對 Amazon Aurora (MySQL-Compatible Edition) 另外建 Replica

Percona 的人寫了一篇怎麼對 Amazon Aurora (MySQL-Compatible Edition) 生 replica 的文章:「Creating an External Replica of AWS Aurora MySQL with Mydumper」。

這邊用的方法主要是出自「Replication with Amazon Aurora」這篇,裡面有提到有 binlog 可以用,所以 Percona 的作法應該是屬於「雖然不能 100% 保證以後還是可以用,但 99% 的機會以後應該還是可以用」。

這樣搞主要應該是用在 1) 省錢,2) 需要特殊的調整;如果不是這兩種,一般會選 Aurora 版本,應該不會太在意成本,直接用他提供的 read replica 就好?

MyRocks/MariaDB 的 tuning 過程

看起來應該是找 Percona 的人幫忙轉移到 MyRocks 上,然後整理出來的成功案例:「The Road Story of a MyRocks/MariaDB Migration」。

看起來是跑在獨立機器上,而不是雲端的虛擬機上,所以不是想 scale up 就可以把硬體規格拉上去 (說不定記憶體插槽已經滿了之類的...):

Replicas run on bare metal servers, usually Dual Xeon E5 v3 or v4, with 192 GB to 384 GB of RAM.

這次遇到的主要的問題是發現效能跟不上。另外在文章裡面沒寫到,但可以猜到的是,他們目前不打算改架構,而是想要藉由改善資料庫的效能來解決問題:

The servers were close to their limits and were slow to catch up with replication after a maintenance period

後面可以看到不少過程,主要是重新編一份 MariaDB,讓 MyRocks 支援 Zstandard (MyRocks 支援 Zstandard,不過 MariaDB 內的 MyRocks 不知道為什麼關掉了...),這點大幅降低了空間的佔用。

另外是遇到 OOM 問題,在改用 jemalloc 解決記憶體用量的問題後就解決了 (這個在使用 InnoDB 的時候也算是標配了)。

不過在「Increased Read Load Over Time」那段還是看到了 workaround:

The read load was still rising a bit but at a much smaller pace. Instead of hours, it was days. That’s kind of expected given the workload and we were already planning for periodic manual compactions.

目前看起來 MyRocks 的強項主要是在省資源,但缺點就是有不少眉眉角角得小心處理。這樣的話,一般應該還是會先用 InnoDB,真的搞大了再考慮要不要換過去...

AWS 上的 Redis 服務支援 Global Replication

AWS 上的 Redis 服務 (Amazon ElastiCache) 推出了 Global Datastore,也就是跨區同步的功能:「Now Available: Amazon ElastiCache Global Datastore for Redis」。

技術上會分成 read endpoint 與 write endpoint (在最後面的操作可以看到 $US_WEST_1_CLUSTER_READWRITE$US_WEST_2_CLUSTER_READONLY),所以算是蠻常見的 primary-secondary 架構。

不過我基本上不太愛 Redis,能用 Memcached 解決的偏好用 Memcached 解。不過如果把 Redis 當作是一種雲端服務的話,倒是還可以接受...

Amazon Aurora MySQL 5.7 也可以上 Global Database 了

AWSAmazon Aurora MySQL 5.7 版本推出了 Amazon Aurora Global Database:「Aurora Global Database is Now Supported on Amazon Aurora MySQL 5.7」。

看起來 MySQL 系的 Global Database 就是跨區的 master-slave 架構 (所以標榜降低了 read latency,但沒有提到 write latency):

An Amazon Aurora Global Database is a single database that spans multiple AWS regions, enabling low latency global reads and disaster recovery from region-wide outages.

另外可以看到是 1 秒,所以應該是 async replication:

Aurora Global Database replicates writes in the primary region with typical latency of <1 second to secondary regions, for low latency global reads.

然後可以跨區切換:

In disaster recovery situations, you can promote the secondary region to take full read-write responsibilities in under a minute.

看了一下好像不用多付服務費用,就是各區自己的費用,加上傳輸的費用而已,看起來是個還不錯的服務?

Amazon S3 的 Replication 也給出 SLA 了

Amazon S3 的 cross-region replication 與 same-region replication 也提供 SLA 了:「S3 Replication Update: Replication SLA, Metrics, and Events」。

  • Most of the objects will be replicated within seconds.
  • 99% of the objects will be replicated within 5 minutes.
  • 99.99% of the objects will be replicated within 15 minutes.

對應的賠償是:

When you enable this feature, you benefit from the associated Service Level Agreement. The SLA is expressed in terms of a percentage of objects that are expected to be replicated within 15 minutes, and provides for billing credits if the SLA is not met:

  • 99.9% to 98.0% – 10% credit
  • 98.0% to 95.0% – 25% credit
  • 95% to 0% – 100% credit

不過只保證 99% 的物件在五分鐘內會被 replicate 有點低,應該跟底層的網路 latency 有關?

Amazon S3 推出同一個區域的同步複製功能

Amazon S3 推出了 Same-Region Replication:「Amazon S3 introduces Same-Region Replication」。

先前的功能只有 Cross-Region Replication,可以當作異地備份的功能,現在則是推出讓同一區也可以複製...

不過就這個功能的目標來說,看起來主要是避免被刪除而已?因為還是同一個區域。另外就是公司內因為組織架構的問題,也有可能會用這個功能...

Replicated objects can be owned by the same AWS account as the original copy or by different accounts, to protect from accidental deletion.

Amazon Aurora with PostgreSQL 支援 Logical Replication

AWS 先前宣佈 Amazon Aurora (MySQL) 支援 GTID Replication (參考「Amazon Aurora with MySQL 5.7 支援 GTID」),現在則是宣佈 Amazon Aurora with PostgreSQL 支援 Logical Replication:「Amazon Aurora with PostgreSQL Compatibility Supports Logical Replication」。

如同預期的,要新版的才支援:

Logical replication is supported with Aurora PostgreSQL versions 2.2.0 and 2.2.1, compatible with PostgreSQL 10.6.

有 Logical Replication 可以多做很多事情,像是雲端與外部 PostgreSQL 服務的串接 (e.g. 即時拉一份到 IDC 機房)。另外有些 ETL 工具也可以透過這個方式取得資料庫上改變了什麼東西。

Amazon Aurora with MySQL 5.7 支援 GTID

雖然在 AWS 上服務的 HA 大多都不需要自己管理,但備份機制 (甚至異地備援) 還是要自己規劃,Amazon Aurora with MySQL 的 GTID 功能算是讓這塊多了一個選擇:「Amazon Aurora with MySQL 5.7 Compatibility Supports GTID-Based Replication」。

公告裡面有提到 Aurora 自己的 replication 還是用自己的機制,而非透過 GTID 做的:

This provides complete consistency when using binlog replication between an Aurora database and an external MySQL database. Your replication won’t miss transactions or generate conflicts, even after failover or downtime. (Note that replication within an Aurora cluster doesn't use binlog files, so the GTID feature doesn't apply.)

不過就 Aurora 的架構來說,整個 cluster 比較像是看作一個整體,用 binlog + position 應該是夠用的?也不會有 failover 時的 conflict 問題?不確定用 GTID 的好處會在哪邊,還得再想看看...

把 MySQL 的 binlog 功能再拆出來的 mysql-ripple

看到 Percona 的「MySQL Ripple: The First Impression of a MySQL Binlog Server」這篇提到了 Google 放出來的專案 mysql-ripple

這個軟體的情境是針對有很多 replica (slave) 時的情境,要解決每一個 replica 都會對 master server 產生壓力,算是 binlog 的 cache layer。

MySQL Ripple 抓了 binlog 下來後就可以模擬成 mysql server (但是只能提供 binlog 服務) 讓 replica 接,在 replica 很多的情境下就可以橫向擴充,而且因為軟體只支援 GTID 模式,所以比較好做 HA 架構 (相對於 filename + position 模式)。

大概可以歸納出是 write 很多 (所以 binlog 量很大),但又有大量 replica 需求的情境... 目前好像想不出來有什麼情境可以拿出來用 :o

在 MySQL 上遇到 Replication Lag 的解法

看到 Percona 的 blog 上寫了一篇 MySQL 遇到 replication lag 時要怎麼解決:「MySQL High Availability: Stale Reads and How to Fix Them」,另外在留言也有人提到 Booking.com 的解法:「How Booking.com avoids and deals with replication lag」。

在業務成長到單台 MySQL server 不夠用的情況下,最簡單的擴充方式是架設 slave server,然後把應用程式裡讀取的部份導到 slave 上 (也就是 R/W split),但因為 MySQL 的 replication 是非同步的,所以有可能會發生在 master 寫入資料後 slave 還讀不到剛剛寫的資料,也就是 replication lag。

這就大概有幾種作法,一種是當發現 lag 時就回 master 讀,但通常這都會造成 master 過載... 所以另外一種改善的作法是發現 lag 時就換其他 slave 看看,但這個方法就不保證讀的到東西,因為有可能所有的 slave 都 lag。

以前遇到的時候是拆情境,預設還是 R/W split,但敏感性的資料處理以及金流相關的資料就全部都走 master。

不過文章裡的解法更一般性,在寫入時多寫一份資料,然後在 slave 等這組資料出現。唯一的缺點就是要 GC 把多寫的資料清掉...

同樣的想法,其實可以讓 MySQL 在 commit 時直接提供給 binlog 或 GTID 的資訊,然後在 slave 等待這組 binlog 或 GTID 被執行。

看起來算是很不錯的解法,不知道各家 framework 對這些方式的支援度如何...