表。

    • 同步期间，DTS会在源库中创建前缀为dts_sync_的replication slot用于复制数据。通过该replication slot，DTS可以获取源库15分钟内的增量日志。

      说明

      • DTS释放实例后会主动删除该replication slot，如果您在同步期间修改了数据库密码，或者删除了DTS的访问IP白名单，则会导致该replication slot无法自动删除，此时需要您在源库手动删除，避免其持续累积占用磁盘空间导致RDS PostgreSQL实例不可用。

      • 当释放同步任务或同步失败时，DTS会主动清理该replication slot；如果PostgreSQL发生了主备切换，则需要您登录备库来手动清理。

      Amazon slot查询信息

    • 执行数据同步前需评估源库和目标库的性能，同时建议业务低峰期执行数据同步。否则全量数据初始化时将占用源库和目标库一定的读写资源，可能会导致数据库的负载上升。

    • 全量初始化会并发执行INSERT操作，导致目标数据库的表产生碎片，因此全量初始化完成后目标实例的表空间比源实例的表空间大。

    • 对于表级别的数据同步，如果除DTS以外的数据没有写入目标库，您可以使用数据管理DMS（Data Management）来执行在线DDL变更，请参见不锁表结构变更。

    • 在DTS同步期间，不允许有除DTS外的数据写入目标库，否则会导致源库与目标库数据不一致。例如，有除DTS外的数据写入目标库时，使用DMS执行在线DDL变更，可能引起目标库数据丢失。

    • 若为全量同步或增量同步任务，且源数据库中要同步的表包含外键、触发器、事件触发器，如果目标库账号为高权限账号或者super权限账号，全量或增量同步时DTS会以Session级别暂时将session_replication_role的参数值设置为replica；如果目标库账号没有该权限，您需要手动将目标数据库中session_replication_role的参数值设置为replica。在此期间（全量同步或增量同步过程中session_replication_role的参数值为replica），若源库存在级联更新、删除操作，则可能会导致数据不一致。在DTS同步任务释放后，您可以将session_replication_role的参数值改回origin。

    • 双向同步实例包含正向和反向同步任务，在配置或重置双向同步实例时，若其中一个任务的目标对象是另一个任务待同步的对象：

      • 仅允许其中一个任务同步全量和增量数据，另一个任务仅支持同步增量数据。

      • 当前任务的源数据仅支持同步到当前任务的目标端，同步过来的数据不会作为另一个任务的源数据继续同步。

    • 若实例运行失败，DTS技术支持人员将在8小时内尝试恢复该实例。在恢复失败实例的过程中，可能会对该实例进行重启、调整参数等操作。

      说明

      在调整参数时，仅会修改实例的参数，不会对数据库中的参数进行修改。可能修改的参数，包括但不限于修改实例参数中的参数。

    特殊情况

    • 当源实例为RDS PostgreSQL时

      同步期间，请勿修改RDS PostgreSQL的连接地址和可用区，否则会导致同步失败。

    • 当源实例为自建PostgreSQL时

      需要确保max_wal_senders和max_replication_slots的参数值，均大于当前数据库复制槽已使用数与需要以该自建PostgreSQL为源创建的DTS实例数的总和。

    • 当源实例为Google Cloud Platform Cloud SQL for PostgreSQL时，源库的数据库账号需填入具有cloudsqlsuperuser权限的账号。在选择同步对象时需选择此账号有权限管理的对象，或者给此账号添加目标对象的Owner权限。

      说明

      具有cloudsqlsuperuser权限的账号，无法管理Owner为其他cloudsqlsuperuser权限账号的数据。

    费用说明

    同步类型链路配置费用
    库表结构同步和全量数据同步不收费。
    增量数据同步收费，详情请参见计费概述。

    支持的双向同步架构

    目前DTS仅支持两个PostgreSQL数据库之间的双向同步，暂不支持多个PostgreSQL数据库之间的双向同步。

    支持的冲突检测

    为保障同步数据的一致性，您需要确保同一个主键、业务主键或唯一键的记录只在双向同步的一个节点进行更新。如果同时更新则会按照您在数据同步作业中配置的冲突修复策略进行响应。

    DTS通过冲突检测和修复最大程度地维护双向同步实例的稳定性。目前DTS支持进行检测的冲突类型包括：

    • INSERT导致的唯一性冲突

      同步INSERT语句时违背了唯一性约束，例如双向同步的两个节点同时或者在极为接近的时间INSERT某个主键值相同的记录，那么同步到对端时，会因为已经存在相同主键值的记录，导致Insert同步失败。

    • UPDATE更新的记录不完全匹配

      • UPDATE要更新的记录在同步目标实例中不存在时，DTS会自动转化为INSERT，此时可能会出现唯一键的唯一性冲突。

      • UPDATE要更新的记录出现主键或唯一键冲突。

    • DELETE对应的记录不存在

      DELETE要删除的记录在同步的目标实例中不存在。出现这种冲突时，不论配置何种冲突修复策略，DTS都会自动忽略DELETE操作。

    重要

    • 由于数据同步两端的系统时间可能存在差异、同步存在延时等多种因素，DTS无法完全保证冲突检测机制能够完全防止数据的冲突。在使用双向同步时，您需要在业务层面配合进行相应的改造，保证同一个主键、业务主键或唯一键的记录只在双向同步的某个节点进行更新。

    • 对于上述数据同步的冲突，DTS提供了修复策略，您可以在配置双向同步时选择。

    支持同步的对象

    • SCHEMA、TABLE

      说明

      包含PRIMARY KEY、UNIQUE KEY、FOREIGN KEY、DATATYPE（内置数据类型）和DEFAULT CONSTRAINT。

    • VIEW、PROCEDURE（PostgreSQL的版本需为11及以上）、FUNCTION、RULE、SEQUENCE、EXTENSION、TRIGGER、AGGREGATE、INDEX、OPERATOR、DOMAIN

    支持同步的SQL操作

    操作类型

    SQL操作语句

    DML

    INSERT、UPDATE、DELETE

    DDL

    • 仅2020年10月01日后创建的数据同步任务，支持同步DDL操作。

      重要

    • 同步任务支持如下DDL，且源数据库账号需为高权限账号，RDS PostgreSQL的小版本需大于或等于20210228，小版本的升级方式，请参见升级内核小版本。

      • CREATE TABLE、DROP TABLE

      • ALTER TABLE（包括RENAME TABLE、ADD COLUMN、ADD COLUMN DEFAULT、ALTER COLUMN TYPE、DROP COLUMN、ADD CONSTRAINT、ADD CONSTRAINT CHECK、ALTER COLUMN DROP DEFAULT）

      • TRUNCATE TABLE（源库PostgreSQL为PostgreSQL 11及以上版本）

      • CREATE INDEX ON TABLE

      重要

      • 不支持同步DDL中包含的附加信息，如CASCADE或RESTRICT等。

      • 不支持同步使用SET session_replication_role = replica命令的会话中的DDL。

      • 不支持同步通过调用FUNCTION等方式执行的DDL。

      • 若源库单次提交的多条SQL中同时包含DML和DDL，则该DDL不会被同步。

      • 若源库单次提交的多条SQL中包含非同步对象的DDL，则该DDL不会被同步。

    重要

    仅正向任务（即源库同步至目标库）支持同步DDL，反向任务（即目标库同步至源库）不支持同步DDL，将自动过滤DDL操作。

    操作步骤

    1. 购买双向数据同步实例，请参见购买数据同步任务。

      重要

      购买时，源实例和目标实例均选择为PostgreSQL，并选择同步拓扑为双向同步。

    2. 登录新版DTS同步任务的列表页面。

      说明

      您也可以登录DMS数据管理服务。在顶部菜单栏中，选择集成与开发，在左侧导航栏选择数据传输（DTS） > 数据同步。

    3. 在页面左上方选择同步的目标实例所属地域。

    4. 定位至已购买的数据同步实例，单击该实例下第一个同步任务的配置任务。

    5. 配置源库及目标库信息。

      警告

      选择源和目标实例后，建议您仔细阅读页面上方显示的使用限制，否则可能会导致任务失败或数据不一致。

      类别

      配置

      说明

      无

      任务名称

      DTS会自动生成一个任务名称，建议配置具有业务意义的名称（无唯一性要求），便于后续识别。

      源库信息

      数据库类型

      选择PostgreSQL。

      接入方式

      选择云实例。

      实例地区

      购买时选择的源实例地域，不可变更。

      实例ID

      选择源RDS PostgreSQL实例ID。

      数据库名称

      填入源RDS PostgreSQL实例中同步对象所属数据库的名称。

      数据库账号

      填入源RDS PostgreSQL的高权限账号，且需为所选数据库的owner（授权账号）。账号创建及授权方式，请参见创建账号和创建数据库。

      数据库密码

      填入该数据库账号对应的密码。

      连接方式

      请根据实际情况选择，本示例选择非加密连接。

      若您需要SSL加密的方式连接数据库，请选择SSL安全连接，并根据实际情况上传CA 证书、客户端证书、客户端证书私钥，输入客户端证书私钥密码。

      说明

      • 若自建PostgreSQL数据库选择了SSL安全连接，则必须上传CA 证书。

      • 若您需要使用客户端证书，则需要同时上传客户端证书和客户端证书私钥，并输入客户端证书私钥密码。

      • RDS PostgreSQL实例的SSL加密功能，请参见SSL链路加密。

      目标库信息

      数据库类型

      选择PostgreSQL。

      接入方式

      选择云实例。

      实例地区

      购买时选择的目标实例地域，不可变更。

      实例ID

      选择目标RDS PostgreSQL实例ID。

      数据库名称

      填入目标RDS PostgreSQL实例中同步对象所属数据库的名称。

      数据库账号

      填入目标RDS PostgreSQL，且需为所选数据库的owner（授权账号）。账号创建及授权方式，请参见创建账号和创建数据库。

      数据库密码

      填入该数据库账号对应的密码。

      连接方式

      请根据实际情况选择，本示例选择非加密连接。

      若您需要SSL加密的方式连接数据库，请选择SSL安全连接，并根据实际情况上传CA 证书、客户端证书、客户端证书私钥，输入客户端证书私钥密码。

      说明

      • 若自建PostgreSQL数据库选择了SSL安全连接，则必须上传CA 证书。

      • 若您需要使用客户端证书，则需要同时上传客户端证书和客户端证书私钥，并输入客户端证书私钥密码。

      • RDS PostgreSQL实例的SSL加密功能，请参见SSL链路加密。

    6. 配置完成后，在页面下方单击测试连接以进行下一步。

      说明

      • 请确保DTS服务的IP地址段能够被自动或手动添加至源库和目标库的安全设置中，以允许DTS服务器的访问。更多信息，请参见添加DTS服务器的IP地址段。

      • 若源库或目标库为自建数据库（接入方式不是云实例），则还需要在弹出的DTS服务器访问授权对话框单击测试连接。

    7. 配置任务对象。

      1. 在对象配置页面，配置待同步的对象。

        配置

        说明

        同步类型

        固定选中增量同步。默认情况下，您还需要同时选中库表结构同步和全量同步。预检查完成后，DTS会将源实例中待同步对象的全量数据在目标集群中初始化，作为后续增量同步数据的基线数据。

        说明

        若勾选了库表结构同步，DTS会将源数据库中待同步表的结构（包含外键）同步到目标数据库。

        目标已存在表的处理模式

        • 预检查并报错拦截：检查目标数据库中是否有同名的表。如果目标数据库中没有同名的表，则通过该检查项目；如果目标数据库中有同名的表，则在预检查阶段提示错误，数据同步任务不会被启动。

          说明

          如果目标库中同名的表不方便删除或重命名，您可以更改该表在目标库中的名称，请参见库表列名映射。

        • 忽略报错并继续执行：跳过目标数据库中是否有同名表的检查项。

          警告

          选择为忽略报错并继续执行，可能导致数据不一致，给业务带来风险，例如：

          • 表结构一致的情况下，如在目标库遇到与源库主键或唯一键的值相同的记录：

            • 全量期间，DTS会保留目标集群中的该条记录，即源库中的该条记录不会同步至目标数据库中。

            • 增量期间，DTS不会保留目标集群中的该条记录，即源库中的该条记录会覆盖至目标数据库中。

          • 表结构不一致的情况下，可能会导致无法初始化数据、只能同步部分列的数据或同步失败，请谨慎操作。

        同步拓扑

        选择双向同步。

        是否开启Exactly-Once写入

        若待同步的对象中包含不具备主键和唯一约束的表，请选择是。更多信息，请参见同步无主键和唯一约束的表。

        是否过滤DDL

        • 选择为是：不同步DDL操作。

        • 选择为否：同步DDL操作。

        重要

        为保障双向同步链路的稳定性，仅正向任务（即源库同步至目标库）支持选择是否同步DDL，反向任务（即目标库同步至源库）将自动过滤DDL操作。

        冲突修复策略

        如遇到以上冲突类型，根据业务需要，选择合适的冲突修复策略。

        • TaskFailed（遇到冲突，任务报错退出）

          当数据同步遇到冲突时，同步任务直接报错并退出，同步任务进入失败状态，需要您介入修复任务。

        • Ignore（遇到冲突，直接使用目标实例中的冲突记录）

          当数据同步遇到冲突时，直接跳过当前同步语句，继续往下执行，选择使用目标库中的冲突记录。

        • Overwrite（遇到冲突，直接覆盖目标实例中的冲突记录）

          当数据同步遇到冲突时，直接覆盖目标库中的冲突记录。

        说明

        如果同步任务暂停或者重启后存在延迟，在延迟期间，这些策略均不生效，默认覆盖目标端数据。

        目标库对象名称大小写策略

        您可以配置目标实例中同步对象的库名、表名和列名的英文大小写策略。默认情况下选择DTS默认策略，您也可以选择与源库、目标库默认策略保持一致。更多信息，请参见目标库对象名称大小写策略。

        源库对象

        在源库对象框中单击待同步对象，然后单击向右将其移动至已选择对象框。

        说明

        同步对象的选择粒度为Schema、表或列。

        已选择对象

        • 如需更改单个同步对象在目标实例中的名称，请右击已选择对象中的同步对象，设置方式，请参见库表列名单个映射。

        • 如需批量更改同步对象在目标实例中的名称，请单击已选择对象方框右上方的批量编辑，设置方式，请参见库表列名批量映射。

        说明

        • 如需按库或表级别选择同步的SQL操作，请在已选择对象中右击待同步对象，并在弹出的对话框中选择所需同步的SQL操作。

        • 如需设置WHERE条件过滤数据，请在已选择对象中右击待同步的表，在弹出的对话框中设置过滤条件。设置方法请参见设置过滤条件。

        • 如果使用了对象名映射功能，可能会导致依赖这个对象的其他对象同步失败。

      2. 单击下一步高级配置，进行高级参数配置。

        配置

        说明

        选择调度该任务的专属集群

        DTS默认将任务调度到共享集群上，您无需选择。若您希望任务更加稳定，可以购买专属集群来运行DTS同步任务。更多信息，请参见什么是DTS专属集群。

        源库、目标库无法连接后的重试时间

        在同步任务启动后，若源库或目标库连接失败则DTS会报错，并会立即进行持续的重试连接，默认持续重试时间为720分钟，您也可以在取值范围（10~1440分钟）内自定义重试时间，建议设置30分钟以上。如果DTS在设置的重试时间内重新连接上源库、目标库，同步任务将自动恢复。否则，同步任务将会失败。

        说明

        • 针对同源或者同目标的多个DTS实例，如DTS实例A和DTS实例B，设置网络重试时间时A设置30分钟，B设置60分钟，则重试时间以低的30分钟为准。

        • 由于连接重试期间，DTS将收取任务运行费用，建议您根据业务需要自定义重试时间，或者在源和目标库实例释放后尽快释放DTS实例。

        源库、目标库出现其他问题后的重试时间

        在同步任务启动后，若源库或目标库出现非连接性的其他问题（如DDL或DML执行异常），则DTS会报错并会立即进行持续的重试操作，默认持续重试时间为10分钟，您也可以在取值范围（1~1440分钟）内自定义重试时间，建议设置10分钟以上。如果DTS在设置的重试时间内相关操作执行成功，同步任务将自动恢复。否则，同步任务将会失败。

        重要

        源库、目标库出现其他问题后的重试时间的值需要小于源库、目标库无法连接后的重试时间的值。

        是否限制全量迁移速率

        在全量同步阶段，DTS将占用源库和目标库一定的读写资源，可能会导致数据库的负载上升。您可以根据实际情况，选择是否对全量同步任务进行限速设置（设置每秒查询源库的速率QPS、每秒全量迁移的行数RPS和每秒全量迁移的数据量(MB)BPS），以缓解目标库的压力。

        说明

        仅当同步类型选择了全量同步时才可以配置。

        是否限制增量同步速率

        您也可以根据实际情况，选择是否对增量同步任务进行限速设置（设置每秒增量同步的行数RPS和每秒增量同步的数据量(MB)BPS），以缓解目标库的压力。

        环境标签

        您可以根据实际情况，选择用于标识实例的环境标签。本示例无需选择。

        配置ETL功能

        选择是否配置ETL功能。关于ETL的更多信息，请参见什么是ETL。

        监控告警

        是否设置告警，当同步失败或延迟超过阈值后，将通知告警联系人。

      3. 单击下一步数据校验，进行数据校验任务配置。

        若您需要使用数据校验功能，配置方法请参见配置数据校验。

    8. 保存任务并进行预检查。

      • 若您需要查看调用API接口配置该实例时的参数信息，请将鼠标光标移动至下一步保存任务并预检查按钮上，然后单击气泡中的预览OpenAPI参数。

      • 若您无需查看或已完成查看API参数，请单击页面下方的下一步保存任务并预检查。

      说明

      • 在同步作业正式启动之前，会先进行预检查。只有预检查通过后，才能成功启动同步作业。

      • 如果预检查失败，请单击失败检查项后的查看详情，并根据提示修复后重新进行预检查。

      • 如果预检查产生警告：

        • 对于不可以忽略的检查项，请单击失败检查项后的查看详情，并根据提示修复后重新进行预检查。

        • 对于可以忽略无需修复的检查项，您可以依次单击点击确认告警详情、确认屏蔽、确定、重新进行预检查，跳过告警检查项重新进行预检查。如果选择屏蔽告警检查项，可能会导致数据不一致等问题，给业务带来风险。

    9. 当预检查通过率显示为100%时，单击返回列表。

    10. 配置反向同步任务。

      1. 等待正向同步任务同步初始化完成，直至运行状态处于运行中。

      2. 定位至反向同步任务，单击配置任务。

      3. 参考步骤5~步骤9，配置反向同步任务。

        重要

        • 配置反向同步任务时，您需要选择正确的源和目标实例。反向同步中源实例为正向同步中的目标实例，目标实例为正向同步中的源实例，并且您还需仔细确认实例信息（如数据库名称、账号、密码）的一致性。

        • 反向同步任务源和目标库的实例地区不支持修改，且需要配置的参数比正向同步任务少，请以控制台界面为准。

        • 反向同步任务的目标已存在表的处理模式配置不检测正向同步任务同步至目标实例中的表。

        • 反向同步任务不支持同步正向任务已选择对象中的对象。

        • 反向任务配置时不建议您使用映射功能，否则会存在数据不一致的风险。

    11. 反向同步任务配置完成后，等待两个同步任务的链路的运行状态均处于运行中，即完成双向数据同步的配置流程。