PostgreSQL レプリケーションで実現する分散システム！ピアツーピアとマスタースレーブ徹底比較

2024-05-27

PostgreSQLにおけるストリーミングレプリケーションと論理レプリケーションの違い

ストリーミングレプリケーション（物理レプリケーション）

ストリーミングレプリケーションは、物理的なWAL（Write-Ahead Logging）レコードをマスターサーバーからレプリケーションサーバーへ送信することで、データベース全体をリアルタイムに複製します。マスターサーバーで行われたすべての変更が、レプリケーションサーバーに同期されます。

特徴:

リアルタイムに近い同期: 変更がマスターサーバーにコミットされるとすぐに、レプリケーションサーバーに反映されます。
高可用性: マスターサーバーが障害発生した場合、レプリケーションサーバーが直ちに引き継ぎ、ダウンタイムを最小限に抑えることができます。
シンプルな設定: セットアップと構成が比較的簡単です。

制約事項:

マスターとレプリケーションサーバーのバージョン互換性: マスターサーバーとレプリケーションサーバーは、メジャーバージョンが一致する必要があります。
OSとハードウェアアーキテクチャの互換性: マスターサーバーとレプリケーションサーバーは、OSとハードウェアアーキテクチャが同じである必要があります。
すべての変更をレプリケート: データベース全体が複製されるため、レプリケーションサーバーに大きな負荷がかかる可能性があります。

論理レプリケーション

論理レプリケーションは、論理的な操作（INSERT、UPDATE、DELETEなど）をレプリケーションサーバーに送信することで、データベースの一部または全体を複製します。WALレコードではなく、変更内容を記述した論理形式のメッセージが送信されます。

柔軟なレプリケーション: 特定のテーブル、スキーマ、またはデータベースのみをレプリケートすることができます。
異機種レプリケーション: 異なるメジャーバージョンのPostgreSQLサーバー間でレプリケーションを行うことができます。
カスタマイズ可能なレプリケーション: レプリケートする操作をフィルタリングしたり、変換したりすることができます。

複雑な設定: ストリーミングレプリケーションよりも設定と構成が複雑です。
遅延の可能性: 論理操作を理解して変換する必要があるため、ストリーミングレプリケーションよりも遅延が発生する可能性があります。
すべての機能がレプリケートされない: トリガーやストアドプロシージャなどのすべてのデータベース機能はレプリケートされない場合があります。

ストリーミングレプリケーションと論理レプリケーションは、それぞれ異なる長所と短所を持っています。

リアルタイムの同期と高可用性が重要な場合は、ストリーミングレプリケーションが適しています。
柔軟性とカスタマイズ可能性が重要な場合は、論理レプリケーションが適しています。

最適なレプリケーション方法は、個々の要件によって異なります。

PostgreSQLにおけるストリーミングレプリケーションと論理レプリケーションのサンプルコード

ストリーミングレプリケーション

以下のコマンドは、master という名前のサーバーをプライマリサーバーとして設定し、replica という名前のサーバーをスタンバイサーバーとして設定するストリーミングレプリケーションを構成します。

# マスターサーバー側
ALTER SYSTEM SET replication_mode = 'stream';
CREATE USER repuser WITH PASSWORD 'mypassword';
GRANT REPLICATION TO repuser;

# スタンバイサーバー側
ALTER SYSTEM SET replication_mode = 'stream';
RECOVER PUBLICATION pglogical FROM 'master' USER repuser PASSWORD 'mypassword';

以下のコマンドは、mydatabase という名前のデータベースの論理レプリケーションを構成します。mytable という名前のテーブルの変更のみがレプリケートされます。

# パブリッシャー側
CREATE PUBLICATION mypublication FOR TABLE mytable;
GRANT PUBLICATION mypublication TO repuser;

# サブスクライバー側
CREATE SUBSCRIPTION mysubscription
    CONNECTION 'dbname=mydatabase user=repuser password=mypassword';

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