使用数据库实例只读副本

只读副本是数据库实例的只读副本。您可以将从应用程序发出的查询路由到只读副本，以减轻主数据库实例上的负载。通过这种方法，可以实现弹性横向扩展并超越单个数据库实例的容量限制，以处理读取密集型数据库工作负载。

要从源数据库实例创建只读副本，Amazon RDS 使用数据库引擎的内置复制功能。有关在特定引擎上使用只读副本的信息，请参阅以下部分：

在从源数据库实例创建只读副本后，源将成为主数据库实例。当您更新主数据库实例时，Amazon RDS 将它们异步复制到只读副本。下图显示了源数据库实例正在复制到不同可用区（AZ）中的只读副本。客户端拥有主数据库实例的读/写访问权限和副本的只读访问权限。

Amazon RDS 只读副本概述

以下各节讨论数据库实例只读副本。有关多可用区数据库集群 只读副本的信息，请参阅使用多可用区数据库集群只读副本。

只读副本的使用案例

为给定的源数据库实例部署一个或多个只读副本在各种情况下都可能有意义，包括：

只读副本的工作原理

创建只读副本时，首先指定现有的数据库实例作为源。紧接着，Amazon RDS 拍摄源实例的快照，并根据该快照创建一个只读实例。然后，每当主数据库实例发生更改时，Amazon RDS 就使用数据库引擎的异步复制方法来更新只读副本。

只读副本是仅允许只读连接的数据库实例。一个例外是 RDS for Oracle 数据库引擎，它支持装载模式下的副本数据库。装载副本不接受用户连接，因此无法支持只读工作负载。装载副本的主要用途是跨区域灾难恢复。有关更多信息，请参阅使用 Amazon RDS for Oracle 的只读副本。

应用程序连接到只读副本就像连接到任何数据库实例一样。Amazon RDS 复制源数据库实例中的所有数据库。

多可用区部署中的只读副本

您可以为数据库实例配置只读副本，此外还配置了备用副本以实现多可用区部署中的高可用性。使用备用副本进行复制是同步的。与只读副本不同，备用副本无法处理读取流量。

在以下场景中，客户端拥有对一个可用区中的主数据库实例的读取/写入权限。主实例将更新异步复制到第二个可用区中的只读副本，还将更新同步复制到第三个可用区中的备用副本。客户端仅对只读副本具有读取权限。

有关高可用性和备用副本的更多信息，请参阅配置和管理多可用区部署。

跨区域只读副本

在某些情况下，只读副本与其主数据库实例位于不同的 Amazon Web Services 区域。在这些情况下，Amazon RDS 在主数据库实例与只读副本之间设置安全通道。Amazon RDS 建立启用安全通道所需的任何Amazon安全配置，例如添加安全组条目。有关跨区域只读副本的更多信息，请参阅在不同的 Amazon Web Services 区域中创建只读副本。

本章中的信息适用于在源数据库实例所在的相同 Amazon Web Services 区域中或在单独的 Amazon Web Services 区域中创建 Amazon RDS 只读副本。以下信息不适用于对 Amazon EC2 实例上运行的实例或本地实例设置复制操作。

数据库引擎的只读副本间的差异

由于 Amazon RDS 数据库引擎执行复制的方式不同，因此您应了解它们具有的几个显著差异，如下表所示：

只读副本存储类型

默认情况下，将创建与源数据库实例的存储类型相同的只读副本。但是，您可基于下表中列出的选项创建与源数据库实例的存储类型不同的只读副本。

从副本创建副本的限制

Amazon RDS 不支持循环复制。您不能将数据库实例配置为充当现有数据库实例的复制源。您只可以基于现有数据库实例创建新的只读副本。例如，如果 MySourceDBInstance 复制到 ReadReplica1，您不能将 ReadReplica1 配置为复制回 MySourceDBInstance。

对于 RDS for MariaDB 和 RDS for MySQL 以及特定版本的 RDS for PostgreSQL，您可以基于现有只读副本创建只读副本。例如，您可以从现有副本 ReadReplica1 创建新的只读副本 ReadReplica2。对于 RDS for Oracle 和 RDS for SQL Server，您不能基于现有只读副本来创建只读副本。

删除副本时的注意事项

如果您不再需要只读副本，则可以使用用于删除数据库实例的相同机制显式删除它们。如果您在同一 Amazon Web Services 区域中删除源数据库实例而不删除其只读副本，则每个只读副本都会提升为独立的数据库实例。有关删除数据库实例的信息，请参阅删除数据库实例。有关只读副本提升的信息，请参阅将只读副本提升为独立的数据库实例。

如果您具有跨区域只读副本，请参阅跨区域复制注意事项了解有关删除跨区域只读副本源数据库实例的注意事项。

创建只读副本

您可以使用 Amazon Web Services Management Console、Amazon CLI 或 RDS API 从现有数据库实例创建只读副本。可通过指定 SourceDBInstanceIdentifier（要从其进行复制的源数据库实例的数据库实例标识符）创建只读副本。

当您创建只读副本时，Amazon RDS 会制作源数据库实例的数据库快照，然后开始复制。因此，在制作数据库快照时，将在源数据库实例上感到短暂的 I/O 暂停。

长时间运行的活动事务会减慢创建只读副本的过程。我们建议您等待长时间运行的事务完成，然后再创建只读副本。如果从同一源数据库实例同时创建多个并行只读副本，则 Amazon RDS 仅在开始第一个创建操作时创建一张快照。

创建只读副本时，有几件事情需要考虑。首先，您必须先通过将备份保留期设置为一个非零值来在源数据库实例上启用自动备份。此要求也适用于作为一个只读副本的源数据库实例的另一个只读副本。要对 RDS for MariaDB 只读副本启用自动备份，请先创建只读副本，然后修改只读副本以启用自动备份。

aws rds create-db-instance-read-replica \
    --db-instance-identifier myreadreplica \
    --source-db-instance-identifier mydbinstance \
    --allocated-storage 100 \
    --max-allocated-storage 1000

aws rds create-db-instance-read-replica ^
    --db-instance-identifier myreadreplica ^
    --source-db-instance-identifier mydbinstance ^
    --allocated-storage 100 ^
    --max-allocated-storage 1000

将只读副本提升为独立的数据库实例

您可以将只读副本提升为独立的数据库实例。提升只读副本时，数据库实例将在重启后变得可用。

出于多种原因，您可能要将只读副本提升为独立的数据库实例：

当您提升只读副本时，创建的新数据库实例会保留以前只读副本的选项组和参数组。提升过程可能需要几分钟或更长时间才能完成，具体时间取决于只读副本的大小。将只读副本提升为新数据库实例后，即与任何其他数据库实例相同。例如，您可从新数据库实例创建只读副本并执行时间点还原操作。由于经过提升的数据库实例不再是只读副本，因此不能再使用它作为复制目标。如果源数据库实例有多个只读副本，则将其中一个只读副本提升为数据库实例对其他副本无影响。

备份持续时间随在上次备份后对数据库进行的更改数而发生变化。如果您打算将只读副本提升为单独实例，我们建议您在提升之前启用备份并完成至少一次备份。此外，当只读副本处于 backing-up 状态时，您无法将其提升为独立实例。如果您为只读副本启用了备份，请配置自动备份时段，以便每日备份不会影响只读副本提升。

以下步骤说明将只读副本提升为数据库实例的一般过程：

aws rds promote-read-replica \
    --db-instance-identifier myreadreplica

aws rds promote-read-replica ^
    --db-instance-identifier myreadreplica

监控只读复制

您可以通过几个方法监控只读副本的状态。Amazon RDS 控制台在只读副本详细信息的 Connectivity & security（连接和安全）选项卡的 Replication（复制）部分中显示只读副本的状态。要查看只读副本的详细信息，请在 Amazon RDS 控制台的数据库实例列表中选择该只读副本的名称。

您还可以使用 Amazon CLIdescribe-db-instances 命令或 Amazon RDS API DescribeDBInstances 操作查看只读副本的状态。

只读副本的状态可以是以下某项：

您可以查看到数据库实例的复制位置，如果是，请检查其复制状态。在 RDS 控制台的数据库页面上，它在角色列中显示主要。选择其数据库实例名称。在详细信息页面的连接性和安全性选项卡上，其复制状态位于复制下。

监控复制滞后

您可以通过查看 Amazon RDS ReplicaLag 指标，在 Amazon CloudWatch 中监控复制滞后。

对于 MariaDB 和 MySQL，ReplicaLag 指标报告 Seconds_Behind_Master 命令的 SHOW REPLICA STATUS 字段的值。MySQL 和 MariaDB 的复制滞后的常见原因如下所示：

当 ReplicaLag 指标达到 0 时，即表示副本已赶上主数据库实例进度。如果 ReplicaLag 指标返回 -1，则当前未激活复制。ReplicaLag = -1 等效于 Seconds_Behind_Master = NULL。

对于 Oracle，ReplicaLag 指标是以下项的总和：Apply Lag 值加上当前时间和应用滞后的 DATUM_TIME 值之间的差。DATUM_TIME 值是只读副本从其源数据库实例收到数据的最后时间。有关更多信息，请参阅 Oracle 文档中的V$DATAGUARD_STATS。

对于 SQL Server，ReplicaLag 指标是已落后数据库的最大滞后秒数。例如，如果您有两个数据库分别滞后 5 秒和 10 秒，则 ReplicaLag 为 10 秒。ReplicaLag 指标返回以下查询的值。

SELECT MAX(secondary_lag_seconds) max_lag FROM sys.dm_hadr_database_replica_states;

有关更多信息，请参阅 Microsoft 文档中的 secondary_lag_seconds。

如果 RDS 无法确定滞后，例如在副本安装期间或只读副本处于 ReplicaLag 状态时，则 -1 返回 error。

对于 PostgreSQL， ReplicaLag 指标返回以下查询的值。

SELECT extract(epoch from now() - pg_last_xact_replay_timestamp()) AS reader_lag

PostgreSQL 9.5.2 版及更高版本使用物理复制槽来管理源实例上的提前写入日志 (WAL) 保留。对于每个跨区域只读副本实例，Amazon RDS 创建一个物理复制槽并将它与实例关联。两个 Amazon CloudWatch 指标、Oldest Replication Slot Lag 和 Transaction Logs Disk Usage 表示最滞后的副本（依据接收到的 WAL 数据）的滞后时间和用于 WAL 数据的存储空间。当跨区域只读副本长时间滞后时，Transaction Logs Disk Usage 值会显著增大。

有关使用 CloudWatch 监控数据库实例的更多信息，请参阅使用 Amazon CloudWatch 监控 Amazon RDS 指标。

在不同的 Amazon Web Services 区域中创建只读副本

借助 Amazon RDS，您可以在与源数据库实例不同的 Amazon Web Services 区域中创建只读副本。

您可在其他 Amazon Web Services 区域创建只读副本，用于执行以下操作：

在与源实例不同的 Amazon Web Services 区域中创建只读副本与在同一 Amazon Web Services 区域中创建副本非常相似。您可以使用 Amazon Web Services Management Console、运行 create-db-instance-read-replica 命令或调用 CreateDBInstanceReadReplica API 操作。

区域和版本可用性

功能可用性和支持因每个数据库引擎的特定版本以及 Amazon Web Services 区域而异。有关跨区域复制的版本和区域可用性的更多信息，请参阅跨区域只读副本。

创建跨区域只读副本

以下过程演示如何根据不同 Amazon Web Services 区域中的源 MariaDB、Microsoft SQL Server、MySQL、Oracle 或 PostgreSQL 数据库实例创建只读副本。

arn:aws:rds:us-east-1:123456789012:db:mydbinstance

aws rds create-db-instance-read-replica \
    --db-instance-identifier myreadreplica \
    --region us-west-2 \
    --source-db-instance-identifier arn:aws:rds:us-east-1:123456789012:db:mydbinstance

aws rds create-db-instance-read-replica ^
    --db-instance-identifier myreadreplica ^
    --region us-west-2 ^
    --source-db-instance-identifier arn:aws:rds:us-east-1:123456789012:db:mydbinstance

aws rds create-db-instance-read-replica \
    --db-instance-identifier myreadreplica \
    --region us-west-2 \
    --source-db-instance-identifier arn:aws:rds:us-east-1:123456789012:db:mydbinstance \
    --kms-key-id my-us-west-2-key

aws rds create-db-instance-read-replica ^
    --db-instance-identifier myreadreplica ^
    --region us-west-2 ^
    --source-db-instance-identifier arn:aws:rds:us-east-1:123456789012:db:mydbinstance ^
    --kms-key-id my-us-west-2-key
 

arn:aws:rds:us-east-1:123456789012:db:mydbinstance

https://us-west-2.rds.amazonaws.com/
    ?Action=CreateDBInstanceReadReplica
    &KmsKeyId=my-us-east-1-key
    &PreSignedUrl=https%253A%252F%252Frds.us-west-2.amazonaws.com%252F
         %253FAction%253DCreateDBInstanceReadReplica
         %2526DestinationRegion%253Dus-east-1
         %2526KmsKeyId%253Dmy-us-east-1-key
         %2526SourceDBInstanceIdentifier%253Darn%25253Aaws%25253Ards%25253Aus-west-2%123456789012%25253Adb%25253Amydbinstance
         %2526SignatureMethod%253DHmacSHA256
         %2526SignatureVersion%253D4%2526SourceDBInstanceIdentifier%253Darn%25253Aaws%25253Ards%25253Aus-west-2%25253A123456789012%25253Ainstance%25253Amydbinstance
         %2526Version%253D2014-10-31
         %2526X-Amz-Algorithm%253DAWS4-HMAC-SHA256
         %2526X-Amz-Credential%253DAKIADQKE4SARGYLE%252F20161117%252Fus-west-2%252Frds%252Faws4_request
         %2526X-Amz-Date%253D20161117T215409Z
         %2526X-Amz-Expires%253D3600
         %2526X-Amz-SignedHeaders%253Dcontent-type%253Bhost%253Buser-agent%253Bx-amz-content-sha256%253Bx-amz-date
         %2526X-Amz-Signature%253D255a0f17b4e717d3b67fad163c3ec26573b882c03a65523522cf890a67fca613
    &DBInstanceIdentifier=myreadreplica
    &SourceDBInstanceIdentifier=&region-arn;rds:us-east-1:123456789012:db:mydbinstance
    &Version=2012-01-15						
    &SignatureVersion=2
    &SignatureMethod=HmacSHA256
    &Timestamp=2012-01-20T22%3A06%3A23.624Z
    &AWSAccessKeyId=<&AWS; Access Key ID>
    &Signature=<Signature>

Amazon RDS 如何执行跨区域复制

Amazon RDS 使用以下过程创建跨区域只读副本。根据涉及的 Amazon Web Services 区域和数据库中的数据量，此过程可能需要几个小时才能完成。在创建跨区域只读副本时，可使用此信息来确定过程进度：

跨区域复制注意事项

在一个 Amazon Web Services 区域内执行复制需要注意的所有事项都适用于跨区域复制。在执行跨 Amazon Web Services 区域复制时，还需要额外注意以下事项：

请求跨区域只读副本

要与源区域通信以请求创建跨区域只读副本，请求者（IAM 角色或 IAM 用户）必须能够访问源数据库实例和源区域。

请求者的 IAM 策略中的某些条件可能会导致请求失败。以下示例假定源数据库实例位于美国东部（俄亥俄州），只读副本在US East (N. Virginia)中创建。这些示例显示了请求者的 IAM 策略中导致请求失败的条件：

如果您需要使用可能导致请求失败的上述某个条件，则可以在策略中包含第二个带有 aws:CalledVia 的语句，以便请求成功。例如，您可以使用带有 aws:CalledVia 的 aws:SourceVpce，如下所示：

...
"Effect": "Allow",
"Action": "rds:CreateDBInstanceReadReplica",
"Resource": "*",
"Condition": {
    "Condition" : { 
        "ForAnyValue:StringEquals" : {
          "aws:SourceVpce": "vpce-1a2b3c4d"
        }
     }
},
{
    "Effect": "Allow",
    "Action": [
        "rds:CreateDBInstanceReadReplica"
    ],
    "Resource": "*",
    "Condition": {
        "ForAnyValue:StringEquals": {
            "aws:CalledVia": [
                "rds.amazonaws.com"
            ]
        }
    }
}

有关更多信息，请参阅 IAM 用户指南 中的 IAM 中的策略和权限 。

授权只读副本

跨区域数据库只读副本创建请求返回后success，RDS 开始在后台创建副本。创建了 RDS 访问源数据库实例的授权。此授权将源数据库实例链接到只读副本，并允许 RDS 仅复制到指定的只读副本。

RDS 使用服务链接的 IAM 角色中的 rds:CrossRegionCommunication 权限对授权进行验证。如果副本获得授权，RDS 将与源区域通信并完成副本创建。

RDS 无权访问之前未经 CreateDBInstanceReadReplica 请求授权的数据库实例。只读副本创建完成后，将撤销授权。

RDS 使用服务链接的角色来验证源区域中的授权。如果在复制创建过程中删除了服务链接的角色，则创建将失败。

有关更多信息，请参阅 IAM 用户指南 中的使用服务相关角色。

使用 Amazon Security Token Service 凭证

来自全局 Amazon Security Token Service (Amazon STS) 终端节点的会话令牌仅在默认启用的 Amazon Web Services 区域（商业区域）中有效。在 assumeRole 中使用来自 Amazon STS API 操作的凭证时， 如果源区域是选择加入区域，请使用区域终端节点。否则，请求将失败。发生这种情况的原因是，您的凭证必须在两个区域都有效，而在使用区域 Amazon STS 终端节点时，仅选择加入区域有效。

要使用全局终端节点，请确保在操作中为两个区域都启用了该终端节点。在 Valid in all Amazon Web Services 区域 账户设置中将全局终端节点设置为 Amazon STS。

同样的规则也适用于预签名 URL 参数中的凭证。

有关更多信息，请参阅《IAM 用户指南》中的在 Amazon Web Services 区域中管理 Amazon STS。

跨区域复制成本

跨区域复制时传输的数据可产生 Amazon RDS 数据传输费用。这些跨区域复制操作会对传输到源 Amazon Web Services 区域以外的数据收取费用：

对于 MySQL 和 MariaDB 实例，可以通过减少创建的跨区域只读副本的数量来降低数据传输费用。例如，假设您在一个 Amazon Web Services 区域中有一个源数据库实例并希望在另一个 Amazon Web Services 区域中有三个只读副本。在这种情况下，您只能从源数据库实例创建一个只读副本。您可以从第一个只读副本而不是源数据库实例创建另外两个副本。

例如，如果您在一个 source-instance-1有 Amazon Web Services 区域，则可以执行以下操作：

在此例中，只需支付从 source-instance-1 到 read-replica-1 的数据传输费用。您无需支付从 read-replica-1 到另外两个副本的数据传输费用，因为它们位于同一 Amazon Web Services 区域。如果从 source-instance-1 直接创建所有三个副本，则需要为传输到所有三个副本的数据付费。