Η αντιγραφή διασταυρούμενης περιοχής στο MySQL περιλαμβάνει την αντιγραφή και τη διατήρηση δεδομένων από μια παρουσία βασικής βάσης δεδομένων που βρίσκεται σε μία γεωγραφική περιοχή σε μία ή περισσότερες περιπτώσεις αντιγράφου που βρίσκονται σε διάφορες περιοχές. Αυτή η ρύθμιση προσφέρει σημαντικά οφέλη όπως η ανάκτηση καταστροφών, η βελτιωμένη επεκτασιμότητα ανάγνωσης, η μειωμένη καθυστέρηση για τις παγκοσμίως κατανεμημένες εφαρμογές και η δυνατότητα μετακίνησης δεδομένων μεταξύ περιοχών με ελάχιστο χρόνο διακοπής λειτουργίας. Ωστόσο, η αναπαραγωγή διασταυρούμενης περιφέρειας συνεπάγεται επίσης σημαντικές επιπτώσεις στην αποθήκευση από πολλαπλές οπτικές γωνίες.
Η επίπτωση του πυρήνα αποθήκευσης προέρχεται από το γεγονός ότι τα δεδομένα πρέπει να υπάρχουν περιττά σε τουλάχιστον δύο ξεχωριστές φυσικές τοποθεσίες, που συχνά εκτείνονται σε σημαντικές αποστάσεις. Αυτή η πλεονασμός αυξάνει θεμελιωδώς τις απαιτήσεις αποθήκευσης, καθώς κάθε αλλαγή που πραγματοποιείται στην κύρια βάση δεδομένων μεταδίδεται, αποθηκεύεται και εφαρμόζεται στη βάση δεδομένων ρεπλίκα σε άλλη περιοχή. Σε αντίθεση με την τοπική αναπαραγωγή σε ένα μόνο κέντρο δεδομένων ή περιοχή όπου η μεταφορά δεδομένων και η επίδραση αποθήκευσης είναι σχετικά περιορισμένες, η αντιγραφή διασταυρούμενης περιφέρειας συνεπάγεται τη δέσμευση για την αποθήκευση πλήρους αντιγράφων της βάσης δεδομένων και τις ενημερώσεις της για γεωγραφικά απομακρυσμένη υποδομή, η οποία συνήθως συνεπάγεται πρόσθετο κόστος αποθήκευσης.
Στην αντιγραφή Cross-Region MySQL, ο κύριος διακομιστής γράφει αρχεία δυαδικών καταγραφής (binlog) όλων των αλλαγών που συμβαίνουν. Αυτά τα binlogs μεταδίδονται ασύγχρονα στους διακομιστές ρεπλίκα. Οι διακομιστές ρεπλίκα στη συνέχεια επαναλαμβάνουν τα συμβάντα καταγραφής για να διατηρήσουν τα ίδια αντίγραφα της βάσης δεδομένων σε απομακρυσμένες τοποθεσίες. Από μια άποψη αποθήκευσης, εμφανίζονται οι ακόλουθες βασικές συνέπειες:
1. Αυξημένη αποθήκευση δεδομένων για πλήρη αντίγραφα: Κάθε αντίγραφο διασταυρούμενης περιοχής απαιτεί χωρητικότητα αποθήκευσης επαρκή για να κρατήσει ολόκληρο το σύνολο δεδομένων ή το υποσύνολο των δεδομένων που αναπαράγονται. Αυτό σημαίνει ότι εάν η κύρια βάση δεδομένων MySQL είναι 500 GB, κάθε αντίγραφο σε άλλες περιοχές χρειάζεται επίσης τουλάχιστον 500 GB χωρητικότητας αποθήκευσης για να φιλοξενήσει το αντίγραφο. Εάν υπάρχουν πολλαπλά αντίγραφα σε όλες τις περιοχές για εξισορρόπηση φορτίου ή αποτυχία, αυτό πολλαπλασιάζει το συνολικό αποτύπωμα αποθήκευσης.
2. Αποθήκευση για δυαδικά αρχεία καταγραφής και μεταδεδομένα αναπαραγωγής: Η κύρια παρουσία πρέπει να διατηρεί δυαδικά αρχεία καταγραφής που αλλάζει η παρακολούθηση και αυτά τα δυαδικά αρχεία καταγραφής καταναλώνουν περαιτέρω χώρο αποθήκευσης. Ανάλογα με τη διαμόρφωση της διάρκειας διατήρησης (για να επιτρέπεται η αντιγραφή να καλύψει ή να ανακαλύψει την ανάκαμψη), η αποθήκευση για binlogs μπορεί να συσσωρευτεί σημαντικά. Τα απομακρυσμένα αντίγραφα διατηρούν επίσης τα αρχεία αναμετάδοσης που αποθηκεύουν προσωρινά τις αλλαγές που ελήφθησαν πριν τις εφαρμόσουν στη βάση δεδομένων.
3. Κόστος αποθήκευσης και διαφορές τιμολόγησης: Οι πάροχοι σύννεφων, όπως το Amazon RDS για το MySQL ή το Amazon Aurora MySQL, συνήθως χρεώνουν για αποθήκευση χωριστά σε κάθε περιοχή. Δεδομένου ότι τα αντίγραφα και τα δεδομένα τους βρίσκονται σε ξεχωριστές φυσικές τοποθεσίες, το καθένα προκαλεί το δικό του κόστος αποθήκευσης. Επιπλέον, ισχύουν τα έξοδα μεταφοράς δεδομένων μεταξύ των περιφερειών, καθώς τα δεδομένα αλλαγής ταξιδεύουν μεταξύ των κέντρων δεδομένων. Αυτά τα συσσωρευμένα έξοδα μπορεί να είναι ένα μη τετριμμένο οικονομικό μέλημα.
4. Αντίκτυπος της συμπίεσης και των τεχνικών μείωσης των δεδομένων: Για να μετριάσει τις απαιτήσεις αποθήκευσης, ορισμένα συστήματα εφαρμόζουν συμπίεση και φιλτράρισμα των δυαδικών αρχείων καταγραφής. Για παράδειγμα, η επιλεκτική αναπαραγωγή συγκεκριμένων βάσεων δεδομένων ή πινάκων μειώνει τον όγκο των δεδομένων σε αντίγραφα. Η συμπίεση των δυαδικών κορμών μειώνει το εύρος ζώνης και την αποθήκευση μεταφοράς δικτύου, αλλά με το κόστος των προστιθέμενων γενικών εξόδων CPU κατά τη διάρκεια των διαδικασιών συμπίεσης και αποσυμπίεσης.
5. Διαθεσιμότητα αποθήκευσης και εκτιμήσεις απόδοσης: Τα αντίγραφα πρέπει να παρέχουν αποθήκευση που μπορεί να χειριστεί το φορτίο I/O που παράγεται εφαρμόζοντας αλλαγές αναπαραγωγής σε πραγματικό χρόνο ή σχεδόν πραγματικό χρόνο. Η αποθήκευση χαμηλότερης απόδοσης ή με μικρότερη αποθήκευση μπορεί να οδηγήσει σε υστέρηση σε αναπαραγωγή, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει ασυνέπεια δεδομένων σε όλες τις περιοχές. Επομένως, η επιλογή του τύπου αποθήκευσης (π.χ., SSD έναντι του HDD), της απόδοσης και των χαρακτηριστικών απόδοσης IOPS επηρεάζει άμεσα την αποτελεσματικότητα της αντιγραφής και τη φρεσκάδα των δεδομένων.
6. Δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας και αποκατάστασης αποθήκευσης: Σε μια ρύθμιση αντιγραφής διασταυρούμενης περιοχής, τα αντίγραφα ασφαλείας συχνά λαμβάνονται τόσο σε περιπτώσεις πρωτοβάθμιας όσο και αντίγραφο για να εξασφαλιστεί η ανθεκτικότητα των δεδομένων. Η διατήρηση των ίδιων των αντιγράφων ασφαλείας απαιτεί πρόσθετους πόρους αποθήκευσης. Εάν τα αντίγραφα χρησιμοποιούνται ως στόχοι αποτυχίας για την ανάκτηση καταστροφών, πρέπει να παρέχεται αποθήκευση για να ικανοποιήσει τις ανάγκες αποκατάστασης και τα στιγμιότυπα.
7. Ενίσχυση της αύξησης του όγκου δεδομένων: Καθώς η κύρια βάση δεδομένων αυξάνεται με την πάροδο του χρόνου λόγω των εισόδων, των ενημερώσεων και των αλλαγών σχήματος, όλα τα αντίγραφα πρέπει να κλιμακώνουν ανάλογα την αποθήκευση τους. Οποιεσδήποτε αναποτελεσματικότητες ή καθυστερήσεις κατά την κλιμάκωση της αποθήκευσης ρεπλίκα μπορούν να δημιουργήσουν σημεία συμφόρησης ή απώλεια δεδομένων κινδύνου, ειδικά κατά τη διάρκεια των σεναρίων αποτυχίας.
8. Συγχρονισμός καθυστέρησης αντιγραφής και αποθήκευσης: Επειδή η αντιγραφή δεδομένων σε όλες τις περιοχές είναι ασύγχρονη, τα αντίγραφα υστερούν πίσω από την πρωτοβάθμια. Όσο πιο μακριά από τις περιοχές, τόσο μεγαλύτερα τα δεδομένα παραμένουν σε διαμετακόμιση και στη σταδιοποίηση αποθήκευσης, όπως αρχεία αναμετάδοσης. Η εκτεταμένη αποθήκευση για τα αρχεία καταγραφής αυξάνει τη συσσώρευση αποθήκευσης και απαιτεί αποτελεσματικές πολιτικές διαχείρισης καταγραφής για να καθαρίσετε ή να αρχειοθετήσετε τα παλαιότερα κούτσουρα με ασφάλεια.
9. Επιπτώσεις αποθήκευσης ασφαλείας και συμμόρφωσης: Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι νομικές ή κανονιστικές απαιτήσεις επιβάλλουν την κρυπτογράφηση των δεδομένων σε ηρεμία σε όλες τις περιοχές. Η κρυπτογράφηση των αποθηκευμένων αντιγράφων προσθέτει ένα άλλο στρώμα πολυπλοκότητας στη διαχείριση της αποθήκευσης, συμπεριλαμβανομένων των πιθανών αυξήσεων του μεγέθους αποθήκευσης λόγω μεταδεδομένων κρυπτογράφησης και απαιτήσεων για συμβατές λύσεις αποθήκευσης.
10.
Όσον αφορά τις λειτουργικές βέλτιστες πρακτικές για την αντιμετώπιση αυτών των επιπτώσεων αποθήκευσης, συχνά οι διαχειριστές βάσεων δεδομένων:
- Αποθήκευση δεξιού μεγέθους σε περιοχές για την κάλυψη των σημερινών και προβλεπόμενων όγκων δεδομένων.
-Χρησιμοποιήστε φίλτρα αναπαραγωγής (αναπαραγωγή-τραπέζι, παραμέτρους αναπαραγωγής, αναπαραγωγής-wild-wild-table παραμέτρους) για να ελαχιστοποιήσετε την περιττή αντιγραφή δεδομένων και έτσι να μειώσετε τα γενικά έξοδα αποθήκευσης.
- Χρησιμοποιήστε συμπιεσμένα binlogs και αρχεία καταγραφής αναμετάδοσης για να βελτιστοποιήσετε την απόδοση αποθήκευσης.
- Παρακολουθήστε την καθυστέρηση αναπαραγωγής και την κατανάλωση αποθήκευσης στενά για να προσαρμόσετε προληπτικά την παροχή αποθήκευσης.
- Εφαρμογή πολιτικών διατήρησης για δυαδικά αρχεία καταγραφής που εξισορροπούν τις ανάγκες αποκατάστασης καταστροφών με το κόστος αποθήκευσης και την κατανάλωση.
-Αξιοποιήστε τα χαρακτηριστικά του cloud-native όπως αυτοματοποιημένα αντίγραφα ασφαλείας, στιγμιότυπα και διαμορφώσεις πολλαπλών ΑΕ για την ενίσχυση της ανθεκτικότητας χωρίς υπερβολική χρήση αποθήκευσης.
Συνοπτικά, η αντιγραφή διασταυρούμενης περιοχής στο MySQL αυξάνει σημαντικά τις απαιτήσεις αποθήκευσης λόγω της πλήρους αλληλεπικάλυψης δεδομένων σε πολλαπλές περιοχές, πρόσθετη αποθήκευση δυαδικών και αναμετάδοσης και αντίγραφα ασφαλείας, όλα συνδυασμένα με διαφορές περιφερειακών κόστους και τέλη μεταφοράς. Οι αποτελεσματικές στρατηγικές διαχείρισης και βελτιστοποίησης αποθήκευσης είναι κρίσιμες για τη διατήρηση της απόδοσης, του κόστους ελέγχου και την εξασφάλιση αξιόπιστης ανάκτησης καταστροφών και της παγκόσμιας επεκτασιμότητας των αναπτύξεων MySQL. Αυτή η λεπτομερής κατανόηση των επιπτώσεων αποθήκευσης ενημερώνει τον προγραμματισμό της ικανότητας και τις αποφάσεις υποδομής που είναι αναπόσπαστο μέρος της επιτυχούς εφαρμογής αρχιτεκτονικών αντιγραφής Cross-Region MySQL.
Αυτή η επισκόπηση καταγράφει το πλήρες φάσμα των εκτιμήσεων αποθήκευσης που προκύπτουν κατά τη διαχείριση των βάσεων δεδομένων MySQL που αναπαράγονται σε πολλαπλές γεωγραφικές περιοχές.