使用RegionlessDB集群实现异地多活_云数据库 TaurusDB

操作场景

业务部署在多区域时，可以使用RegionlessDB集群从就近区域访问数据库。如图1所示，一个RegionlessDB集群拥有一个主实例和两个从实例，读请求发往就近区域进行处理，写请求会从就近区域自动转发到主实例进行处理。主实例完成写入后，将数据同步到其他所有从实例，从而降低跨区域网络时延。

图1 异地多活原理图

使用须知

请参见约束与限制。

操作步骤

步骤1：创建RegionlessDB集群

登录管理控制台。
单击管理控制台左上角的，选择区域和项目。
在页面左上角单击，选择“数据库 > 云数据库 GaussDB(for MySQL)”。
在“RegionlessDB”页面，单击右上角“创建RegionlessDB”。
图2 创建RegionlessDB

在“创建RegionlessDB”弹框中，设置RegionlessDB名称、选择主实例地域和主实例。

图3 设置RegionlessDB信息

表1 参数说明
参数名称	说明
RegionlessDB名称	名称长度最小为4个字符，最大为64个字符且不超过64个字节（一个中文字符占用3个字节），必须以字母或中文开头，区分大小写，可以包含字母、数字、中划线、下划线或中文，不能包含其他特殊字符。
主实例地域	选择已有实例目标区域。
主实例	选择已有实例作为RegionlessDB的主实例。

单击“确定”。
主实例创建成功后，可以对其进行查看和管理。
创建主实例过程中，状态显示为“创建中”。您可以通过“任务中心”查看详细进度和结果。创建完成的主实例状态为“正常”，此时才可以正常使用。

步骤2：添加从实例

在“RegionlessDB”页面，找到目标RegionlessDB。
单击操作列“添加从实例”。
图4 添加从实例

在“创建从实例”页面，设置相关参数。

表2 基本信息
参数	描述
区域	从实例所在区域。须知：不同区域内的产品内网不互通，且购买后不能更换，请谨慎选择。
创建方式	选择“新创建”。
实例名称	名称长度在4个到64个字符之间，必须以字母开头，可以包含字母、数字、中划线或下划线，不能包含其他特殊字符。
数据库引擎	GaussDB(for MySQL)。
兼容的数据库版本	MySQL 8.0。
内核版本	从实例的内核版本，内核版本需要大于等于2.0.46.231000。关于各个内核小版本的更新说明请参见内核版本发布记录。说明：如需设置内核版本，请联系客服人员申请权限。
实例类型	仅支持主备：RegionlessDB主备版包含最少2个最多10个只读节点。
存储类型	共享存储。
可用区类型	可用区指在同一区域下，电力、网络隔离的物理区域，可用区之间内网互通，不同可用区之间物理隔离。有的区域支持单可用区和多可用区，有的区域只支持单可用区。单可用区：主节点和只读节点部署在同一个可用区。多可用区：您选择主可用区，创建的只读节点会均匀分布在各可用区之间，保证高可靠性。
时区	由于世界各国家与地区经度不同，地方时也有所不同，因此会划分为不同的时区。时区可在创建实例时选择，后期不可修改。
性能规格	GaussDB(for MySQL)支持的性能规格，请参见数据库实例规格。 GaussDB(for MySQL)是基于共享存储架构的云原生数据库。为了保证实例在极高读写压力场景下的业务稳定，会根据规格对实例读写峰值进行智能平滑控制，将实例读写能力稳定在一个较高水平，请您参照性能白皮书，选择合适的性能规格。
CPU架构	实例的CPU和内存，CPU架构分为X86和鲲鹏。
节点数量	从实例所有节点均为只读节点，“按需计费”实例单次创建最多可批量申请10个只读节点。实例创建成功后，您可根据业务需要，添加只读节点，一个从实例最多可以创建15个只读节点。
存储设置	无需选择存储容量，存储费用按照实际使用量每小时计费。
虚拟私有云	GaussDB(for MySQL)数据库实例所在的虚拟专用网络，可以对不同业务进行网络隔离。您需要创建或选择所需的虚拟私有云。如何创建虚拟私有云，请参见《虚拟私有云用户指南》中的“创建虚拟私有云基本信息及子网”。如果没有可选的虚拟私有云，GaussDB(for MySQL)数据库服务默认为您分配资源。须知：请确保从实例选择的虚拟私有云和主实例选择的虚拟私有云已通过VPN连通。目前GaussDB(for MySQL)实例创建完成后不支持切换虚拟私有云，请谨慎选择所属虚拟私有云。通过子网提供与其他网络隔离的、可以独享的网络资源，以提高网络安全性。创建实例时GaussDB(for MySQL)会自动为您配置读写内网地址，您也可输入子网号段内未使用的读写内网地址。
内网安全组	内网安全组限制实例的安全访问规则，加强GaussDB(for MySQL)数据库服务与其他服务间的安全访问。请确保所选取的内网安全组允许客户端访问数据库实例。如果不创建内网安全组或没有可选的内网安全组，GaussDB(for MySQL)数据库服务默认为您分配内网安全组资源。说明：为了保证后续数据库的连接和访问，选择内网安全组时，需在安全组的入方向放开3306端口和ICMP协议。请确保主从实例之间的内网安全组规则是放开的。
参数模板	数据库参数就像是数据库引擎配置值的容器，参数模板中的参数可应用于一个或多个相同类型的数据库实例。实例创建成功后，参数模板可进行修改。须知：创建数据库实例时，为确保数据库实例正常创建，自定义参数模板中相关规格参数如下不会下发，而是采用系统默认的推荐值。 “innodb_buffer_pool_size” “innodb_log_buffer_size” “max_connections” “innodb_buffer_pool_instances” “innodb_page_cleaners” “innodb_parallel_read_threads” “innodb_read_io_threads” “innodb_write_io_threads” “threadpool_size” 您可以在实例创建完成之后根据业务需要进行调整。具体请参见编辑参数模板。
企业项目	该参数针对企业用户使用，如需使用该功能，请联系客服申请开通。企业项目是一种云资源管理方式，企业项目管理服务提供统一的云资源按项目管理，以及项目内的资源管理、成员管理。请在下拉框中选择所在的企业项目，其中，default为默认项目。
标签	可选配置，对关系型数据库的标识。使用标签可以方便识别和管理您拥有的数据库服务资源。每个实例最多支持20个标签配额。实例创建成功后，您可以单击实例名称，在标签页签下查看对应标签。关于标签的详细操作，请参见标签。

实例密码及大小写敏感与主实例一致，无需单独设置。

参数配置完成后，单击页面右下角“立即购买”。
确认从实例信息无误后，单击页面右下角“提交”，完成创建从实例的申请。
从实例创建成功后，可以在“实例管理”页面对其进行查看和管理。
创建从实例过程中，状态显示为“创建中”。您可以通过“任务中心”查看详细进度和结果。创建完成的实例状态为“正常”，此时，从实例才可以正常使用。

如果主实例的存量数据较多，由于添加从实例需要对新创建的从实例进行全量备份恢复，该流程耗时可能会较长。

步骤3：开启写转发

正常情况下，RegionlessDB集群创建完成后，主实例接收并处理读写请求，从实例只接收读请求。当开启写转发功能后，从实例接收到写请求会自动由从实例转发到主实例进行处理。主实例完成写入后，将数据同步到其他所有从实例。使用写转发可以简化写数据流程，直接通过从实例IP接入数据库服务执行读写操作，并且在满足一致性的同时，不影响就近读能力。

写转发只有在从实例的事务隔离级别为RR的场景下才支持。
当前版本从实例进行写转发时，暂不支持显示WARNING和RECORD信息。
当前版本从实例进行写转发时，暂不支持中断执行中的SQL请求。
写转发会创建用户“_@gdb_WriteForward@_”，请不要修改或者删除该用户，否则写转发功能无法正常运行。
支持的写转发命令如下：
- SQLCOM_UPDATE
- SQLCOM_INSERT
- SQLCOM_DELETE
- SQLCOM_INSERT_SELECT
- SQLCOM_REPLACE
- SQLCOM_REPLACE_SELECT
- SQLCOM_DELETE_MULTI
- SQLCOM_UPDATE_MULTI
- SQLCOM_ROLLBACK
如果执行了不支持的写转发命令，会出现如下报错信息：
```
ERROR xxx (yyy): This version of MySQL doesn't yet support 'operation with write forwarding'.
```
其中“operation”为具体不支持的操作类型。
不支持的场景：
- SELECT FOR UPDATE语句。
- EXPLAIN写转发语句。
- 写转发的语句包含SET VARIABLE。
- 在写转发开启的场景下，不支持SAVEPOINT。
- XA事务中不支持写转发。
- 当前不支持START TRANSACTION READ WRITE，可以直接使用START TRANSACTION进行测试写转发。
- 存储过程中不支持写转发。
- 写转发开启时，不支持创建临时表，如果需要创建临时表，可以暂时关闭写转发进行创建。
针对会隐式提交的命令，在不支持写转发的情况下，也会自动提交当前节点和主节点对应的事务。
针对全局一致性级别，每个事务第一次访问数据之前，需要使用会话池中的连接，从主节点获取数据点位（LSN），如果没有可以使用的会话，可能会导致读取数据的命令失败。
如果用户使用写转发的会话出现连接错误，并且用户处于多语句事务中，服务端会主动关闭与客户端和主节点的连接，保证客户端能够感知到对应的错误。
主从实例的版本需要保持为最新版本。
由于写转发是转发到主节点上执行，如果只读节点有相同数据库下的同名临时表，最终以主节点的数据为准。
从实例如果参与了区域切换或者故障转移，写转发相关参数（“rds_open_write_forwarding”和“rds_write_forward_read_consistency”）会恢复为默认值。

在“RegionlessDB”页面，找到目标RegionlessDB集群。
单击操作列“设置写转发”，创建写转发账号。

图5 创建写转发账号

系统会为您自动创建一个内部账号（_@gdb_WriteForward@_）用于支持写转发，便于写请求转发到主实例进行处理。设置写转发账号后请不要自行修改或删除内部账号，否则会影响写转发功能。
在“设置写转发”弹框中，确认信息并单击“确定”。

图6 设置写转发
在“实例管理”页面，选择指定的RegionlessDB从实例，单击实例名称。
在左侧导航栏，选择“参数修改”。
在参数页面右上角搜索“rds_open_write_forwarding”，将该值修改为“ON”。
单击左上角“保存”，开启写转发功能。

在参数页面右上角搜索“rds_write_forward_read_consistency”，修改写转发读一致性级别。

可通过修改参数设置写转发的读一致性范围，具体选项说明详见表3。

表3 参数说明
参数名称	说明
NONE	不启用写转发。
EVENTUAL	在主实例真正执行写操作之前，写入数据是不可见的。查询不会等待RegionLess内主从实例数据同步完成，所以在该级别下，可能读取到未更新的过期数据。
SESSION	通过开启写转发的从实例执行的所有查询，都会看到在本会话中进行的所有数据写入的结果。查询将等待复制中的写转发执行的结果。
GLOBAL	会话可以看到RegionlessDB中所有会话和实例上全部已提交的更改，查询可能会等待一定时间，该等待时间和复制延迟相关。

如果业务有读一致性要求，建议一致性级别配置为SESSION。谨慎设置成GLOBAL，GLOBAL会导致所有的读请求花费较大的额外代价，例如使用任一客户端连接GaussDB(for MySQL)，且使用GLOBAL级别时，导致进入MySQL命令行的时间变长。
事务中无法修改写转发读一致性级别为SESSION。
开启写转发参数前，需要确保从实例的事务隔离级别为RR。
写转发开启的情况下，不允许修改当前会话的事务隔离级别。
事务中不允许修改读一致性级别。

单击左上角“保存”。

步骤4：连接RegionlessDB集群进行业务管理

RegionlessDB集群创建成功后，不提供统一的连接地址，但是RegionlessDB集群中的主实例和从实例都提供了独立的连接地址。您可以根据业务接入区域就近连接主实例或从实例，从而连接到RegionlessDB集群。RegionlessDB集群会自动将写请求转发到主实例进行处理，读请求发往就近区域进行处理。

示例：

连接主实例，向数据库中写入数据。

mysql> CREATE DATABASE mydatabase;
mysql> CREATE TABLE orders (order_id INT PRIMARY KEY, customer_name VARCHAR(255), order_date DATE);
mysql> INSERT INTO orders (order_id, customer_name, order_date) VALUES (1, 'UserA', '2023-12-18'), (2, 'UserB', '2023-12-17'), (3, 'UserC', '2023-12-16');

根据业务接入区域就近使用从实例接入数据库，可以查询到1中写入的数据。

mysql> select * from mydatabase.orders;
+----------+---------------+------------+
| order_id | customer_name | order_date |
+----------+---------------+------------+
|        1 | UserA         | 2023-12-18 |
|        2 | UserB         | 2023-12-17 |
|        3 | UserC         | 2023-12-16 |
+----------+---------------+------------+

通过主实例接入数据库，执行如下SQL创建数据库mydatabase及表orders。

mysql> CREATE DATABASE mydatabase;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
mysql> USE mydatabase;
Database changed
mysql> CREATE TABLE orders (order_id INT PRIMARY KEY, customer_name VARCHAR(255), order_date DATE);
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

通过从实例接入数据库，执行如下SQL向orders表中写入3条数据，并查询写入的数据。

mysql> INSERT INTO orders (order_id, customer_name, order_date) VALUES (1, 'UserA', '2023-12-18'), (2, 'UserB', '2023-12-17'), (3, 'UserC', '2023-12-16');
Query OK, 3 rows affected (0.00 sec)
mysql> SELECT * FROM mydatabase.orders;
+----------+---------------+------------+
| order_id | customer_name | order_date |
+----------+---------------+------------+
|        1 | UserA         | 2023-12-18 |
|        2 | UserB         | 2023-12-17 |
|        3 | UserC         | 2023-12-16 |
+----------+---------------+------------+
3 rows in set (0.01 sec)

通过主实例接入数据库，执行如下SQL可以查询到4中由从实例写转发插入的数据。

mysql> SELECT * FROM mydatabase.orders;
+----------+---------------+------------+
| order_id | customer_name | order_date |
+----------+---------------+------------+
|        1 | UserA         | 2023-12-18 |
|        2 | UserB         | 2023-12-17 |
|        3 | UserC         | 2023-12-16 |
+----------+---------------+------------+
3 rows in set (0.00 sec)

使用RegionlessDB集群实现异地多活