PostgreSQL - 鱼与熊掌可兼得 - 多副本0丢失与高性能兼得 - 事务

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PostgreSQL,synchronous_commit,redo,local,remote_write,remote_apply,on,off

背景

大多数的数据库属于IO密集型应用，特别是写繁忙的TP系统，例如账户系统。

为了保证数据的可靠性，事务提交时，需要确保事务产生的REDO落到持久化的存储中。

为了提高响应时间，除了数据库软件本身的优化，例如分组提交（降低IO频次）。还可以通过购买高IOPS能力的硬件来实现RT时延的降低。

当然，将来硬盘的IO延迟如果能和内存到一个级别，实际上就没有REDO什么事了。

实际上，还有一种折中的方法，异步提交。

PostgreSQL的异步提交模式非常多，（PG的异步提交不会导致数据的不一致，并且是专门的进程在调度写出，所以即使异步，基本上涉及事务RECORD丢的可能性也非常少）。 例如：

synchronous_commit  
  
local,off.

解释

local,本地fsync  
  
remote_write,本地fsync + 超阈值个数的 sync standby write   (quorum based sync standby)  
  
on,本地fsync + 超阈值个数的 sync standby fsync  (quorum based sync standby)  
  
remote_write,本地fsync + 超阈值个数的 sync standby apply   (quorum based sync standby)  
  
off,本地write

同时PostgreSQL支持事务级修正synchronous_commit提交模式。

例如，对可靠性要求高的事务，可以设置高等级的模式，可靠性要求低的事务可以使用低等级模式，提高性能。

例子

即使在同一个事务中，我们也能根据涉及金额的大小来修正synchronous_commit.

例如涉及金额低于10 RMB时，继续使用异步提交，即使真的丢失几笔，赔偿来解决也是没有问题的。有些时候硬件成本远远比赔偿金额还要高。

1、开启事务

postgres=# begin;  
BEGIN

2、执行一些事务内的SQL

postgres=# select 2;  
 ?column?   
----------  
        2  
(1 row)

3、涉及金额小于10，不改变默认的异步模式

postgres=# insert into tbl_charge values (3,1,now());  
INSERT 0 1  
postgres=# show synchronous_commit ;  
 synchronous_commit   
--------------------  
 off  
(1 row)

4、当程序发现涉及金额大于10时，主动设置当前事务的模式为同步模式。确保事务提交后，绝对不丢失。

postgres=# set local synchronous_commit = on;  
SET  
postgres=# show synchronous_commit ;  
 synchronous_commit   
--------------------  
 on  
(1 row)  
  
postgres=# insert into tbl_charge values (4,10000000,now());  
INSERT 0 1

5、结束事务，由于使用了同步模式，绝对不可能丢事务。

postgres=# end;  
COMMIT

6、当前会话当前模式又回到了默认的异步模式。

postgres=# show synchronous_commit ;  
 synchronous_commit   
--------------------  
 off  
(1 row)

模式可设置的范围

1、系统级

2、库级

3、用户级

4、会话级

5、事务级

根据不同的需求，在不同的层级设置即可。

小结

通过提交模式的多种组合，可以达到多种可靠性要求。

通过事务级的设置，可以在不同的事务间，在性能、可靠性方面自由的选择。

使用较低成本的硬件，实现业务对高可靠和高可用的混合需求。

参考

《PostgreSQL 10.0 preview 功能增强 - slave支持WAITLSN 'lsn',time;用于设置安全replay栅栏》

《PG多节点(quorum based),0丢失 HA(failover,switchover)方案》

《PostgreSQL 9.6 同步多副本 与 remote_apply事务同步级别》

（编辑：李大同）

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