Azure Database for PostgreSQL - 유연한 서버에서 논리 복제 및 논리 디코딩

아티클
08/15/2024

적용 대상: Azure Database for PostgreSQL - 유연한 서버

Azure Database for PostgreSQL 유연한 서버는 다음과 같은 논리적 데이터 추출 및 복제 방법론을 지원합니다.

논리적 복제
1. PostgreSQL 원시 논리 복제를 사용하여 데이터 개체를 복제합니다. 논리 복제를 사용하면 테이블 수준 데이터 복제를 비롯하여 데이터 복제를 세부적으로 제어할 수 있습니다.
2. 논리 스트리밍 복제 및 데이터베이스의 초기 스키마 복사, TRUNCATE 지원, DDL 복제 기능 등과 같은 다양한 기능을 제공하는 pglogical 확장을 사용합니다.
논리 디코딩은 WAL(미리 쓰기 로그)의 콘텐츠를 디코딩하여 구현합니다.

논리적 복제와 논리적 디코딩 비교

논리 복제 및 논리 디코딩은 여러 유사성을 가집니다. 공통점은 다음과 같습니다.

Postgres에서 데이터를 복제할 수 있습니다.
변경 내용의 소스로 WAL(미리 쓰기 로그)을 사용합니다.
논리 복제 슬롯을 사용하여 데이터를 보냅니다. 슬롯은 변경 내용의 스트림을 나타냅니다.
테이블의 REPLICA IDENTITY 속성을 사용하여 보낼 수 있는 변경 내용을 확인합니다.
DDL 변경 내용을 복제하지 않습니다.

두 기술은 차이점이 있습니다:

논리적 복제:

복제할 테이블 또는 테이블 집합을 지정할 수 있습니다.

논리 디코딩:

데이터베이스의 모든 테이블에서 변경 내용을 추출합니다.

논리적 복제 및 논리적 디코딩을 위한 필수 조건

포털의 서버 매개 변수 페이지로 이동합니다.
wal_level 서버 매개 변수를 logical로 설정합니다.
pglogical 확장을 사용하려는 경우 shared_preload_libraries 및 azure.extensions 매개 변수를 검색하고 드롭다운 목록 상자에서 pglogical을 선택합니다.
max_worker_processes 매개 변수 값을 최소 16으로 업데이트합니다. 그렇지 않으면 WARNING: out of background worker slots와 같은 문제가 발생할 수 있습니다.
변경 내용을 저장하고 서버를 다시 시작하여 변경 내용을 적용합니다.
Azure Database for PostgreSQL 유연한 서버 인스턴스가 연결하는 리소스의 네트워크 트래픽을 허용하는지 확인합니다.
관리 사용자 복제 권한을 부여합니다.
```
ALTER ROLE <adminname> WITH REPLICATION;
```
사용 중인 역할에 복제하는 스키마에 대한 권한이 있는지 확인할 수 있습니다. 그렇지 않으면 Permission denied for schema와 같은 오류가 발생할 수 있습니다.

참고 항목

복제 사용자를 일반 관리자 계정과 분리하는 것은 항상 좋은 방법입니다.

논리적 복제 및 논리적 디코딩 사용

네이티브 논리적 복제를 사용하는 것은 Azure Database for PostgreSQL 유연한 서버에서 데이터를 복제하는 가장 간단한 방법입니다. SQL 인터페이스 또는 스트리밍 프로토콜을 사용하여 변경 내용을 사용할 수 있습니다. SQL 인터페이스를 사용하여 논리 디코딩을 통해 변경 내용을 사용할 수도 있습니다.

원시 논리 복제

논리 복제는 ‘게시자’와 ‘구독자’라는 용어를 사용합니다.

게시자는 데이터를 보내는 원본 Azure Database for PostgreSQL 유연한 서버 데이터베이스입니다.
구독자는 데이터를 보내는 대상 Azure Database for PostgreSQL 유연한 서버 데이터베이스입니다.

논리 복제를 시도하는 데 사용할 수 있는 몇 가지 샘플 코드는 다음과 같습니다.

게시자 데이터베이스에 연결합니다. 테이블을 만들고 데이터를 추가합니다.

CREATE TABLE basic (id INTEGER NOT NULL PRIMARY KEY, a TEXT);
INSERT INTO basic VALUES (1, 'apple');
INSERT INTO basic VALUES (2, 'banana');

테이블에 대한 게시를 만듭니다.
```
CREATE PUBLICATION pub FOR TABLE basic;
```
구독자 데이터베이스로 연결합니다. 게시자와 동일한 스키마를 사용하여 테이블을 만듭니다.
```
CREATE TABLE basic (id INTEGER NOT NULL PRIMARY KEY, a TEXT);
```

이전에 만든 게시에 연결할 구독을 만듭니다.

CREATE SUBSCRIPTION sub CONNECTION 'host=<server>.postgres.database.azure.com user=<rep_user> dbname=<dbname> password=<password>' PUBLICATION pub;

이제 구독자로부터 테이블을 쿼리할 수 있습니다. 게시자로부터 데이터를 수신했음을 알 수 있습니다.
```
SELECT * FROM basic;
```
게시자의 테이블에 더 많은 행을 추가하고 구독자에 대한 변경 내용을 볼 수 있습니다.

데이터를 볼 수 없는 경우 azure_pg_admin에 대한 로그인 권한을 사용하도록 설정하고 테이블 콘텐츠를 확인합니다.
```
ALTER ROLE azure_pg_admin login;
```

논리 복제에 대한 자세한 정보는 PostgreSQL 설명서를 참조하세요.

동일한 서버의 데이터베이스 간에 논리적 복제 사용

동일한 Azure Database for PostgreSQL 유연한 서버 인스턴스에 있는 서로 다른 데이터베이스 간에 논리적 복제를 설정하려는 경우 현재 존재하는 구현 제한을 방지하기 위해 특정 지침을 따라야 합니다. 현재 동일한 데이터베이스 클러스터에 연결하는 구독을 만드는 작업은 동일한 명령 내에서 복제 슬롯이 만들어지지 않은 경우에만 성공합니다. 그렇지 않으면 LibPQWalReceiverReceive 대기 이벤트에서 CREATE SUBSCRIPTION 호출이 중단됩니다. 이 문제는 Postgres 엔진 내의 기존 제한으로 인해 발생하며, 향후 릴리스에서 제거될 수 있습니다.

이 제한을 피하면서 동일한 서버의 "원본" 데이터베이스와 "대상" 데이터베이스 간에 논리적 복제를 효과적으로 설정하려면 아래에 설명된 단계를 따르세요.

먼저 원본 데이터베이스와 대상 데이터베이스 모두에서 동일한 스키마를 사용하여 "basic"이라는 테이블을 만듭니다.

-- Run this on both source and target databases
CREATE TABLE basic (id INTEGER NOT NULL PRIMARY KEY, a TEXT);

다음으로, 원본 데이터베이스에서 테이블에 대한 게시를 만들고 pg_create_logical_replication_slot 함수를 사용하여 논리적 복제 슬롯을 별도로 만듭니다. 그러면 구독과 동일한 명령으로 슬롯을 만들 때 일반적으로 발생하는 중단 문제를 방지하는 데 도움이 됩니다. 다음과 같이 pgoutput 플러그 인을 사용해야 합니다.

-- Run this on the source database
CREATE PUBLICATION pub FOR TABLE basic;
SELECT pg_create_logical_replication_slot('myslot', 'pgoutput');

그런 후에 대상 데이터베이스에서 이전에 만든 게시에 대한 구독을 만들고 create_slot을 false로 설정하여 Azure Database for PostgreSQL 유연한 서버가 새 슬롯을 만들지 못하도록 하고 이전 단계에서 만든 슬롯 이름을 올바르게 지정합니다. 이 명령을 실행하기 전에 연결 문자열의 자리 표시자를 실제 데이터베이스 자격 증명으로 바꿉니다.

-- Run this on the target database
CREATE SUBSCRIPTION sub
   CONNECTION 'dbname=<source dbname> host=<server>.postgres.database.azure.com port=5432 user=<rep_user> password=<password>'
   PUBLICATION pub
   WITH (create_slot = false, slot_name='myslot');

논리적 복제를 설정했으므로 이제 원본 데이터베이스의 "basic" 테이블에 새 레코드를 삽입한 다음, 대상 데이터베이스에 복제되는지 확인하여 테스트할 수 있습니다.

-- Run this on the source database
INSERT INTO basic SELECT 3, 'mango';

-- Run this on the target database
TABLE basic;

모든 항목이 올바르게 구성된 경우 대상 데이터베이스의 원본 데이터베이스에서 새 레코드를 확인하여 논리적 복제를 성공적으로 설정했는지 확인해야 합니다.

pglogical 확장

다음은 공급자 데이터베이스 서버와 구독자에서 pglogical을 구성하는 예입니다. 세부 정보는 pglogical 확장 프로그램 설명서를 참조하세요. 또한 위에 나열된 필수 구성 조건 작업을 수행했는지 확인합니다.

공급자와 구독자 데이터베이스 서버 모두의 데이터베이스에 pglogical 확장을 설치합니다.
```
\c myDB
CREATE EXTENSION pglogical;
```
복제 사용자가 서버를 만든 서버 관리 사용자 이외의 경우 사용자에게 역할 azure_pg_admin의 멤버 자격을 부여하고 사용자에게 REPLICATION 및 LOGIN 특성을 할당해야 합니다. 자세한 내용은 pglogical 설명서를 참조하세요.
```
GRANT azure_pg_admin to myUser;
ALTER ROLE myUser REPLICATION LOGIN;
```

공급자(원본/게시자) 데이터베이스 서버에서 공급자 노드를 만듭니다.

select pglogical.create_node( node_name := 'provider1',
dsn := ' host=myProviderServer.postgres.database.azure.com port=5432 dbname=myDB user=myUser password=<password>');

복제 세트를 만듭니다.

select pglogical.create_replication_set('myreplicationset');

데이터베이스의 모든 테이블을 복제 세트에 추가합니다.
```
SELECT pglogical.replication_set_add_all_tables('myreplicationset', '{public}'::text[]);
```
다른 방법으로, 특정 스키마(예: testUser)의 테이블을 기본 복제 집합에 추가할 수도 있습니다.
```
SELECT pglogical.replication_set_add_all_tables('default', ARRAY['testUser']);
```

구독자 데이터베이스 서버에서 구독자 노드를 만듭니다.

select pglogical.create_node( node_name := 'subscriber1',
dsn := ' host=mySubscriberServer.postgres.database.azure.com port=5432 dbname=myDB user=myUser password=<password>' );

동기화 및 복제 프로세스를 시작하는 구독을 만듭니다.

select pglogical.create_subscription (
subscription_name := 'subscription1',
replication_sets := array['myreplicationset'],
provider_dsn := 'host=myProviderServer.postgres.database.azure.com port=5432 dbname=myDB user=myUser password=<password>');

그런 다음, 구독 상태를 확인할 수 있습니다.

SELECT subscription_name, status FROM pglogical.show_subscription_status();

주의

Pglogical은 현재 자동 DDL 복제를 지원하지 않습니다. 초기 스키마는 pg_dump --schema-only를 사용하여 수동으로 복사할 수 있습니다. DDL 문은 pglogical.replicate_ddl_command 함수를 사용하여 공급자와 구독자에서 동시에 실행할 수 있습니다. 여기에 나열된 확장의 다른 제한 사항에 유의하세요.

논리 디코딩

논리 디코딩을 스트리밍 프로토콜 또는 SQL 인터페이스를 통해 이용할 수 있습니다.

스트리밍 프로토콜

스트리밍 프로토콜을 사용하여 변경 내용을 사용하는 것이 좋습니다. 사용자 고유의 소비자 및 커넥터를 만들거나 Debezium과 같은 타사 서비스를 사용할 수 있습니다.

pg_recvlogical로 스트리밍 프로토콜을 사용하는 예제는 wal2json 설명서를 참조하세요.

SQL 인터페이스

아래 예제에서는 wal2json 플러그 인과 함께 SQL 인터페이스를 사용합니다.

슬롯을 만듭니다.

SELECT * FROM pg_create_logical_replication_slot('test_slot', 'wal2json');

SQL 명령을 부여합니다. 예시:

CREATE TABLE a_table (
   id varchar(40) NOT NULL,
   item varchar(40),
   PRIMARY KEY (id)
);

INSERT INTO a_table (id, item) VALUES ('id1', 'item1');
DELETE FROM a_table WHERE id='id1';

변경 내용을 이용합니다.

SELECT data FROM pg_logical_slot_get_changes('test_slot', NULL, NULL, 'pretty-print', '1');

출력은 다음과 같습니다.

{
      "change": [
      ]
}
{
      "change": [
               {
                        "kind": "insert",
                        "schema": "public",
                        "table": "a_table",
                        "columnnames": ["id", "item"],
                        "columntypes": ["character varying(40)", "character varying(40)"],
                        "columnvalues": ["id1", "item1"]
               }
      ]
}
{
      "change": [
               {
                        "kind": "delete",
                        "schema": "public",
                        "table": "a_table",
                        "oldkeys": {
                              "keynames": ["id"],
                              "keytypes": ["character varying(40)"],
                              "keyvalues": ["id1"]
                        }
               }
      ]
}

슬롯 사용이 끝났으면 슬롯을 삭제합니다.
```
SELECT pg_drop_replication_slot('test_slot');
```

논리 디코딩에 대해 자세히 알아보려면 PostgreSQL 설명서를 참조하세요.

Monitor

논리 디코딩을 모니터링해야 합니다. 사용하지 않는 모든 복제 슬롯은 삭제되어야 합니다. 슬롯은 변경 내용을 읽을 때까지 Postgres WAL 로그 및 관련 시스템 카탈로그에 저장됩니다. 구독자 또는 소비자가 실패하거나 부적절하게 구성된 경우 사용되지 않은 로그가 쌓여 스토리지를 채웁니다. 또한 로그가 이용되지 않으면 트랜잭션 ID 래핑의 위험이 증가합니다. 두 경우 모두 서버를 사용할 수 없게 될 수 있습니다. 따라서 논리적 복제 슬롯을 지속적으로 사용해야 합니다. 논리 복제 슬롯을 더 이상 사용하지 않는 경우 즉시 삭제합니다.

pg_replication_slots 뷰의 '활성' 열은 슬롯에 연결된 소비자가 있는지 여부를 나타냅니다.

SELECT * FROM pg_replication_slots;

최대 사용 트랜잭션 ID 및 스토리지에서 사용한 Azure Database for PostgreSQL 유연한 서버 메트릭에 대해 경고를 설정하여 값이 기본 임계값을 초과하는 경우 사용자에게 알립니다.

제한 사항

논리 복제 제한 사항은 여기에서 설명한 대로 적용됩니다.
슬롯 및 HA 장애 조치(failover) - Azure Database for PostgreSQL 유연한 서버에서 HA(고가용성) 지원 서버를 사용하는 경우 장애 조치 이벤트 중에 논리적 복제 슬롯이 유지되지 않는다는 점에 유의하세요. 장애 조치 후에 논리적 복제 슬롯을 유지하고 데이터 일관성을 유지하려면 PG 장애 조치 슬롯 확장을 사용하는 것이 좋습니다. 이 확장을 사용하도록 설정하는 방법에 대한 자세한 내용은 설명서를 참조하세요.

Important

해당 구독자가 더 이상 존재하지 않는 경우 주 서버에서 논리 복제 슬롯을 삭제해야 합니다. 그렇지 않으면 WAL 파일이 스토리지를 채우는 기본 데이터베이스에 누적됩니다. 스토리지 임계값이 특정 임계값을 초과하고 논리 복제 슬롯이 사용되지 않습니다(사용할 수 없는 구독자 때문에). 이 경우 Azure Database for PostgreSQL 유연한 서버 인스턴스는 사용되지 않는 논리적 복제 슬롯을 자동으로 삭제합니다. 이 작업은 누적된 WAL 파일을 해제하고 스토리지가 채워지는 상황으로 인해 서버를 사용할 수 없게 합니다.

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Azure Database for PostgreSQL - 유연한 서버에서 논리 복제 및 논리 디코딩

논리적 복제와 논리적 디코딩 비교

논리적 복제 및 논리적 디코딩을 위한 필수 조건

논리적 복제 및 논리적 디코딩 사용

원시 논리 복제

동일한 서버의 데이터베이스 간에 논리적 복제 사용

pglogical 확장

논리 디코딩

스트리밍 프로토콜

SQL 인터페이스

Monitor

제한 사항

피드백

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논리적 복제와 논리적 디코딩 비교

논리적 복제 및 논리적 디코딩을 위한 필수 조건

논리적 복제 및 논리적 디코딩 사용

원시 논리 복제

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pglogical 확장

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