Multi-AZ og automatiske sikkerhetskopier

Multi-AZ er en funksjon for høy tilgjengelighet i RDS som automatisk klargjør en synkron standby-replika i en annen tilgjengelighetssone i samme region. AWS håndterer replikeringen transparent – De kobler til ett enkelt DNS-endepunkt, og RDS ruter trafikken til primærinstansen.

Hvis primærinstansen svikter på grunn av problemer med maskinvare, nettverk eller operativsystem, utfører RDS automatisk failover til standby-instansen på omtrent 60–120 sekunder. Applikasjonen kobler til på nytt ved hjelp av det samme DNS-endepunktet, som nå peker til standby-instansens IP-adresse.

De kan aktivere Multi-AZ når De oppretter en RDS-instans, eller ved å endre en eksisterende instans. Når funksjonen aktiveres på en instans som kjører, tar AWS et snapshot av primærinstansen, gjenoppretter det i en annen tilgjengelighetssone og synkroniserer deretter ved hjelp av motorens innebygde replikering. Denne prosessen kan føre til en kortvarig I/O-pause på primærinstansen, så planlegg den i et tidsrom med lite trafikk eller godta tidspunktet i vedlikeholdsvinduet.

Multi-AZ støttes av alle RDS-motorer, inkludert MySQL, PostgreSQL, MariaDB, Oracle og SQL Server, og krever ingen endringer på applikasjonsnivå.

Når en failover oppstår, oppdaterer RDS DNS-CNAME-en for DB-endepunktet slik at den peker til standby-instansen innen omtrent 60 sekunder. Applikasjonen må koble til på nytt etter at den oppdager at en TCP-tilkobling er brutt. Gjør følgende for å redusere forsinkelser ved ny tilkobling:

• Bruk en kort DNS-TTL (vanligvis allerede satt til 5 sekunder av RDS)
• Implementer eksponentiell backoff med nye forsøk i tilkoblingslogikken
• Bruk verktøy for tilkoblingspooling, for eksempel RDS Proxy, som kobler til automatisk på nytt

Failover kan også utløses manuelt ved vedlikehold eller endring av instansklasse. Når Multi-AZ er aktivert, muliggjør dette oppgraderinger med tilnærmet ingen nedetid.

En vanlig forveksling på eksamen er forskjellen mellom Multi-AZ (for tilgjengelighet) og Read Replicas (for skalerbarhet). Viktige forskjeller:

• Multi-AZ-standby: synkron replikering, betjener ikke lesetrafikk, automatisk failover, samme region
• Read Replica: asynkron replikering, betjener lesetrafikk, ingen automatisk failover, kan være på tvers av regioner

Multi-AZ forbedrer ikke lese ytelsen – standby-instansen er utilgjengelig for spørringer. Hvis De både vil forbedre tilgjengeligheten OG skalere lesing, bruker De Multi-AZ på primærinstansen og legger til Read Replicas separat.

RDS oppretter automatisk daglige fullstendige snapshots av databasen og registrerer transaksjonslogger hvert 5. minutt. Sammen gjør dette punkt-i-tid-gjenoppretting (PITR) mulig til et hvilket som helst sekund innenfor oppbevaringsperioden for sikkerhetskopier. De kan gjenopprette databasen til tilstanden den hadde på et hvilket som helst tidspunkt i dette tidsrommet.

Automatiserte sikkerhetskopier er aktivert som standard og kan oppbevares i 1 til 35 dager. Hvis oppbevaringen settes til 0, deaktiveres automatiserte sikkerhetskopier (og PITR). Sikkerhetskopieringsvinduet er en periode på 30 minutter som De angir, eller som AWS velger i tidsrom utenom rushtiden.

Sikkerhetskopieringsvinduet er tidsrommet da daglige snapshots tas. I dette tidsrommet kan lagrings-I/O midlertidig stanses for distribusjoner med Single-AZ. Distribusjoner med Multi-AZ tar snapshotet fra standby-instansen, slik at I/O-belastningen på primærinstansen unngås.

Vedlikeholdsvinduet er et separat ukentlig tidsrom da AWS installerer OS-oppdateringer, mindre oppgraderinger av databasemotoren og endringer i instansen. Det anbefales å legge begge vinduene til perioder med lite trafikk og sørge for at de ikke overlapper.

Hvis du vil gjenopprette til et bestemt tidspunkt, gjenoppretter RDS først det nyeste daglige snapshotet og spiller deretter av transaksjonsloggene frem til det forespurte tidsstempelet. Resultatet er en ny DB instance – PITR overskriver aldri kildeinstansen. Dermed får du en trygg gjenopprettingsmetode som ikke avbryter produksjonen.

Når den gjenopprettede instansen er tilgjengelig, oppdaterer du tilkoblingsstrengen for applikasjonen slik at den peker på det nye endepunktet, kontrollerer dataintegriteten og sletter deretter originalen hvis gjenopprettingen var tilsiktet. Vanlig gjenopprettingstid er proporsjonal med databasestørrelsen og loggvolumet siden forrige snapshot.

I tillegg til automatiserte sikkerhetskopier kan du når som helst ta manuelle snapshots. I motsetning til automatiserte sikkerhetskopier er manuelle snapshots ikke underlagt oppbevaringsperioden – de oppbevares til du sletter dem eksplisitt.

Manuelle snapshots egner seg godt til å lagre tilstanden før en større skjemamigrering eller en oppgradering av applikasjonen, eller ved slutten av en faktureringsperiode for arkivering av hensyn til samsvarskrav. Du kan også dele manuelle snapshots med andre AWS-kontoer eller kopiere dem på tvers av Regions for katastrofegjenoppretting.

Du kan kopiere automatiserte eller manuelle snapshots til en annen AWS Region for katastrofegjenoppretting. Kopien er et komplett snapshot som lagres i S3-infrastrukturen i mål-Regionen. Når kopieringen er fullført, kan du gjenopprette en ny RDS-instans i denne Region-en hvis den primære Region-en blir utilgjengelig.

Snapshot-kopier kan krypteres i mål-Region-en selv om kilden ikke er kryptert, og omvendt. Kopiering på tvers av Regions medfører kostnader for dataoverføring. Bruk AWS Backup eller en Lambda-funksjon som utløses av EventBridge, for å automatisere periodisk kopiering av snapshots på tvers av Regions.

Amazon RDS Proxy fungerer mellom applikasjonen og RDS og samler databasetilkoblinger i en pool. Dette er spesielt nyttig for Lambda-funksjoner som kan åpne tusenvis av kortvarige tilkoblinger og bruke opp databasens tilkoblingsgrense. RDS Proxy multiplekserer tilkoblinger, slik at databasen ser langt færre aktive tilkoblinger.

Under en Multi-AZ-failover holder RDS Proxy applikasjonstilkoblingene åpne og oppretter databasetilkoblingen på nytt til den nye primærinstansen. Dette reduserer tiden applikasjonen bruker på å koble til på nytt, fra minutter til sekunder. RDS Proxy integreres også med Secrets Manager, slik at legitimasjon kan roteres uten nedetid for applikasjonen.

RDS tilbyr nå to Multi-AZ-alternativer: Multi-AZ DB Instance (klassisk, med én standby-instans) og Multi-AZ DB Cluster (to lesbare standby-instanser i forskjellige AZ-er). Klyngemodusen bruker semisynkron replikering og tillater lesetrafikk på standby-instansene. Det gir høyere tilgjengelighet og bedre leseskalering uten separate Read Replicas.

På SAA-C03-eksamen testes den klassiske Multi-AZ DB Instance oftest. Husk: Multi-AZ Cluster er det nyere alternativet der standby-instansene kan håndtere lesinger, mens den klassiske standby-instansen ikke kan det.

I denne leksjonen har De lært at Multi-AZ gir synkron standby-replikering med automatisk failover på 60–120 sekunder, at automatiserte sikkerhetskopier muliggjør PITR til ethvert sekund innenfor oppbevaringsvinduet (1–35 dager), og at manuelle snapshots oppbevares på ubestemt tid og kan kopieres på tvers av Regions for katastrofegjenoppretting. Deretter skal vi utforske Read Replicas for å distribuere lesetrafikk og forbedre lesegjennomstrømmingen.