X86架构迁移鲲鹏/ARM架构方案之--瀚高数据库迁移

1.前言

瀚高数据库是一款优秀的国产关系型数据库，兼容PostgreSQL，在自主可控的项目开发中有广泛的应用，在笔者负责设计的某平台中，使用该数据库作为关键业务数据库使用。当初该平台部署在X86架构下，近期因为信创要求，需要规划切换为鲲鹏架构，所以初步设计了下面的方案，把X86架构下的瀚高数据库迁移到鲲鹏架构下，并且保证整个过程平稳尽可能减少停机维护时间。

2.迁移方案

2.1 原理

基于复制槽的数据库发布订阅方案，在现有X86架构数据库服务器上发布需要同步数据库数据的变更，在ARM架构数据库服务器上订阅该数据库发布的变更，当有数据库数据的变化，比如INSERT、UPDATE、DELETE以及TRUNCATE的任意组合时，发布服务器会发布该变更，订阅服务器在接收到这些变更后，在目标数据库服务器重放该变更，从而实现了发布订阅数据库的数据同步。

在具体的实现上，数据库服务器把变更的预写日志记录到WAL文件中，发布服务器发布WAL记录的LSN（日志序列号）到每一个订阅对应的复制槽上，作为复制槽的最新LSN，当订阅服务器成功应用某一个LSN对应的WAL记录后，复制槽会向后推进当前LSN到下一个LSN，当所有复制槽的当前LSN记录都向后推进后，发布服务器才会删除所有复制槽中最早的当前LSN之前的WAL记录，这样可以保证所有变更日志在被订阅服务器应用前不会被删除。

2.2 优点

使用基于复制槽的数据库发布订阅方案，在初始化完成后，只需要同步变更的数据即可，可以实现发布数据库和订阅数据库的准实时数据同步，从而最大限度减少停机时间，使系统切换时间维持在分钟级。

2.3 迁移步骤

步骤1：在ARM（鲲鹏）架构服务器安装相同版本的瀚高数据库，并且确保ARM架构和X86架构数据库服务器处于同一个局域网内（后文把X86架构数据库称为发布数据库，ARM架构数据库为订阅数据库）。

步骤2：备份发布数据库的对象定义（模式），不备份数据，参考备份命令如下：

pg_dump -s dbname ->dbname_sql.bak复制

psql -d dbname -f dbname_sql.bak复制

        如果不满足要求，就按照如下的配置修改postgresql.conf并重启服务器：

max_worker_processes > max_logical_replication_workers

max_worker_processes > max_wal_senders

max_wal_senders > max_replication_slots复制

CREATE PUBLICATION pub_all_table FOR ALL TABLES;复制

CREATE SUBSCRIPTION sub_all_table

    CONNECTION 'host=**** port=**** user=**** dbname=**** password=****'

    PUBLICATION pub_all_table复制

select * from pg_replication_slots复制

步骤8：检查订阅数据库的数据完备性（抽查关键业务表数据是否和发布数据库一致），确认无误后，应用停机，然后把平台配置文件文件（比如nacos）中的数据库连接指向订阅数据库，同时停止订阅数据库的订阅，也可以删除该订阅，停止订阅和删除订阅的参考命令如下：

ALTER SUBSCRIPTION sub_all_table DISABLE;

DROP SUBSCRIPTION sub_all_table;复制

2.4 迁移周期

该方案前期准备时间较长，可以提前一段时间做好迁移准备，但是准备期间不影响系统正常运行，在做好准备工作并实现数据库的逻辑同步后，停机时间只有几分钟，在业务量较少的时间段，比如晚上，基本不会对正常运行造成显著的影响。

2.5 注意事项

1. 首先选择对业务影响较小的数据库进行迁移，迁移后运行24小时以上，检查在新架构下有没有异常，无异常再进行其他数据库的迁移。
2. 在迁移前做好数据库物理备份，并且保证X86架构数据库处于随时可用状态。
3. 通知相关的开发、实施、业务处理人员，选择影响较小的时间段进行迁移。

3. 备选方案

步骤1：在Arm架构服务器安装同版本的瀚高数据库

      步骤2：对X86架构数据库进行全量备份，然后在Arm架构数据库恢复该备份。

      步骤3：应用停机，然后对X86架构数据库进行增量备份并复制到Arm架构数据库服务器；

      步骤4：在Arm架构数据库恢复增量备份。

      步骤5：修改应用nacos数据库配置，指向Arm架构数据库，然后启动应用，检查系统是否正常。

      备选方案步骤相对简单，缺点是停机时间较长，主要是需要备份数据库，然后复制备份文件到目标服务器，最后在目标数据库恢复备份，时间根据环境不同需要几十分钟到几个小时。