使用Bucardo5实现PostgreSQL的主数据库复制

下一代异步多个主数据库复制系统bucardo 5发布了。这个版本删除了老版本中两个数据库源的限制，允许有更多的源数据库（即主数据库）以及更多的目标数据库（即备份数据库）。bucardo还可以复制到其他类型的目标数据库，其中包括mysql、mariadb、oracle、sqlite、mongodb和redis。bucardo已经被完全重写了，这个版本比前一版本bucardo 4功能更强大，效率更高。你可以访问bucardo wiki查找最新版本的bucardo。

这篇文章快速的介绍了一下bucardo。以后的博客文章将会介绍bucardo的强大功能，现在我们将介绍如何简单地实现多主数据库复制。

为了演示方便，我使用了亚马逊web服务（aws）提供的可快速创建、随意使用的服务器，即运行amazon linux的基本t1.micro服务器。如果你按照提示继续的话，它将免费而且简单地给你创建一个服务器实例。一旦实例创建成功，我们就可以使用ec2-user账户通过ssh协议登陆到服务器，这时就可以开始安装postgresql和bucardo了。
 

# always a good idea:
$ sudo yum update
# this also installs other postgresql packages:
$ sudo yum install postgresql-plperl
# create a new postgres cluster:
$ initdb btest

此时，我们仍然不能期待哦你个postgresql，因为这个发布版的socket通信目录使用的是/var/run/postgresql和/tmp。我们调整了第一个目录的权限后就可以启动postgresql了，然后创建第一个测试数据库：
 

$ sudo chmod 777 /var/run/postgresql
$ pg_ctl -d btest -l logfile start
$ createdb shake1

接下来我们就可以进行数据库复制了！为了得到样例数据，我使用了开放源代码的shakespeare项目。它有一个易于装载的小型的、可任意使用的、简单的数据库模式。就包含了一个现成的postgresql数据库模式，现在我们将可以把它装载到新的数据库了:
 

$ sudo yum install git
$ git clone -q https://github.com/catherinedevlin/opensourceshakespeare.git
$ psql shake1 -q -f opensourceshakespeare/shakespeare.sql
# you can safely ignore the 'role does not exist' errors

我们打算创建这个数据库的副本，这些副本可被当作其他数据源。换个说法，这些服务器拥有相同的数据而且可以写入。实现这些非常简单：
 

$ createdb shake2 -t shake1
$ createdb shake3 -t shake1

bucardo需要安装一些依赖包。如果你安装的操作系统发布不同，那么你可能要安装的依赖包就不同：下面是我写这篇文章的时候amazon linux需要安装的依赖包。（如果幸运的话，你的发布包可能已经包含了bucardo，在这种情况下，下面的执行步骤就不需要执行了，你只要运行"yum install bucard"就可以了-不过要确定一下你使用的是版本5或者更好的版本！(通过yum info bucardo查看））
 

$ sudo yum install perl-extutils-makemaker perl-dbd-pg \
> perl-encode-locale perl-sys-syslog perl-boolean \
> perl-time-hires perl-test-simple perl-pod-parser
$ sudo yum install cpan
$ echo y | cpan dbix::safe

在这个系统的yum软件仓库里不包含perl模块dbix::safe，因此我们需要通过cpan来安装这个模块。一旦上面的所有依赖都安装成功，这时我们就准备安装bucardo。我们将获取官方压缩包，验证、解压，接着安装：
 

$ wget -nv http://bucardo.org/bucardo.tar.gz
$ wget -nv http://bucardo.org/bucardo.tar.gz.asc
$ gpg -q --keyserver pgp.mit.edu --recv-key 14964ac8
$ gpg --verify bucardo.tar.gz.asc
$ tar xfz bucardo.tar.gz $ ln -s bucardo-5.0.0 bucardo
$ cd bucardo
$ perl makefile.pl
$ make
$ sudo make install

我们对bucardorc文件(设置某些全局信息的文件）进行某些小的调整。然后运行"bucardo install",这条命令将创建bucardo的主数据库，其中包含bucardo服务进程所需的信息：
 

$ mkdir pid
$ echo -e "piddir=pid\nlogdest=." > .bucardorc
$ bucardo install --batch --quiet
creating superuser 'bucardo'

现在已经安装好bucardo,接下来就准备复制了。此时，我们有了三个可以彼此复制的数据库。下面我们只使用了两条命令就可以实现三数据库彼此复制:
 

 bucardo add dbs s1,s2,s3 dbname=shake1,shake2,shake3
added databases "s1","s2","s3"
$ bucardo add sync bard dbs=s1:source,s2:source,s3:source tables=all
added sync "bard"
created a new relgroup named "bard"
created a new dbgroup named "bard"
 added table "public.chapter"
 added table "public.character"
 added table "public.character_work"
 added table "public.paragraph"
 added table "public.wordform"
 added table "public.work"

第一条命令，我们告诉bucardo如何连接到三个数据库，我们告诉bucardo数据库的名字，然后bucardo把这三个数据库看作(s1,s2,s3)。你还可以指定端口和主机，不过在这个例子里，默认的端口为5432，而且不需要主机（采用的是unix socket通信机制）。

第二条命令创建了一个已命名的复制系统，其sync名称为bard。bucardo需要知道复制到哪儿和如何复制，因此我们告诉它使用三个数据库s1,s2和s3。每一个数据库都可以作为源数据库，因此我们给它们添加了这样的信息。最后我们需要知道要复制什么。在这个例子里，我们需要复制的是所有表（或者更精确点，复制具有主键或者唯一索引的所有数据库）。注意: bucardo总是把数据库和表放在命名组里-在这个例子里我们只是硬编码其为10，然而通常这个值是表格视图控制器数组的长度。现在例子里，这一切都是自动进行的，dbgroup和relgroup都是以sync的名字命名的。

我们验证一下复制是否运行，即检查一下更新行是否复制到sync里包含的所有数据库了：
 

$ bucardo start
$ psql shake1 -c \
> "update character set speechcount=123 where charname='hamlet'"
update 1
$ for i in {1,2,3}; do psql shake$i -tc "select \
> current_database(), speechcount from character \
> where charname='hamlet'"; done | grep s
 shake1    |   123
 shake2    |   123
 shake3    |   123

我们还可以查看bucardo的日志文件"log.bucardo",看看是否有复制操作：
 

$ tail -2 log.bucardo
(25181) kid (bard) delta count for s1.public."character": 1
(25181) kid (bard) totals: deletes=2 inserts=2 conflicts=0

上面出现了两条delete和两条insert命令，这是因为更新一行意味着在其他两个数据库上首先运行的是delete，然后才运行insert（技术上采用的copy)。接下来我们看看bucardo是怎么处理冲突的。我们将对所有服务器上的同一行进行更新，这样就会产生冲突：
 

$ for i in {1,2,3}; do psql shake$i -tc \
> "update character set speechcount=$i$i$i \
> where charname='hamlet'"; done
update 1
update 1
update 1

查看日志表明确实存在冲突，而且也很好的解决了冲突。默认的冲突解决方案表明：最后一个更新的数据库是获胜者，现在所有三个数据库具有与最后一个更新数据库相同的行。
 

$ tail log.bucardo
(25181) kid (bard) delta count for s1.public."character": 1
(25181) kid (bard) delta count for s2.public."character": 1
(25181) kid (bard) delta count for s3.public."character": 1
(25181) kid (bard) conflicts for public."character": 1
(25181) kid (bard) conflicts have been resolved
(25181) kid (bard) totals: deletes=2 inserts=2 conflicts=1
 
$ for i in {1,2,3}; do psql shake$i -tc \
> "select current_database(), speechcount \
> from character where charname='hamlet'"; done | grep s
 shake1    |   333
 shake2    |   333
 shake3    |   333

我们开发这个示例的时候，bucardo有时运行的非常快，所以没有发生冲突。也就是说，因为更新时顺序执行的。所以在下一个更新之前，存在一个时间窗口可以让bucardo完成更新的复制。另外，“暂停sync"功能也非常方便，只要在你需要暂时停止运行sync的情况下，运行下面命令即可：
 

$ bucardo pause bard
syncs paused: bard
$ psql shake1 -c "update character set speechcount=1234 where charname='hamlet'"
update 1
$ psql shake2 -c "update character set speechcount=4321 where charname='hamlet'"
update 1
$ bucardo resume bard
syncs resumed: bard
 
$ tail log.bucardo
(27344) kid (bard) delta count for s1.public."character": 1
(27344) kid (bard) delta count for s2.public."character": 1
(27344) kid (bard) conflicts for public."character": 1
(27344) kid (bard) conflicts have been resolved
(27344) kid (bard) totals: deletes=2 inserts=2 conflicts=1

bucardo 5比我们在这儿演示的功能多很多。以后的博客文章里我们将包含它可以完成的其他功能，从复制到比如oracle、mysql或者mongodb等非postgresql系统到使用自定义的冲突解决方案。以及复制时对正在运行的数据实行转换。如果你有任何问题，请在下面的评论里说明，或者写一封短信给bucardo邮件列表[e-mail]。

这么多年，如果没有许多人贡献代码、提出漏洞、测试bucardo以及询问（或者回答！）重大问题，就不可能有这个重大版本的发布。查看 changes文件，你就可以看到部分贡献者的列表。谢谢你们所有人，特别感谢jon jensen,是他在很久之前就开启了这个项目。