การทำสำเนาฐานข้อมูลแบบ Multi-master สัญญาว่าจะเป็นสุดยอดแห่งระบบกระจายศูนย์: ฐานข้อมูลหลายแห่งที่สามารถรับการเขียนข้อมูลพร้อมกันได้ในขณะที่ยังคงประสานข้อมูลให้ตรงกัน ส่วนขยาย Spock ที่ประกาศออกมาใหม่สำหรับ PostgreSQL มีเป้าหมายเพื่อส่งมอบความสามารถนี้โดยตรงสำหรับเวอร์ชัน 15 ขึ้นไป อย่างไรก็ตาม ชุมชนนักพัฒนากำลังตั้งคำถามสำคัญเกี่ยวกับความเป็นจริงในทางปฏิบัติของการจัดการระบบดังกล่าว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเด็นสำคัญเรื่องการแก้ไขข้อขัดแย้ง
หัวใจความกังวล: จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อ Master สองตัวไม่เห็นตรงกัน?
คำถามเร่งด่วนที่สุดจากผู้เชี่ยวชาญด้านเทคนิคมุ่งเน้นไปที่การแก้ไขข้อขัดแย้ง — โดยเฉพาะสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อโหนดฐานข้อมูลที่แตกต่างกันพยายามอัปเดตเรกคอร์ดเดียวกันในเวลาเดียวกัน นี่ไม่ใช่แค่ความกังวลทางทฤษฎี แต่เป็นความท้าทายด้านการดำเนินงานพื้นฐานที่ได้สร้างปัญหาให้กับระบบ Multi-master มานานหลายทศวรรษ
หากโหนดทั้งสองอนุมัติการอัปเดตบน primary key เดียวกัน จะเกิดอะไรขึ้น? ฉันไม่เห็นรายละเอียดสำคัญนี้อธิบายไว้ในไฟล์ README
ความคิดเห็นนี้สะท้อนถึงความกังวลหลักของชุมชน เมื่ออินสแตนซ์ฐานข้อมูลหลายแห่งสามารถยอมรับการเปลี่ยนแปลงข้อมูลเดียวกันได้อย่างอิสระ ข้อขัดแย้งจึงกลายเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้แทนที่จะเป็นข้อยกเว้น เอกสารประกอบของ Spock เปิดเผยว่าระบบใช้ eventual consistency ระหว่างโหนดโดยใช้นโยบายที่สามารถกำหนดค่าได้ (เช่น last-writer-wins) สำหรับการแก้ไขข้อขัดแย้ง แต่ผู้ดูแลฐานข้อมูลที่มีประสบการณ์รู้ดีว่าแนวทางดังกล่าวมาพร้อมกับการแลกเปลี่ยนที่สำคัญ
แนวทางการแก้ไขข้อขัดแย้งที่กล่าวถึง:
- นโยบาย Last-writer-wins (สามารถกำหนดค่าได้)
- Conflict-free Replicated Data Types (CRDTs) สำหรับฟิลด์ผลรวมแบบต่อเนื่อง
- โมเดล Eventual consistency ระหว่างโหนด
- นโยบายการแก้ไขข้อขัดแย้งที่สามารถกำหนดค่าได้
ความสงสัยจากประสบการณ์จริงพบกับโซลูชันใหม่
บทสนทนาเผยให้เห็นความสงสัยอย่างลึกซึ้งจากผู้เชี่ยวชาญที่เคยใช้งานระบบ Multi-master ในขนาดใหญ่ ผู้แสดงความคิดเห็นหนึ่งรายกล่าวอย่างตรงไปตรงมาว่า: คุณไม่ต้องการ multi-master ถ้าคุณคิดว่าคุณต้องการ ลองคิดดูอีกครั้ง มุมมองนี้มาจากบุคคลที่เคยจัดการคลัสเตอร์ PostgreSQL แบบ Multi-master ขนาดใหญ่และเข้าใจความซับซ้อนในการดำเนินงานเป็นอย่างดี
บริบททางประวัติศาสตร์เพิ่มน้ำหนักให้กับความกังวลเหล่านี้ ดังที่ผู้แสดงความคิดเห็นอีกรายตั้งข้อสังเกต Third party, multi master postgres เป็นความคิดเก่ามาก ๆ มันเคยทำใน Perl โดยอ้างอิงถึงโปรเจกต์ Bucardo ที่ไม่ได้มีการบำรุงรักษาอย่างต่อเนื่องอีกต่อไป สิ่งนี้เน้นยั้งทั้งความต้องการที่มีมาอย่างยาวนานสำหรับโซลูชัน Multi-master ของ PostgreSQL และความท้าทายในการทำให้พร้อมสำหรับการใช้งานจริง
แม้จะมีความสงสัย ทีม Spock ชี้ไปที่คุณสมบัติขั้นสูงเช่น Conflict-free Replicated Data Types (CRDTs) สำหรับฟิลด์ผลรวมที่ทำงานได้ และนโยบายการแก้ไขที่สามารถกำหนดค่าได้ ซึ่งเป็นการปรับปรุงเหนือความพยายามในยุคก่อน ๆ แนวทางทางเทคนิคเหล่านี้มีเป้าหมายเพื่อจัดเตรียมเครื่องมือที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นสำหรับจัดการกับความท้าทายโดยธรรมชาติของความสอดคล้องของข้อมูลแบบกระจายศูนย์
การประยุกต์ใช้จริงและการพิจารณาอย่างรอบคอบ
Multi-master จะสมเหตุสมผลที่ไหน แม้จะมีความท้าทาย? ผู้แสดงความคิดเห็นแนะนำสถานการณ์ที่การเขียนข้อมูลถูกแบ่งพาร์ติชันตามธรรมชาติ เช่น ข้อมูลการขายตามภูมิศาสตร์ ซึ่งโอกาสเกิดข้อขัดแย้งจะลดลงเมื่อการอัปเดตถูกแยกออกจากกันตามขอบเขตทางธุรกิจอย่างมีตรรกะ ในสภาพแวดล้อมที่ควบคุมเหล่านี้ ประโยชน์ของความพร้อมในการเขียนข้อมูลในพื้นที่อาจมีค่ามากกว่าความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้น
การใช้งาน Spock ต้องการการกำหนดค่าอย่างรอบคอบ รวมถึงโครงสร้างตารางที่เหมือนกันทุกประการในทุกโหนด คำจำกัดความ primary key ที่เหมาะสม และการเชื่อมต่อเครือข่ายระหว่างสมาชิกคลัสเตอร์ ส่วนขยายนี้สร้างบนความสามารถการทำสำเนาแบบลอจิคัล (logical replication) ดั้งเดิมของ PostgreSQL แต่เพิ่มฟังก์ชันการทำงานแบบ Multi-master ที่ฐานข้อมูลหลักไม่ได้ให้มาในตัว
ตามที่ผู้ปฏิบัติงานที่มีประสบการณ์หนึ่งรายระบุ ส่วนของแอปพลิเคชันที่ต้องการความหมายแบบ Multi-master มักจะมีขนาดเล็กพอที่จะจัดการได้ดีกว่าภายนอกฐานข้อมูลทั้งหมด โดยที่ความรู้เฉพาะด้านสามารถทำให้การหลีกเลี่ยงและแก้ไขข้อขัดแย้งง่ายขึ้น
ข้อกำหนดของ Spock Multi-Master PostgreSQL:
- PostgreSQL เวอร์ชัน 15 และใหม่กว่า
- ชื่อตารางและสคีมาต้องเหมือนกันทุกโหนด
- คอลัมน์และคีย์หลักต้องเหมือนกันพร้อมชนิดข้อมูลที่ตรงกัน
- ข้อจำกัด CHECK และ NOT NULL ต้องเหมือนกันหรือมีความเข้มงวดน้อยกว่าในโหนดผู้รับข้อมูล
- การจำลอง DDL อัตโนมัติต้องการการตั้งค่า postgresql.conf เฉพาะเจาะจง
การเดินทางผ่านภูมิทัศน์ Multi-Master
การอภิปรายเกี่ยวกับ Spock เน้นให้เห็นถึงความตึงเครียดพื้นฐานในวิศวกรรมระบบกระจายศูนย์ ประโยชน์ทางทฤษฎีของการทำสำเนาแบบ Multi-master — การปรับปรุงความพร้อมในการเขียนข้อมูล การกระจายทางภูมิศาสตร์ และความทนทานต่อความผิดพลาด — ต้องสมดุลกับความเป็นจริงในทางปฏิบัติของการจัดการข้อขัดแย้งและความสอดคล้องของข้อมูล
สำหรับองค์กรที่กำลังพิจารณาใช้ Spock หรือโซลูชันที่คล้ายกัน ภูมิปัญญาของชุมชนแนะนำให้ดำเนินการด้วยความระมัดระวัง การทดสอบสถานการณ์ข้อขัดแย้งอย่างละเอียด และความเข้าใจที่ชัดเจนเกี่ยวกับการแลกเปลี่ยนด้านความสอดคล้อง เทคโนโลยียังคงพัฒนาต่อไป แต่ความท้าทายพื้นฐานของฉันทามติแบบกระจายศูนย์ยังคงอยู่
การสนทนาเกี่ยวกับ Spock เป็นมากกว่าแค่ความอยากรู้ทางเทคนิค — มันสะท้อนถึงความพยายามอย่างต่อเนื่องของอุตสาหกรรมที่จะทำให้ฐานข้อมูลแบบกระจายศูนย์ใช้งานได้จริงมากขึ้น ในขณะที่ยอมรับความซับซ้อนในโลกจริงที่เกิดขึ้นเมื่อหลายระบบสามารถเปลี่ยนแปลงข้อมูลเดียวกันได้อย่างอิสระ