PDF de programación - CONFIABILIDAD, RECUPERACIÓN DE FALLOS Y OPTIMIZACIÓN DE BASES DE DATOS “POSTGRES” EN SERVIDORES UTILIZANDO SISTEMAS DE REPLICACIÓN

Facultad de Ciencias Sociales y Administrativas



Ingeniería en Software

Tesis de grado



















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CONFIABILIDAD, RECUPERACIÓN DE FALLOS Y OPTIMIZACIÓN DE

BASES DE DATOS “POSTGRES” EN SERVIDORES UTILIZANDO

SISTEMAS DE REPLICACIÓN
























Alumno: Marcelo A. Giuntoli

Legajo Nº: 16624

Tutor: Mgter. Alejandro Vazquez



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CALIFICACIÓN



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AGRADECIMIENTOS



Agradezco principalmente a Dios, a mi familia y los profesores que marcaron mi camino.







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Tabla de Contenido

1- INTRODUCCIÓN .......................................................................................................................... 1

1.1 RESUMEN TÉCNICO .............................................................................................................. 1

1.3 DENOMINACIÓN DEL PROYECTO ..................................................................................... 2

1.4 PALABRAS CLAVE ................................................................................................................. 2

1.5 DISCIPLINA .............................................................................................................................. 2

2- DESCRIPCION DEL PROYECTO ................................................................................................ 3

2.1 FORMULACIÓN Y FUNDAMENTACIÓN DEL PROBLEMA ............................................ 3

2.2 HIPÓTESIS DE INVESTIGACIÓN ......................................................................................... 3

2.3 OBJETIVOS............................................................................................................................... 4

2.3.1 Objetivo General .................................................................................................................. 4

2.3.2 Objetivos Específicos .......................................................................................................... 4

2.4 METODOLOGÍA ...................................................................................................................... 4

2.5 MARCO TEÓRICO ................................................................................................................... 5

2.5.1 Características de Postgres ................................................................................................... 5

2.5.2 Descripción de la replicación ............................................................................................. 16

2.5.3 Distintos métodos de replicación ....................................................................................... 23

2.5.3.1 Slony .......................................................................................................................... 23

2.5.3.2 PgPool-II .................................................................................................................... 31

2.5.3.3 Bucardo ...................................................................................................................... 45



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2.5.3.4 PgCluster II ................................................................................................................ 50

2.5.3.5 PyReplica ................................................................................................................... 58

2.5.3.6 Streaming Replication (Replicación en flujo) ........................................................... 64

2.5.4 Balanceo de carga .............................................................................................................. 70

2.5.4.1 SQL Relay ................................................................................................................. 70

2.5.4.2 HAProxy .................................................................................................................... 77

2.5.5 Backups .............................................................................................................................. 84

2.5.5.1 SQL Dump ................................................................................................................. 84

2.5.5.2 File System Level Backup ......................................................................................... 87

2.5.5.3 Continuous archiving and Point in Time Recovery (PITR) ...................................... 89

2.6 RESULTADOS ESPERADOS ................................................................................................ 98

2.6.1 Implementación de los métodos de Replicación, Balanceo de Carga y Backup ............... 99

2.6.1.1 Configuración de Streaming Replication ................................................................ 100

2.6.1.2 Configuración de SQL Relay .................................................................................. 109

2.6.1.3 Configuración de Backups....................................................................................... 123

3- TRANSFERENCIA Y BENEFICIARIOS ................................................................................. 125

4- BIBLIOGRAFÍA. ........................................................................................................................ 126









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1- INTRODUCCIÓN



1.1 RESUMEN TÉCNICO



En este trabajo expongo la replicación de base de datos como un método para obtener mayor

seguridad y disponibilidad de los datos almacenados en las distintas bases de datos Postgres. Como

objetivo de este trabajo demuestro que utilizar replicación en bases de datos logra una mayor

disponibilidad de los datos. Esto queda demostrado por medio de sistemas operativos (Linux)

instalados en máquinas virtuales, los cuales cuentan con la configuración que se investiga según el

tema que se desarrolla.

Este tipo de tecnología beneficia a los administradores de bases de datos, a los propietarios

de la información y a los usuarios finales, dado que esto permite a los administradores de bases de

datos manejar las bases de datos de una manera más segura, a los propietarios de la información de

que garantizan la integridad de sus datos, dado que evita perdidas de información y que los usuarios

de la misma cuentan con los datos cada vez que lo necesitan, aun cuando existen fallas en los

servidores de bases de datos.

La replicación es el proceso de copiar y mantener objetos de la base de datos, como por

ejemplo relaciones, en múltiples bases de datos que forman un sistema de bases de datos

distribuido.









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1.2 DENOMINACIÓN DEL PROYECTO



Confiabilidad, recuperación de fallos y optimización de bases de datos “Postgres” en

servidores utilizando sistemas de replicación.



1.3 PALABRAS CLAVE



Servidor, bases de datos, replicación, disponibilidad, recuperación de fallos, confiabilidad,

optimización.



1.4 DISCIPLINA



Las disciplinas del trabajo son las Bases de Datos. Este material de trabajo se centrará en la

aplicación de modos de replicación de Bases de Datos Postgres instaladas en servidores Linux.





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2- DESCRIPCION DEL PROYECTO



2.1 FORMULACIÓN Y FUNDAMENTACIÓN DEL PROBLEMA



En la actualidad, el Centro de Informática de la Universidad Nacional de Cuyo no cuenta

con un sistema de base de datos que garantice la alta disponibilidad de los datos ante posibles fallas

de hardware o de software, por lo que si se produjera algún desperfecto no se podrían realizar

consultas sobre dichas bases de datos. Frente a esto, el administrador de bases de datos, tiene como

desafío lograr en lo posible que el sistema de bases de datos sea consistente y se encuentre

disponible siempre que sea requerido.

La base del problema radica en el hecho de que actualmente en el Centro de Informática de

la Universidad Nacional de Cuyo sólo se dispone de backups que se realizan de manera periódica,

por lo que si se interrumpe el servicio, este deberá estar detenido durante el lapso en que se logre

restablecer el mismo o durante el tiempo que tome restaurar un backup corriendo el riesgo de perder

los datos guardados en la base luego de realizada la última copia de seguridad.



2.2 HIPÓTESIS DE INVESTIGACIÓN



Mediante un sistema de replicación de datos en Postgres es posible aumentar la

disponibilidad de las bases de datos, logrando un grado de consistencia en los datos replicados en

estas bases de datos bajo condiciones de tolerancia a fallas.



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2.3 OBJETIVOS



2.3.1 Objetivo General



Analizar, configurar e implementar un Sistema de replicación de bases de datos Postgres,

que contribuya a mejorar la tolerancia a fallas, el almacenamiento y consulta de los datos.



2.3.2 Objetivos Específicos





 Instalar un sistema de replicación asincrónica maestro-esclavo (master-slave) en el que

los nodos esclavos se pueden utilizar para realizar consultas de solo lectura.

 Proporcionar un método de balanceo de carga en los servidores Postgres.

 Realización de backups de las distintas bases de datos Postgres.

 Implementación en la Universidad Nacional de Cuyo, que constará de la instalación y

configuración de un sistema de replicación conjuntamente con un método de balanceo de

carga, además de un sistema de backups para las distintas bases de datos que la

Universidad dispone.

2.4 METODOLOGÍA



El desarrollo de este trabajo de investigación se realizará en torno a las siguientes

actividades:

 La primera etapa de investigación comienza con un relevamiento de la información

tendiente a obtener un panorama de las distintas tecnologías y opcio