AWS secara resmi telah merilis pgactive sebagai open source, sebuah ekstensi PostgreSQL yang memungkinkan replikasi active-active di beberapa instance database. Meskipun teknologi ini telah tersedia sebagai fitur di AWS RDS Postgres sejak 2023, perilisan terbaru ke komunitas telah memicu diskusi intens tentang kompleksitas dan risiko pengaturan database multi-master.
Fitur Utama pgactive:
- Replikasi active-active di berbagai instance PostgreSQL
- Resolusi konflik last-write-wins berdasarkan timestamp
- Pencatatan konflik ke tabel
pgactive_conflict_history - Dibangun di atas replikasi logis PostgreSQL
- Mendukung deployment multi-region
- Tersedia di AWS RDS Postgres sejak 2023
Janji dan Bahaya Replikasi Active-Active
Ekstensi pgactive memungkinkan beberapa instance PostgreSQL menerima penulisan secara bersamaan, dengan perubahan direplikasi di seluruh cluster menggunakan fitur replikasi logis PostgreSQL . Pendekatan ini bertujuan mengatasi tantangan umum seperti mengurangi latensi penulisan lintas wilayah dan mempertahankan ketersediaan tinggi selama partisi jaringan. Namun, respons komunitas mengungkap kekhawatiran mendalam tentang trade-off fundamental yang terlibat.
Ekstensi ini menggunakan strategi resolusi konflik last-write-wins berdasarkan timestamp, mencatat transaksi yang berkonflik ke tabel khusus untuk ditinjau kemudian. Meskipun terdengar sederhana, para ahli database memperingatkan bahwa pendekatan ini pada dasarnya melanggar salah satu prinsip inti sistem database.
Resolusi konflik tidak lebih dari eufemisme untuk melanggar durabilitas dengan menghapus data yang sudah dikomit dan diakui.
Kritik ini menyoroti masalah fundamental: ketika konflik terjadi, data yang sebelumnya telah dikomit mungkin ditimpa secara diam-diam, melanggar jaminan durabilitas yang biasanya diharapkan aplikasi dari PostgreSQL .
Kompleksitas Teknis dan Tantangan Dunia Nyata
Diskusi komunitas mengungkap bahwa pgactive berada dalam ekosistem kompleks solusi replikasi PostgreSQL . Teknologi ini dibangun berdasarkan karya sebelumnya dari perusahaan seperti 2ndQuadrant (sekarang bagian dari EDB ), yang mengembangkan berbagai iterasi alat replikasi logis termasuk BDR dan pglogical selama dekade terakhir.
Implementasi teknis mengandalkan replikasi logis bawaan PostgreSQL , tetapi menambahkan kemampuan deteksi dan resolusi konflik. Ketika konflik muncul, sistem mencatatnya untuk potensi resolusi manual, tetapi perilaku default memprioritaskan ketersediaan daripada konsistensi. Pilihan desain ini membuat pgactive cocok untuk kasus penggunaan spesifik tetapi berpotensi berbahaya untuk aplikasi yang memerlukan integritas data ketat.
Para praktisi database mencatat bahwa deployment yang sukses biasanya memerlukan perencanaan arsitektur yang hati-hati. Aplikasi harus dirancang dengan strategi partisi data di mana setiap wilayah atau instance terutama menulis ke subset datanya sendiri, meminimalkan konflik. Tanpa perencanaan seperti itu, sistem dapat menghasilkan hasil yang tidak terduga yang memerlukan intervensi manual untuk diselesaikan.
Timeline Evolusi Replikasi PostgreSQL:
- BDR1: Open-source, dasar untuk pgactive
- PostgreSQL 10 (2017): Replikasi logikal native ditambahkan
- pglogical v1/v2: Ekstensi replikasi logikal open-source
- BDR v3/v4: Closed-source, kemudian berganti nama menjadi Postgres Distributed ( PGD )
- PGD v6: Penawaran komersial terbaru dari EDB
- pgactive (2023): Fitur AWS RDS , di-open-source-kan pada 2024
Kasus Penggunaan Terbatas dan Alternatif
Konsensus komunitas menunjukkan bahwa pgactive mengatasi serangkaian persyaratan yang sempit. Ini bekerja paling baik untuk skenario di mana distribusi geografis sangat penting, partisi jaringan diharapkan, dan beberapa inkonsistensi data dapat diterima. Contohnya termasuk sistem manajemen konten, platform media sosial, atau beban kerja analitik di mana konsistensi eventual sudah cukup.
Untuk aplikasi yang memerlukan konsistensi kuat, para ahli merekomendasikan untuk tetap menggunakan pengaturan PostgreSQL single-master tradisional dengan read replica, atau beralih ke database terdistribusi yang dibuat khusus seperti CockroachDB , FoundationDB , atau solusi cloud-native seperti Google Spanner .
Diskusi juga mengungkap bahwa banyak organisasi dapat melakukan scale dengan sangat jauh menggunakan konfigurasi PostgreSQL single-master, mempertanyakan apakah kompleksitas operasional pengaturan multi-master dibenarkan untuk sebagian besar kasus penggunaan.
Solusi Database Terdistribusi Alternatif:
- MySQL Group Replication: Replikasi sinkron dengan konsensus mayoritas
- Galera: Plugin replikasi MySQL dengan penulisan sinkron
- CockroachDB: Database SQL terdistribusi
- FoundationDB: Penyimpanan key-value dengan properti ACID
- Google Spanner: Database terdistribusi cloud-native
- Oracle Database: Multi-master dengan perangkat keras khusus
Kesimpulan
Meskipun pgactive mewakili upaya rekayasa yang signifikan dan mengisi niche spesifik dalam ekosistem PostgreSQL , respons komunitas menggarisbawahi tantangan inheren sistem database terdistribusi. Perilisan open source ekstensi ini memberikan transparansi tentang trade-off ini, tetapi juga berfungsi sebagai pengingat bahwa tidak ada solusi sederhana untuk ketegangan fundamental antara konsistensi, ketersediaan, dan toleransi partisi dalam sistem terdistribusi.
Untuk sebagian besar organisasi, saran tetap jelas: evaluasi dengan hati-hati apakah manfaat replikasi active-active lebih besar daripada kompleksitas operasional dan potensi masalah konsistensi data. Daya tarik menggoda pengaturan multi-master sering menutupi keahlian mendalam yang diperlukan untuk mengimplementasikannya dengan aman.
Catatan: Replikasi logis adalah fitur PostgreSQL yang menangkap dan mereplikasi perubahan data dalam format yang dapat diinterpretasi dan dimodifikasi sebelum diterapkan ke database target.
Referensi: Active-active Replication Extension for PostgreSQL (pgactive)