A replicação cruzada no MySQL envolve copiar e manter dados de uma instância de banco de dados primária localizada em uma região geográfica para uma ou mais instâncias de réplica localizadas em diferentes regiões. Essa configuração oferece benefícios significativos, como recuperação de desastres, escalabilidade de leitura aprimorada, latência reduzida para aplicativos distribuídos globalmente e a capacidade de migrar dados entre regiões com tempo de inatividade mínimo. No entanto, a replicação da região também carrega implicações substanciais para o armazenamento de múltiplas perspectivas.
A implicação do armazenamento do núcleo decorre do fato de que os dados precisam existir redundantemente em pelo menos dois locais físicos separados, geralmente abrangendo distâncias consideráveis. Essa redundância aumenta fundamentalmente os requisitos de armazenamento, pois todas as alterações feitas no banco de dados primárias são transmitidas, armazenadas e aplicadas no banco de dados de réplica em outra região. Diferentemente da replicação local em um único data center ou região em que a transferência de dados e o impacto do armazenamento estão relativamente contidos, a replicação da região envolve se comprometer a armazenar cópias completas do banco de dados e suas atualizações sobre infraestrutura geograficamente remota, o que normalmente implica custos adicionais de armazenamento.
Na replicação cruzada do MySQL, o servidor primário grava registros de log binário (binlog) de todas as alterações que ocorrem. Esses binlogs são transmitidos de forma assíncrona aos servidores de réplicas. Os servidores de réplica reproduzem os eventos de log para manter cópias idênticas do banco de dados em sites remotos. Do ponto de vista de armazenamento, surgem as seguintes implicações importantes:
1. Aumento do armazenamento de dados para cópias completas: Cada réplica de região cruzada requer capacidade de armazenamento suficiente para manter todo o conjunto de dados ou o subconjunto de dados que estão sendo replicados. Isso significa que, se a instância primária do banco de dados MySQL for de 500 GB, cada réplica em outras regiões também precisará de pelo menos 500 GB de capacidade de armazenamento para abrigar a cópia. Se houver várias réplicas nas regiões para balanceamento de carga ou failover, isso multiplica a pegada total de armazenamento.
2. Armazenamento para logs binários e metadados de replicação: A instância principal deve manter logs binários que rastreiam as alterações, e esses logs binários consomem ainda mais espaço de armazenamento. Dependendo da duração da retenção configurada (para permitir que as réplicas recuperem ou para a recuperação pontual), o armazenamento para binlogs pode se acumular significativamente. As réplicas remotas também retêm logs de relé que armazenam temporariamente as alterações recebidas antes de aplicá -las ao banco de dados.
3. Custos de armazenamento e diferenciais de preços: fornecedores de nuvem, como a Amazon RDS para MySQL ou Amazon Aurora MySQL, geralmente cobra pelo armazenamento separadamente em cada região. Como as réplicas e seus dados residem em locais físicos separados, cada um incorre em seus próprios custos de armazenamento. Além disso, os custos de transferência de dados entre região se aplicam à medida que os dados de alteração viajam entre os data centers. Esses custos acumulativos podem ser uma consideração financeira não trivial.
4. Impacto das técnicas de compressão e redução de dados: Para mitigar os requisitos de armazenamento, alguns sistemas implementam compactação e filtragem dos logs binários. Por exemplo, a replicação seletiva de bancos de dados ou tabelas específicos reduz o volume de dados em réplicas. A compactação de toras binárias reduz a largura de banda e o armazenamento de transferência de rede, mas com o custo da sobrecarga adicional da CPU durante os processos de compressão e descompressão.
5. Disponibilidade de armazenamento e considerações de desempenho: As réplicas devem provisionar o armazenamento que possa lidar com a carga de E/S gerada aplicando alterações de replicação em tempo real ou quase real. O armazenamento de menor desempenho ou tamanho inferior pode levar ao atraso na replicação, o que pode causar inconsistência de dados nas regiões. Portanto, a escolha do tipo de armazenamento (por exemplo, SSD versus HDD), taxa de transferência e características de desempenho do IOPS afetam diretamente a eficiência da replicação e a frescura dos dados.
6. Backup e recuperação de armazenamento Sobrecarga: Em uma configuração de replicação de regiões cruzadas, os backups são frequentemente tomados em instâncias primárias e de réplica para garantir a durabilidade dos dados. A manutenção de backups requer recursos de armazenamento adicionais. Se as réplicas forem usadas como metas de failover para recuperação de desastres, o armazenamento deverá ser provisionado para acomodar as necessidades de restauração e os instantâneos.
7. Amplificação de crescimento do volume de dados: À medida que o banco de dados primário cresce ao longo do tempo devido a inserções, atualizações e alterações de esquema, todas as réplicas devem escalar seu armazenamento de acordo. Quaisquer ineficiências ou atrasos na escala do armazenamento de réplicas podem criar gargalos ou a perda de dados de risco, especialmente durante os cenários de failover.
8. Latência de replicação e sincronização de armazenamento: Como a replicação de dados nas regiões é assíncrona, as réplicas ficam atrás da primária. Quanto mais afastadas as regiões, mais tempo os dados permanecem em trânsito e no armazenamento de estadiamento, como logs de relé. O armazenamento estendido para toras aumenta o acúmulo de armazenamento e requer políticas eficazes de gerenciamento de logs para purgar ou arquivar toras mais antigas com segurança.
9. Implicações de armazenamento de segurança e conformidade: em alguns casos, os requisitos legais ou regulatórios exigem criptografia de dados em repouso em todas as regiões. A criptografando réplicas armazenadas adiciona outra camada de complexidade ao gerenciamento de armazenamento, incluindo aumentos potenciais no tamanho do armazenamento devido aos metadados de criptografia e requisitos para soluções de armazenamento compatíveis.
10. Armazenamento de replicação cruzada de vários mestres: se a arquitetura usar a replicação de vários mestres nas regiões (como mestre-mestre), as implicações de armazenamento aumentam porque os conflitos de gravação e eventuais mecanismos de consistência podem levar a dados duplicados ou órfãos que requerem estratégias adicionais de gerenciamento de armazenamento.
Em termos de práticas recomendadas operacionais para abordar essas implicações de armazenamento, os administradores de banco de dados geralmente:
- Armazenamento de tamanho certo entre regiões para atender aos volumes de dados atuais e projetados.
-Empregue filtros de replicação (replicar-se-tabela, replicar os parâmetros de tabela de ignição, replicar-se-tabela) para minimizar a replicação desnecessária de dados e, assim, reduzir a sobrecarga de armazenamento.
- Use binlogs compactados e logs de relé para otimizar a eficiência de armazenamento.
- Monitore de perto a replicação e o consumo de armazenamento para ajustar proativamente o provisionamento de armazenamento.
- Implementar políticas de retenção para registros binários que equilibram as necessidades de recuperação de desastres com os custos e consumo de armazenamento.
-Aproveite recursos nativos da nuvem, como backups automatizados, instantâneos e configurações multi-az para melhorar a durabilidade sem o uso excessivo de armazenamento.
Em resumo, a replicação de regiões cruzadas nos MySQL aumenta substancialmente os requisitos de armazenamento devido à duplicação completa de dados em várias regiões, armazenamento adicional de logs e registros de retransmissão e backups, todos compostos por diferenças regionais de custo e taxas de transferência. As estratégias eficazes de gerenciamento e otimização de armazenamento são fundamentais para manter o desempenho, controlar os custos e garantir a recuperação confiável de desastres e a escalabilidade global das implantações do MySQL. Esse entendimento detalhado das implicações de armazenamento informa as decisões de planejamento e infraestrutura da capacidade integrais para implementar com êxito as arquiteturas de replicação cruzada do MYSQL.
Essa visão geral captura o espectro completo das considerações de armazenamento que surgem ao gerenciar bancos de dados MySQL replicados em várias regiões geográficas.