Logical replicationphysical replication đều là các phương pháp phổ biến để sao chép dữ liệu trong PostgreSQL, nhưng mỗi phương pháp có những mục đích và trường hợp sử dụng khác nhau. Dưới đây là những điểm giúp bạn hiểu khi nào nên sử dụng logical replication thay vì physical replication:

1. Logical Replication là gì?

Logical replication là phương thức sao chép các thay đổi cấp độ logic của dữ liệu, ví dụ như các thao tác INSERT, UPDATE, DELETE được thực hiện trên từng bảng. Nó cho phép bạn kiểm soát chi tiết hơn về dữ liệu được sao chép và có thể sao chép từng phần của cơ sở dữ liệu, thay vì toàn bộ cơ sở dữ liệu như trong physical replication.

Trường hợp nên sử dụng Logical Replication:

1.1. Sao chép một phần cơ sở dữ liệu (Partial Replication)

Nếu bạn chỉ muốn sao chép một phần dữ liệu, chẳng hạn như một số bảng hoặc các dữ liệu cụ thể trong cơ sở dữ liệu, thì logical replication là sự lựa chọn tốt. Điều này cho phép bạn:

  • Chỉ sao chép các bảng cụ thể thay vì toàn bộ cơ sở dữ liệu.
  • Tùy chỉnh linh hoạt những gì được sao chép, giúp tối ưu tài nguyên.

Ví dụ: Bạn có thể sao chép bảng orderscustomers nhưng bỏ qua các bảng khác.

CREATE PUBLICATION my_publication FOR TABLE orders, customers;

1.2. Khi cần sao chép dữ liệu giữa các phiên bản khác nhau của PostgreSQL

Nếu bạn cần sao chép dữ liệu giữa các máy chủ PostgreSQL chạy trên các phiên bản khác nhau (ví dụ từ PostgreSQL 12 lên PostgreSQL 15), logical replication sẽ là lựa chọn phù hợp. Physical replication yêu cầu cả máy chủ chính và máy chủ sao chép phải cùng phiên bản và kiến trúc phần cứng.

1.3. Tích hợp hệ thống với các ứng dụng bên ngoài

Logical replication cho phép tích hợp với các hệ thống bên ngoài. Ví dụ, bạn có thể sao chép dữ liệu từ PostgreSQL sang một hệ quản trị cơ sở dữ liệu khác hoặc một hệ thống phân tích. Bạn có thể tạo các bảng riêng trên máy chủ thứ hai để tích hợp hoặc xử lý thêm dữ liệu mà không làm ảnh hưởng đến máy chủ chính.

1.4. Hỗ trợ các cấu hình replication phức tạp (như multi-master hoặc bi-directional replication)

Logical replication hỗ trợ các cấu hình sao chép phức tạp hơn như bi-directional replication (sao chép hai chiều) hoặc multi-master replication (nhiều nguồn sao chép). Điều này giúp các hệ thống có thể thực hiện sao lưu nhiều chiều hoặc giữa nhiều nút khác nhau mà physical replication không hỗ trợ tốt.

1.5. Trường hợp chuyển dữ liệu trực tiếp mà không làm gián đoạn hoạt động

Khi cần thực hiện một migrating (chuyển dữ liệu) giữa các máy chủ cơ sở dữ liệu khác nhau mà không muốn ngừng hoạt động, logical replication cho phép sao chép dữ liệu dần dần, chuyển dữ liệu từ hệ thống cũ sang hệ thống mới mà không ảnh hưởng đến các giao dịch đang diễn ra.

2. Physical Replication là gì?

Physical replication trong PostgreSQL sao chép toàn bộ dữ liệu từ một cơ sở dữ liệu chính (primary server) sang một hoặc nhiều cơ sở dữ liệu phụ (standby servers). Các thay đổi trong cơ sở dữ liệu chính sẽ được ghi lại ở cấp độ khối (block level) và đồng bộ hóa sang máy chủ phụ, duy trì một bản sao chính xác.

Logical Replication khác với Physical Replication như thế nào?

  • Physical replication là quá trình sao chép toàn bộ cơ sở dữ liệu và chỉ hoạt động trên cùng một phiên bản PostgreSQL và kiến trúc phần cứng.
  • Logical replication chỉ sao chép các thay đổi trên từng bảng và có thể hoạt động giữa các phiên bản khác nhau hoặc các cấu hình không đồng nhất.

3. Khi nào không nên sử dụng Logical Replication?

3.1. Sao chép toàn bộ cơ sở dữ liệu với độ tin cậy cao

Nếu bạn cần sao chép toàn bộ cơ sở dữ liệu với tính toàn vẹn dữ liệu cao và không cần kiểm soát chi tiết những gì được sao chép, physical replication là lựa chọn tốt hơn. Nó duy trì một bản sao chính xác của toàn bộ cơ sở dữ liệu, đảm bảo tính sẵn sàng cao cho failover (chuyển đổi dự phòng) trong trường hợp máy chủ chính gặp sự cố.

3.2. Yêu cầu hiệu suất cao và tối ưu hóa băng thông

Physical replication thường tiêu tốn ít tài nguyên hệ thống hơn vì sao chép dữ liệu ở cấp độ khối (block level), giúp tăng tốc độ và giảm thiểu ảnh hưởng đến hiệu suất. Nếu bạn cần sao chép với hiệu suất cao hoặc tối ưu hóa băng thông, physical replication có thể là lựa chọn tốt hơn.

4. So sánh giữa Logical và Physical Replication

Tính năngLogical ReplicationPhysical Replication
Cấp độ sao chépTừng bảng, từng phần cơ sở dữ liệuToàn bộ cơ sở dữ liệu
Phiên bản PostgreSQLHỗ trợ phiên bản khác nhauCùng phiên bản và kiến trúc
Kiến trúcCó thể giữa các hệ thống không đồng nhấtYêu cầu cấu hình giống nhau
Tích hợp với hệ thống khácHỗ trợ (có thể kết nối với hệ thống khác)Không hỗ trợ
Hiệu suấtCao hơn với dữ liệu lớn hoặc nhiều bảngHiệu suất tốt với sao chép toàn bộ
Quản lý linh hoạtCó thể chọn từng phần dữ liệuKhông linh hoạt, sao chép toàn bộ

5. Khi nào nên chọn Logical Replication?

  • Cần sao chép một phần cơ sở dữ liệu hoặc một vài bảng cụ thể.
  • Muốn thực hiện sao chép giữa các phiên bản PostgreSQL khác nhau.
  • Cần tích hợp với các hệ thống bên ngoài, ví dụ sao chép dữ liệu từ PostgreSQL sang một hệ thống phân tích dữ liệu.
  • Cần triển khai cấu hình sao chép phức tạp như bi-directional hoặc multi-master replication.
  • Khi cần chuyển đổi dữ liệu mà không gián đoạn hệ thống sản xuất.

Logical replication cung cấp sự linh hoạt, kiểm soát chi tiết và khả năng tương thích với các hệ thống khác nhau, trong khi physical replication mạnh mẽ hơn cho các trường hợp yêu cầu đồng bộ toàn bộ dữ liệu và failover với tính sẵn sàng cao.