MsC. Yudisney Vazquez Ortíz 1*, Ing. Beatriz Lara Osorio 1, MsC. Anthony R. Sotolongo León 1

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1 Automatización de la replicación nativa de PostgreSQL: una solución para facilitar el montaje de réplicas en entornos pequeños Automation of native PostgreSQL replication: a solution to facilitate assembly of replicas in smaller environments MsC. Yudisney Vazquez Ortíz 1*, Ing. Beatriz Lara Osorio 1, MsC. Anthony R. Sotolongo León 1 1 DATEC-Facultad 6, Universidad de las Ciencias Informáticas * Resumen En una sociedad donde la información ha alcanzado altas cotizaciones, las bases de datos están sometidas a crecimiento, consulta y actualización constantes; lo que implica que puedan colapsar, incluso, los servidores de bases de datos más potentes derivando en fallas de los sistemas informáticos. Por tanto, lograr la disponibilidad de la información, a pesar de su versatilidad, es una tarea de primer orden de las empresas y organismos cubanos. Las técnicas y soluciones existentes para lograr este propósito en el ámbito del código abierto son disímiles pero complejas, sobre todo si se tiene en cuenta que los especialistas del país no están aún preparados para lidiar con estas ya que generalmente requieren de complicados mecanismos de configuración y administración. Problema del que no escapa la solución de replicación con Hot Standby y Streaming Replication, características de PostgreSQL que permiten la implementación de un sistema de replicación asíncrono maestro-esclavo. El presente artículo propone, en aras de contrarrestar la situación existente, la creación de un script en bash que automatice el proceso de montaje de la solución de replicación con Hot Standby y Streaming Replication, como herramienta para el montaje de una solución de réplica para entornos pequeños y con ella, potenciar el empleo de tecnologías de bases de datos de código abierto en el país con el objetivo de alcanzar la soberanía tecnológica. Palabras clave: Hot Standby y Streaming Replication, bash para automatización del montaje de solución de replicación, réplica nativa de PostgreSQL 1

2 Abstract In a society where information had reached high prices, the databases are undergoing to constants growth, consultation and updating; which implies that they can collapse, even, the databases servers more powerful drifting in computer systems failures. Therefore, to achieve information availability, despite its versatility, is a task of first order of the Cubans enterprises and organisms. The techniques and existing solutions for this purpose in the field of open source are dissimilar but complex, especially if one considers that the country's specialists are not yet prepared to deal with these, as they usually require complicated mechanisms of configuration and administration. Problem that isn t solving with Hot Standby and Replication Streaming solution, PostgreSQL features that enabling the implementation of an asynchronous master-slave replication system. This article proposes, in order to counter the situation, creating a bash script to automate the assembly process of the replication solution with Hot Standby and Streaming Replication, as a tool to mount a replication solution for smaller environments and with it, potent the use of open source technologies in the country to achieve technological sovereignty. Keywords: bash script to automate the assembly replication solution, Hot Standby and Streaming Replication, PostgreSQL 9.3 native replication Introducción En una sociedad donde la información ha alcanzado altas cotizaciones, las bases de datos están sometidas a crecimiento, consulta y actualización constantes. Con los grandes volúmenes de información que se manipulan en las empresas, incluso los servidores de bases de datos más potentes pueden colapsar, crearse cuellos de botellas y, por ende, derivar en fallas de los sistemas informáticos. Un estudio realizado hace más de 15 años, cuando aún la información no había alcanzado los niveles actuales de importancia y, los sistemas informáticos no eran ni la mitad de indispensables que son hoy para el funcionamiento eficiente de una empresa, generó que la no disponibilidad de los sistemas ocasionaba en 4 horas un impacto negativo de 40 millones en la cuenta de resultados y que se afectaban por demás, la productividad de las 450 empresas norteamericanas estudiadas, donde como promedio 1 hora de tiempo perdido equivalía a 355 horas de trabajo productivo. (Akren, 2011) 2

3 Estudios más recientes en Argentina señalan que una empresa puede perder miles de dólares por hora de caída de sus sistemas, siendo las más afectadas las firmas de hidrocarburos que manejan grandes volúmenes de información vitales como el estado de los pozos (hasta 700 mil dólares), las telefónicas (hasta 600 mil dólares) y los hipermercados (hasta 550 mil dólares). (García, 2011) En Cuba, aunque las pérdidas de las empresas y organismos no reflejarán cifras tan exorbitantes, sí puede afectarse la eficiencia y calidad de servicios brindados a la población, así como la productividad de empresas recaudadoras de divisas como ETECSA, la Universidad de las Ciencias Informáticas o el Banco Central de Cuba. Sin dudas garantizar de la información su disponibilidad y protección, es tarea de primer orden de las empresas y organismos hoy día. Razón por lo que se han creado soluciones para que estas primen por encima de los problemas derivados de su versatilidad. La replicación de los datos a otros sitios, en estrecha combinación con el balanceo de carga y la alta disponibilidad, ha sido una de estas soluciones, posibilitando que estos sean duplicados en otra localización y, por tanto, accesibles también desde allí. Esta solución ha ido evolucionando a medida que han ido proporcionándose más y mejores formas de realizarla. Inicialmente se duplicaban las bases de datos manualmente, lo que generaba que se consultaran, la mayoría del tiempo, datos desactualizados. (Corporación-Sybven, 2011) En la actualidad existen herramientas que automatizan el proceso y garantizan la consistencia de los datos en todos los sitios a los que son replicados. Por otro lado, las herramientas y técnicas de replicación deben tener en cuenta las características de los sistemas de gestión de bases de datos que se empleen en la empresa u organismo donde se implante la solución de replicación, la cual debe ser, por demás, compatible con el gestor. En Cuba hasta poco más del 2009, se hacía uso excesivo de gestores de bases de datos propietarios como soporte a las aplicaciones empleadas en sus empresas y organismos, lo que acarreaba problemas como: (Vazquez, 2011) - La imposibilidad de solicitar soporte y capacitación para el empleo de los gestores a las empresas propietarias de los sistemas; dificultándose la resolución de problemas surgidos del trabajo con ellos. - El pago de grandes sumas de dinero por su empleo en aquellas empresas donde se utilizaban en contratos con terceros; destinándose anualmente cientos de miles de dólares a tal propósito. - El desarrollo de soluciones de software costosas con base en este tipo de gestores; disminuyéndose las utilidades de los proyectos de exportación de las empresas productoras de software. - La posibilidad real de que en las soluciones propietarias empleadas existieran puertas traseras; dejando al país vulnerable a ataques causantes de daños a la economía y seguridad nacional. 3

4 A raíz de esta situación se creó en la Universidad de las Ciencias Informáticas, en febrero de 2009, la Comunidad Técnica Cubana de PostgreSQL con el propósito de potenciar el empleo de PostgreSQL. (Castillo, 2010) Fue elegido dicho gestor por ser un sistema objeto-relacional, de propósito general, multiusuario y de código abierto, potente y diseñado esencialmente para sistemas de información transaccional. (Postgresql.org, 2011) El proyecto PostgreSQL ha implementado varias soluciones para hacer frente a este problema de la alta disponibilidad de la información, e incluso, al ser de código abierto y altamente extensible, varias compañías han creado en torno a él soluciones comerciales que ofrecen variadas opciones. (PGDG, 2011) No obstante las características que lo reafirman como el gestor de código abierto más potente del mercado y, de contar con una amplia gama de soluciones en torno a él para lograr la replicación de datos (como uno de los pasos fundamentales para la futura protección y disponibilidad de la información), los especialistas cubanos se enfrentan a algunos problemas a la hora de identificar una solución, los fundamentales son: - La inexperiencia en el trabajo con las tecnologías para el montaje de las soluciones de alta disponibilidad, balanceo de carga y replicación con PostgreSQL; que impiden el aprovechamiento al máximo de sus potencialidades y dificultan su empleo. - La poca disponibilidad de recursos materiales para el diseño de soluciones de alta disponibilidad, balanceo de carga y replicación; que muchas veces requieren ordenadores potentes y comunicación constante entre ellos. - La dificultad para configurar estas soluciones en la mayoría de los casos; que frena su empleo en el país, aun cuando existen muchas guías para la correcta configuración de las soluciones persisten problemas sobre todo por el poco dominio de los especialistas del sistema operativo y el gestor de bases de datos. Estos problemas influyen negativamente en la instauración de soluciones para la replicación de datos en las empresas y organismos del país, basadas en tecnologías de código abierto. Ante esta situación, surge la propuesta de desarrollar un ejecutable que automatice el proceso de configuración de servidores PostgreSQL, facilitando el montaje de una solución de replicación con la cual se: - Facilitaría el proceso de configuración de la solución de replicación con tecnologías de bases de datos de código abierto. - Posibilitaría el montaje de una posterior solución de alta disponibilidad de la información en pequeñas empresas, sin necesidad de invertir en recursos de hardware y software. - Favorecería la protección de la información al tener un respaldo el servidor de bases de datos de las empresas. Tecnologías a emplear para la replicación de datos en PostgreSQL 4

5 PostgreSQL es un sistema de gestión de bases de datos objeto-relacional, de propósito general, multiusuario y de código abierto liberado bajo la licencia BSD, que soporta gran parte del estándar SQL y ofrece modernas características como consultas complejas, disparadores, vistas, integridad transaccional, control de concurrencia multiversión y que puede ser extendido por el usuario añadiendo tipos de datos, operadores, funciones agregadas, funciones ventanas y funciones recursivas, métodos de indexado y lenguajes procedurales. (PGDG, 2011) Técnicas implementadas por PostgreSQL para alta disponibilidad, balanceo de carga y replicación Los servidores de bases de datos son difíciles de combinar para balancear la carga entre ellos, debido a que los datos actualizados deben ser replicados al resto de los nodos del sistema de replicación para mantener la consistencia de los mismos. No existe una solución única que elimine este problema de sincronización, las existentes implementadas en PostgreSQL (descritas brevemente en los subepígrafes siguientes) tratan de resolverlo de distintas maneras minimizando su impacto para casos específicos. Compartición de disco ante fallas Permite la sincronización teniendo una sola copia de la base de datos almacenada en un arreglo de discos compartido por múltiples servidores. Si el servidor principal falla, el esclavo es habilitado. Su principal limitante es que si el arreglo de discos falla o se corrompe, los servidores primario y esclavo no funcionan, además el esclavo nunca podrá acceder al almacenamiento compartido mientras el servidor primario esté corriendo. (PGDG, 2011) Replicación del sistema de archivos Versión modificada de la funcionalidad de compartir hardware, donde todos los cambios al sistema de archivos son duplicados a un sistema de archivos residente en otra computadora. Su principal restricción es que la copia debe hacerse de forma que se asegure que el esclavo tenga una copia consistente del sistema replicado. (PGDG, 2011) Warm Standby y Hot Standby usando PITR (Point-in-Time Recovery) Los servidores warm y hot pueden mantenerse actualizados mediante la lectura de los registros WAL. Si el servidor principal falla, uno de los esclavos puede establecerse rápidamente como el nuevo maestro. Este método asincrónico sólo puede realizarse para el servidor de bases de datos entero. Un esclavo PITR puede implementarse usando transporte de registros basado en archivos, replicación de flujos o la combinación de ambas. (PGDG, 2011) 5

6 Replicación basada en triggers de maestro a esclavo Una replicación maestro-esclavo envía las consultas de modificación de datos al servidor maestro, éste de forma asincrónica envía los datos modificados al esclavo, quien puede responder consultas de sólo lectura mientras el servidor maestro está corriendo. Slony-I implementa este mecanismo. (PGDG, 2011) Replicación con una capa media basada en sentencias Con este tipo de replicación un programa intercepta cada consulta SQL y la envía a uno o más servidores, aquellas de lectura-escritura se envían a todos los servidores y las de sólo lectura a uno de ellos, permitiendo distribuir la carga de lectura. El principal problema de este tipo de replicación es que funciones como random(), current_timestamp() y similares, pueden tener valores diferentes en los servidores, por lo que para resolverlo se deben implementar otros mecanismos. Pgpool-II y Sequoia implementan este mecanismo. (PGDG, 2011) Replicación asíncrona multimaestro Empleada para servidores que no están regularmente conectados, donde cada uno trabaja independientemente y periódicamente se comunica con los demás para identificar los conflictos. Bucardo lo implementa. (PGDG, 2011) Replicación síncrona multimaestro En esta solución, que puede ser implementada en 2 fases, cada servidor acepta peticiones de escritura y los datos modificados son transmitidos del servidor original a cada nodo antes de cada commit de la transacción. Una gran actividad de escritura puede causar bloqueos excesivos afectando el rendimiento. Es mejor fundamentalmente para cargas de trabajo de sólo lectura; al cada servidor aceptar peticiones de escritura no existen problemas con funciones no determinísticas como random().(pgdg, 2011) Técnica a emplear para los entornos pequeños De todas las técnicas analizadas, la solución que está más acorde a las necesidades de los entornos pequeños del país es la asíncrona, en la que: - No se requiere hardware especial, dando la posibilidad a pequeñas empresas de implementarla con los recursos de que disponen sin invertir en nuevo equipamiento. 6

7 - No se espera por múltiples servidores, permitiendo que se realice la consulta de los datos sin necesidad de que los servidores del sistema estén disponibles todo el tiempo. - El servidor esclavo puede aceptar consultas de sólo lectura, permitiendo implementar una solución de balanceo de carga de peticiones entre éste y el maestro, de forma que no se sobrecargue el último. Hot Standby y Streaming Replication Este tipo de replicación incluido en el núcleo de PostgreSQL a partir de su versión 9.0 está basado en la transferencia de registros WAL entre servidores; la que se realiza de registro a registro o de ficheros WAL completos. Streaming Replication permite transferir asincrónicamente registros WAL sobre la marcha entre los servidores, lo que implica que el suplente se conecta al maestro copiando las cadenas del WAL como son generadas sin esperar a que sean archivadas, reduciéndose el tiempo de desincronización entre los servidores. En el servidor esclavo existe un proceso receptor WAL que se conecta mediante TCP/IP al maestro, donde el proceso remitente WAL envía los registros sobre la marcha al esclavo. El emplear solamente esta característica puede ocasionar que el maestro recicle los ficheros WAL antes de que sean transferidos al esclavo. (Martínez, 2011) Por su parte, Hot Standby permite transferir asincrónicamente los registros WAL cuando éstos están completos. El emplear solamente este método puede ocasionar que se pierdan las últimas transacciones registradas en el servidor maestro en caso de caídas del mismo. Por tales motivos, para tener un sistema más robusto se suelen emplear los dos métodos conjuntamente (figura 1). Estas dos funcionalidades combinadas implementan en el núcleo del gestor lo necesario para instalar un sistema de replicación asíncrono maestro-esclavo. (Martínez, 2011) Peticiones de Lectura/Escritura Peticiones de Lectura Remitente WAL Streaming Replication basada en registro a registro Receptor WAL Servidor maestro Servidor esclavo Archivos WAL Directorio pg_xlog WAL archivados Directorio de archivo copy / rsync Trasnferencia de archivos WAL completos Archivos WAL transferidos Directorio pg_xlog Archivos WAL Directorio de archivo Figura 1 Replicación combinando Hot Standby y Streaming Replication 7

8 La solución mostrada en la figura 1 es la más acertada para implementar en los entornos pequeños del país empleando tecnologías de bases de datos de código abierto, ya que: - No requiere de invertir en nuevo equipamiento. - Permite la implementación de una solución de balanceo de carga entre ambos servidores. - Garantiza la protección de la información, al tener las bases de datos íntegras en dos localizaciones. - El tiempo de desincronización entre los servidores es el menor posible. - El servidor esclavo puede configurarse como maestro en caso de caídas del principal. Montaje de una solución de replicación basada en Hot StandBy y Streaming Replication para entornos pequeños Para el montaje de la solución de replicación basada en Hot Standby y Streaming Replication para entornos pequeños en el país, se debe contar con un procedimiento que explique los pasos necesarios para ello. Procedimiento para la configuración de Hot Standby y Streaming Replication Para el montaje de una solución de replicación con Hot Standby y Streaming Replication se deben realizar los pasos siguientes para la correcta configuración de los servidores PostgreSQL: (Martínez, 2011)-(Sotolongo, 2011) 1. Crear los directorios necesarios para el sistema de replicación en ambos servidores (para el archivado de WAL en el maestro y en el esclavo y otro en el esclavo para los WAL transferidos desde el maestro). 2. Configurar el servidor maestro para que soporte la replicación con Hot Standby y el archivado WAL. 3. Configurar el maestro para que soporte transferencia de archivos WAL al esclavo vía Streaming Replication. 4. Iniciar el servidor maestro. 5. Realizar copia de seguridad base del servidor maestro. 6. Restaurar la copia de seguridad base del servidor maestro en el esclavo. 7. Configurar el esclavo para que soporte la replicación con Hot Standby aceptando consultas de sólo lectura. 8. Activar el uso de ficheros WAL transferidos en el proceso de restauración del servidor. 9. Reiniciar los servidores (maestro y esclavo). Como se evidencia en el procedimiento, aún la configuración de esta solución es un poco rebuscada, sobre todo para aquellos usuarios principiantes en las tecnologías de código abierto. El grupo de desarrolladores de PostgreSQL se ha 8

9 centrado en proveer la infraestructura necesaria para poder implementar y usar este tipo de replicación, a la que en fases posteriores se le deberán realizar programas/scripts para facilitar su administración y monitorización. En correspondencia con esta necesidad, es que se propone el desarrollo de un script en Bash que facilite la automatización del procedimiento, pretendiéndose que, aún especialistas con pocos conocimientos de PostgreSQL y del sistema operativo, puedan montar el sistema de replicación, garantizando la disponibilidad de la información en entornos pequeños con el empleo de tecnologías de código abierto. Automatización del montaje del sistema de replicación La propuesta está conformada por dos scripts que automatizarán, mediante su ejecución, el proceso de configuración de la solución de replicación que ofrece PostgreSQL 9.3: - archivador_wal.sh: script creado por Rafael Martínez mediante el cual se copian los archivos WAL a archivar al directorio /usr/local/pgsql/wal_arch en el maestro y al directorio /usr/local/pgsql/wal_shipped en el esclavo. A este script se le realizaron pequeñas modificaciones de localización de los directorios, en función de la instalación realizada para las pruebas. (Martínez, 2011) - hs_sr.sh: script desarrollado que ejecuta todos los pasos definidos en el procedimiento culminando en el montaje exitoso de la solución de replicación con Hot Standby y Streaming Replication. Requerimientos para la ejecución del script de configuración Hot Standby y Streaming Replication Para la correcta ejecución del script hs_sr.sh se deben cumplir los siguientes requerimientos: 1. Tener instalado en ambos servidores (maestro y esclavo) el sistema Linux de forma idéntica. La solución fue probada en Ubuntu Estar disponibles y conectados a la red ambos servidores, garantizando que puedan comunicarse durante la ejecución de los scripts. 3. Tener instalado PostgreSQL 9.3 en ambos servidores con los clústeres inicializados y los servicios detenidos. La solución fue probada en PostgreSQL Copiar el script archivador_wal.sh en el directorio /usr/local/pgsql/bin/ del servidor maestro. 5. Editar en los script hs_sr.sh y archivador_wal.sh los IP de los servidores maestro y esclavo y, cualquier otro parámetro que deba ser actualizado acorde a las características y configuraciones de los servidores en los que se montará la solución. 6. Tener instalado el paquete SSH en ambos servidores. 9

10 7. Configurar el acceso mediante llaves SSH entre el maestro y el esclavo: i. Generar las claves públicas y privadas entre el maestro y el esclavo: una vez logueados como postgres en ambos utilizar el comando ssh-keygen -t rsa. ii. Crear el fichero authorized_keys en el directorio home del usuario postgres en el servidor esclavo con el contenido de la llave pública del servidor maestro: logueados como root utilizar el comando scp /var/lib/pgsql/.ssh/id_rsa.pub ipservidoresclavo:/var/lib/pgsql/.ssh/authorized_keys. iii. Crear el fichero authorized_keys en el directorio home del usuario postgres en el maestro con el contenido de la llave pública del servidor esclavo: logueados como root utilizar el comando scp /var/lib/pgsql/.ssh/id_rsa.pub ipservidormaestro:/var/lib/pgsql/.ssh/authorized_keys. 8. Antes de ejecutar el script hs_sr.sh establecer a postgres como el propietario del directorio de instalación del gestor y sus subdirectorios: logueados como root utilizar el comando chown -R postgres.postgres /usr/local/pgsql. 9. Ejecutar el script hs_sr.sh con el usuario postgres: se puede emplear el comando source /directorio/ubicación/hs_sr.sh. Descripción de las funciones definidas en el script hs_sr.sh La tabla 1 muestra la descripción de las funciones definidas en el script, para un mayor entendimiento del mismo y que pueda ser adaptado al entorno de cada especialista. Tabla 1 Funciones definidas en el script hs_sr.sh Función Descripción crear_directorios( ) soportar_replicaci on() Para la creación de los directorios necesarios para el sistema de replicación y el otorgamiento de los permisos a postgres de los mismos; creándose: - Un directorio wal_arch para archivar los WAL del maestro y uno para archivar los WAL del esclavo - Un directorio wal_shipped para transferir los WAL del maestro al esclavo Los comandos especificados en la cláusula ELSE de este y todos los comandos del script son en caso de errores, los que automáticamente abortan la ejecución del resto del script Para la configuración del maestro de forma que soporte la replicación con Hot Standby; modificándose en el postgresql.conf los parámetros: - wal_level = hot_standby - archive_mode = on - archive_command = '/usr/local/pgsql/bin/archivador_wal.sh -P %p -F %f' - max_wal_senders = 1 - wal_keep_segments = 10 - hot_standby = on 10

11 soportar_transfer encia_wal() iniciar_maestro() obtener_respaldo _base() restaurar_respald o_base() soportar_rep_escl avo() activar_uso_wal_ transferidos() reiniciar_servidor es() - max_standby_archive_delay = 120s - max_standby_streaming_delay = 120s Para la configuración del maestro para que soporte la transferencia de archivos WAL al esclavo vía Streaming Replication, mediante la adición en el pg_hba.conf de la entrada: - Host replication all $IPSERVIDOR_ESCLAVO trust Para el inicio del servicio postgresql en el servidor maestro mediante el pg_ctl, hasta el momento no iniciado Para la obtención del respaldo base del servidor maestro mediante: - pg_start_backup( etiqueta ) que inicia la creación del respaldo - tar que compacta el directorio DATA - pg_stop_backup() que detiene la creación del respaldo Para la restauración del respaldo obtenido del servidor maestro en el esclavo; para lo que: - Se copia el respaldo base del maestro al esclavo - Se elimina el directorio DATA del esclavo - Se descompacta el respaldo base del maestro en el directorio pgsql del esclavo, el cual sustituye al recién eliminado directorio DATA Para la activación en el esclavo el soporte a la replicación con Hot Standby aceptando consultas de sólo lectura, para ello se debe modificar en el postgresql.conf del servidor esclavo el parámetro hot_standby = on Para la activación del uso de los WAL transferidos desde el maestro al esclavo y en caso de fallas restaurar el último; para ello: - Se realiza una copia del fichero recovery.conf.sample ubicado en el directorio SHARE para el DATA - Se edita en el nuevo recovery.conf los parámetros standby_mode = on, primary_conninfo = 'host=$servidor_maestro port=5432 user=postgres', trigger_file = '/usr/local/pgsql/data/pg_failover_trigger' y restore_command = 'cp /usr/local/pgsql/wal_shipped/%f %p' - Se le otorgan a postgres los privilegios sobre el directorio PGSQL y DATA Para el reinicio de ambos servidores con pg_ctl en función de que los cambios realizados a los ficheros de configuración tengan efecto Ejecución y resultados del script hs_sr.sh Una vez satisfechos todos los requerimientos se ejecutó el script hs_sr.sh. Las figuras siguientes evidencian la configuración del sistema de replicación de PostgreSQL 9.3 con Hot Standby y Streaming Replication. 11

12 Figura 2 hs_sr.sh en el maestro Figura 3 Ejecución de hs_sr.sh Figura 4 Bases de datos en el maestro sin realizar acciones Figura 5 Esclavo sin acciones en el maestro Figura 6 Bases de datos en el maestro Figura 7 Replicada probando_replicacion Figura 8 tb_persona en el maestro Figura 9 tb_persona en el esclavo 12

13 Como muestran las figuras anteriores, en todo momento los servidores están sincronizados, teniendo la recién creada base de datos probando_replicacion y la recién creada tabla tb_persona en la base de datos probando_replicacion las mismas propiedades en ambos sitios. Proyecciones Aun cuando se logre la sincronización entre ambos sitios y por ende, el montaje exitoso de la solución de replicación, se debe: - Continuar mejorando el script hs_sr.sh con vistas a ofrecer una solución más robusta que valide los posibles errores o fallos que se produzcan cuando el sistema esté en explotación y, que realice un correcto tratamiento de estos errores. - Agregar al script hs_sr.sh tareas de mantenimiento para limpiar los directorios donde se archivan los ficheros WAL en el servidor maestro y donde se transfieren los ficheros WAL en el servidor esclavo. - Añadir al script hs_sr.sh el procedimiento para la activación automática del servidor esclavo como el maestro en caso de fallo del servidor maestro en uso. - Añadir al script hs_sr.sh tareas de monitorización del estado de la replicación para saber el retraso del servidor esclavo en relación al maestro. - Añadir al script hs_sr.sh la compatibilidad con métodos de encriptación. - Añadir al script hs_sr.sh validaciones de los comandos sed que verifiquen las sustituciones exitosas o no de los mismos. Conclusiones La solución de replicación con Hot Standby y Streaming Replication de PostgreSQL 9.3 permite la instauración de un sistema de replicación asíncrono maestro-esclavo que garantiza la disponibilidad y protección de la información en entornos pequeños. Su configuración aún es un poco rebuscada, sobre todo para aquellos usuarios principiantes en las tecnologías de código abierto, razón por la que la propuesta del presente trabajo fue el desarrollo de un script en Bash que facilite la automatización de dicho proceso para que, aún especialistas con pocos conocimientos de PostgreSQL y del sistema operativo, puedan montar el sistema de replicación. Como resultado del trabajo se arriban a las siguientes conclusiones: 13

14 - Las técnicas fundamentales que implementa PostgreSQL para garantizar la disponibilidad y protección de la información son la compartición de disco ante fallas, replicación del sistema de archivos, Warm Standby y Hot Standby usando PITR, replicación basada en triggers de maestro a esclavo, replicación con una capa media basada en sentencias, replicación asíncrona y replicación síncrona multimaestro. - La solución que está más acorde a las necesidades de los entornos pequeños del país es la asíncrona, en la que fundamentalmente no se requiere hardware especial. - Hot Standby y Streaming Replication son dos características de PostgreSQL, que combinadas implementan en el núcleo del gestor lo necesario para instalar un sistema de replicación asíncrono maestro-esclavo robusto, en el que los nodos esclavos se pueden utilizar para realizar consultas de sólo lectura. La propuesta está conformada por dos scripts bash que automatizan el proceso de configuración de la solución de replicación que ofrece PostgreSQL 9.3 con Hot Standby y Streaming Replication: (1) archivador_wal.sh y (2) hs_sr.sh; garantizándose el montaje de una solución con PostgreSQL 9.3 para lograr la alta disponibilidad de la información en entornos pequeños. Impacto social La utilización de esta solución en las empresas y organismos cubanos permitiría: - Facilitar el proceso de configuración de la solución de replicación con tecnologías de bases de datos de código abierto. - Permitir el montaje de una solución de alta disponibilidad de la información en pequeñas empresas, sin necesidad de invertir en recursos de hardware y software. - Permitir la implementación de una solución de balanceo de carga, para disminuir las posibilidades de congestión de los servidores de bases de datos de las empresas. - Favorecer la protección de la información al tener un respaldo el servidor de bases de datos de las empresas. - Contribuir con el proceso de migración al software de código abierto. Impacto económico El empleo de esta solución en lugar de soluciones propietarias garantizaría el ahorro en el pago de licencias de uso y soporte. Referencias 14

15 Akren, K. Alta disponibilidad de sistemas: una definición. [En línea] Software GreenHouse [Consultado el: 26 de julio de 2011]. Disponible en: Castillo Martínez, G. Capacitación de uso y administración de PostgreSQL. En: I Taller Temático del MIC: Formación para la migración a Estándares Abiertos. La Habana, 2010 Corporación-Sybven. Integración Tecnológica. Replicación de datos. [En línea] Corporación Sybven [Consultado el: 26 de julio de 2011]. Disponible en: García Bartelt, M. Pérdidas millonarias por caídas de sistemas. [En línea] LaNación.com [Consultado el: 27 de julio de 2011]. Disponible en: Martínez, R. Hot standby y Streaming replication. [En línea] PostgreSQL-es [Consultado el: 18 de octubre de 2011]. Disponible en: PGDG. PostgreSQL 9.3 Documentation. Berkeley. [En línea]. Documentation Disponible en: Postgresql.org. About. [En línea] PostgreSQL [Consultado el: 26 de julio de 2011]. Disponible en: Sotolongo León, A. R. Comunidad Técnica Cubana de PostgreSQL. Documentación. [En línea] Sitio de PostgreSQL en Cuba [Consultado el: 12 de septiembre de 2011]. Disponible en: Vazquez Ortíz, Y. Estrategia para la obtención de un gestor de bases de datos cubano. Tesis de maestría en Gestión de Proyectos Informáticos. Dpto. PostgreSQL. Facultad 6. Universidad de las Ciencias Informáticas,

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