SQL Academy · Урок

Реплики для чтения и маршрутизация соединений

Направляйте трафик только для чтения на реплики с помощью PgBouncer или интеллектуального драйвера и учитывайте компромисс, связанный с неактуальностью данных

«Реплики для чтения и маршрутизация соединений» — бесплатный урок SQL Academy на CoddyKit. Это урок 4 из 4. Ты можешь прочитать весь урок бесплатно ниже — а потом практиковать его прямо в браузере с встроенным редактором кода и ИИ-репетитором 24/7. Это часть пути обучения SQL Academy, и твой прогресс синхронизируется между веб-версией и приложением CoddyKit. Курс SQL Academy содержит 4 уроков всего.

Зачем нужны реплики для чтения?

Рабочие нагрузки с преобладанием чтения можно перенести на реплики:

Основной сервер обрабатывает записи
Реплики обрабатывают большую часть чтений
Горизонтальное масштабирование чтения без шардинга

Оговорка о согласованности в конечном счёте

Реплики отстают от основного сервера. Пользователь, только что разместивший заказ, может пока не увидеть его на реплике. Возможные решения:

Направлять чтение после записи на основной сервер
Дождаться, пока реплика догонит основной сервер
Кэшировать состояние после записи в приложении

Стратегии маршрутизации

Маршрутизация на уровне приложения — код приложения выбирает основной сервер или реплику
Маршрутизация на уровне драйвера — JDBC, pgjdbc и pgxpool выбирают сервер с учётом основного сервера и реплик
Маршрутизация на уровне прокси — pgpool, pgbouncer и HAProxy определяют операции чтения и записи

Маршрутизация приложения

Два пула подключений, по одному для каждой роли:

const primary = new Pool({ host: 'primary', ... });
const replica = new Pool({ host: 'replica', ... });

// reads go to replica:
await replica.query('SELECT ...');

// writes (and read-your-writes) go to primary:
await primary.query('INSERT ...');

PgPool-II

Прокси-сервер, который разбирает SQL и направляет SELECT на реплики, а операции записи — на primary. Поддерживает балансировку нагрузки и пулы подключений:

# pgpool.conf
backend_hostname0 = 'primary'
backend_hostname1 = 'replica1'
load_balance_mode = on

HAProxy с проверками pg_isready

HAProxy не понимает SQL, но может маршрутизировать запросы по порту: один внешний интерфейс — для записи (на primary), другой — для чтения (на реплики с проверками состояния):

frontend writes
  bind *:5432
  default_backend primary_pool

frontend reads
  bind *:5433
  default_backend replicas_pool
  balance roundrobin

Конечные точки AWS RDS

RDS предоставляет одну конечную точку для записи и одну для чтения, которая распределяет нагрузку между всеми репликами. Это самый простой вариант в облаке.

Учет задержки репликации

Отслеживайте задержку и не направляйте запросы на реплики, которые слишком сильно отстают:

-- On primary:
SELECT client_addr, replay_lag FROM pg_stat_replication;

-- HAProxy / pgpool can use a custom health check that fails if replay_lag > threshold.

Шаблон закрепления сеанса

Чтобы пользователь «видел собственные записи», закрепите его сеанс за primary на N секунд после операции записи. Или сохраните LSN записи и дождитесь воспроизведения на реплике перед отправкой ответа.

Ожидание на основе LSN

После записи сохраните LSN; перед чтением с реплики дождитесь, пока реплика воспроизведет данные до этого LSN:

-- After write on primary:
SELECT pg_current_wal_lsn();        -- save this

-- Before read on replica:
SELECT pg_last_wal_replay_lsn() >= $saved_lsn;
-- spin or wait until true

Кэширование в качестве реплики

Иногда Redis или Memcache выступает в роли «реплики» для масштабирования чтения — для часто запрашиваемых ключей это намного быстрее, чем еще один экземпляр PostgreSQL.

Когда НЕ следует использовать реплики

Если в вашей рабочей нагрузке преобладают операции записи, реплики в основном увеличивают расходы, не повышая скорость. Если чтение на primary уже достаточно быстрое, они могут Вам не понадобиться.

Аварийное восстановление и масштабирование чтения

Реплики для переключения при сбое HA решают другую задачу, чем реплики для масштабирования чтения. Часто используются оба типа.

Итоги

Реплики для чтения масштабируют чтение, но сопровождаются задержкой.

Маршрутизация на уровне приложения, драйвера или прокси
Задержка репликации = согласованность в конечном счете
Закрепление за primary или ожидание LSN для чтения собственных записей
Отслеживайте задержку и возвращайтесь к primary, если реплика слишком сильно отстает

Быстрая проверка

Пользователь публикует комментарий и сразу обновляет страницу. Страница читает данные с реплики и не показывает комментарий. В чем проблема и как можно ее исправить?

Часто задаваемые вопросы

Урок «Реплики для чтения и маршрутизация соединений» бесплатный?

Да — полный текст урока «Реплики для чтения и маршрутизация соединений» бесплатно доступен здесь в веб-версии. Чтобы практиковать его интерактивно (встроенный редактор кода и ИИ-репетитор 24/7) и разблокировать остальной курс SQL Academy, подпишись на CoddyKit PRO. Курс SQL Academy содержит 4 уроков всего.

Чему я научусь в уроке «Реплики для чтения и маршрутизация соединений»?

Направляйте трафик только для чтения на реплики с помощью PgBouncer или интеллектуального драйвера и учитывайте компромисс, связанный с неактуальностью данных Ты практикуешь SQL Academy с помощью реального кода, который запускаешь прямо в браузере, и ИИ-репетитор 24/7 отвечает на твои вопросы во время урока.

Нужен ли мне опыт, чтобы начать SQL Academy?

Предыдущий опыт не требуется. SQL Academy на CoddyKit структурирован для всех уровней — от новичков до продвинутых, поэтому ты можешь начать отсюда или с самого начала и учиться в своем темпе. Это урок 4 из 4.

Сколько времени занимает урок «Реплики для чтения и маршрутизация соединений»?

Большинство уроков CoddyKit занимают около 5–10 минут. Каждый из них компактный и интерактивный, поэтому ты постоянно делаешь прогресс и продолжаешь с того же места в веб-версии и приложении.

Можно ли писать и запускать код в этом уроке SQL Academy?

Да. Каждый урок SQL Academy включает встроенный редактор кода, поэтому ты пишешь и запускаешь реальный код прямо в браузере и получаешь моментальную обратную связь от AI — локальная установка не требуется.

Все уроки этого курса

Потоковая репликация и WAL
Логическая репликация для шардинга
Переключение при сбое и выбор лидера (Patroni, Stolon)
Реплики для чтения и маршрутизация соединений

← Назад к SQL Academy