RDS/Aurora バージョンアップのポイント

by hmatsu47

Slide 1

Slide 1 text

RDS/Aurora バージョンアップのポイント JAWS-UG 朝会 #41　2023/1/17 まつひさ（hmatsu47）

Slide 2

Slide 2 text

自己紹介松久裕保（@hmatsu47） ● https://qiita.com/hmatsu47 名古屋で Web インフラのお守り係をしています JAWS-UG 名古屋・浜松を中心に活動しています ○ 「RDBMS（MySQL）の話をする人」として認知されているようです ○ 以前「MySQL 8.0 の薄い本」を作っていました（8.0.24 まで更新） ■ Qiita の記事： https://qiita.com/hmatsu47/items/ceb75caf46e3c761095d 2

Slide 3

Slide 3 text

近況 ● 朝会 #32 で話した Aurora MySQL v1 → v3 移行が完了 ○ 2022/10 : メインのプロダクトの移行が完了 ○ 2022/12 : テスト環境など内部 DB の移行がすべて完了 ○ 2023/1（先週末）: 別プロダクトの移行が完了 →移行はほぼ完了（お試し環境を 1 つ残すのみ） 3

Slide 4

Slide 4 text

本日のネタ ● バージョンアップで考慮する主要なポイントを 5 つ ○ データ完全性・機能の互換性・性能・停止時間・切り戻し ● 色々なバージョンアップ手法のメリットと注意点 ○ インプレースアップグレード・クローン後アップグレード ○ Blue/Green デプロイ・新旧 DB への同時並行書き込み ● バージョンアップ計画を進める際のポイント ○ 作業分担と協力体制・情報共有・事前準備とリハーサル 4

Slide 5

Slide 5 text

おことわり ● バージョンアップの具体的な手順は示しません ● バージョンアップに使えるマネージドサービスの具体例や機能について不明点・疑問点がある場合は、契約中の AWS パートナーか AWS サポートに確認してください 5

Slide 6

Slide 6 text

Slide 7

Slide 7 text

考慮ポイント① データ完全性 ● 完全性を保ったデータ移行は意外と難しい ○ サービスを完全停止してバックアップを取り新環境に復元できる →完全性を保つのは比較的容易 ○ 実際には許容できるサービス停止時間は限られる ○ データ変換処理のバグや不都合な仕様に当たる可能性も ● 事後のデータ整合確認の併用も検討 ○ ダンプ比較・行数比較・DMS による検証など 7 Aurora や RDS のリリースノートを読むと、アップグレードに関する不具合の解消報告がいくつか見つかるね！ https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/AmazonRDS/late st/AuroraMySQLReleaseNotes/AuroraMySQL.Updat es.3022.html

Slide 8

Slide 8 text

考慮ポイント① データ完全性 ● 完全性を保ったデータ移行は意外と難しい ○ サービスを完全停止してバックアップを取り新環境に復元できる →完全性を保つのは比較的容易 ○ 実際には許容できるサービス停止時間は限られる ○ データ変換処理のバグや不都合な仕様に当たる可能性も ● 事後のデータ整合確認の併用も検討 ○ ダンプ比較・行数比較・DMS による検証など 8 容量が小さいテーブルならテーブルダンプは整合確認にも使えるね！ https://zenn.dev/hmatsu47/articles/mysql-dump-for-v erup-check でもデータの全件 COUNT(*) は意外と時間が掛かったりするから注意してね！ https://zenn.dev/hmatsu47/articles/mysql80-count-slo wdown

Slide 9

Slide 9 text

考慮ポイント② 機能の互換性 ● バージョン間差異の影響がどれだけあるか？ ○ SQL 文の非互換・RDBMS としての機能の非互換 ○ アプリケーションや管理監視システムの改修・修正が必要に ● アプリケーション改修・リリースタイミング ○ 可能ならバージョンアップ前に、バージョンアップ前後の両方で動く形に改修してリリース ■ バージョンアップと同時に新機能を使うアプリケーションをリリースしない 9

Slide 10

Slide 10 text

Slide 11

Slide 11 text

Slide 12

Slide 12 text

Slide 13

Slide 13 text

考慮ポイント③ 性能 ● バージョンアップで性能が変わるケースがある ○ 高速化するという触れ込みでも性能低下するケースが結構ある ● SQL 文の実行計画が変わるケースがある ○ 設定のチューニングやアプリケーションの改修が必要 ■ パラメーターの調整やオプティマイザヒント（ヒント句）の使用など ● 事前の性能テストは重要 ○ 結果を見てインスタンスサイズを調整する 13

Slide 14

Slide 14 text

Slide 15

Slide 15 text

考慮ポイント④ 停止時間 ● ①で触れたとおり、許容できる停止時間は限られる ○ 常にインプレースアップグレードができるわけではない ■ 時間短縮のため Blue/Green デプロイなど別の手法が必要になることも ■ 手法別のメリット・デメリットについては後述 15

Slide 16

Slide 16 text

考慮ポイント⑤ 切り戻し ● 残念ながらバージョンアップが失敗することはよくある ○ 時間超過、整合確認失敗による作業中止 ○ バージョンアップ後の不具合発生による切り戻し ● どの程度停止時間・データ欠落を許容するか？に合わせ事前に（想定ケース別の）切り戻し手順を定めておく ○ 例）スナップショットから復元（数日程度の停止とデータ欠落を許容） ○ 例）Blue/Green で逆方向レプリケーション（新→旧）を設定 16

Slide 17

Slide 17 text

Slide 18

Slide 18 text

Slide 19

Slide 19 text

考慮ポイントについて整理 ● 重視するポイントはバージョンアップ対象ごとに異なる ○ 完全性が重要なケースもあれば、停止時間が重要なケースも ○ バージョン間の互換性は対象によって異なる ■ 例）Aurora MySQL v1 → v2 の互換性は高い ■ 例）Aurora MySQL v2 → v3（RDS for MySQL 5.7 → 8.0）は細かい差異が多いので念入りな調査と準備が必要 ● 重視するポイントに合ったバージョンアップ手法を選択 19 Aurora MySQL v3 や MySQL 8.0 へのバージョンアップって大変なんだね！ Aurora MySQL v1 → v3 のバージョンアップなんて、良い子は真似しないでね！ https://zenn.dev/hmatsu47/books/aurora-mysql3-plan-book https://zenn.dev/hmatsu47/books/aurora-mysql-do-book

Slide 20

Slide 20 text

手法① インプレースアップグレード ● 既存 DB・クラスタをそのままバージョンアップ ● メリット ○ 作業が簡単 ● 注意点 ○ 所要時間が不定 ○ バージョンアップが失敗した場合、旧バージョンの DB をスナップショットから復元する必要が生じる可能性も 20

Slide 21

Slide 21 text

手法① インプレースアップグレード ● 既存 DB・クラスタをそのままバージョンアップ ● メリット ○ 作業が簡単 ● 注意点 ○ 所要時間が不定 ○ バージョンアップが失敗した場合、旧バージョンの DB をスナップショットから復元する必要が生じる可能性も 21 アップグレード前の状態によって時間が掛かったり、同時にいっぱいアップグレードしようとすると処理が待たされたりするから注意してね！

Slide 22

Slide 22 text

手法② クローン後にインプレースアップグレード ● クローン後にアップグレードして DB 接続を切り替える ● メリット ○ 作業トラブルに備えて古いバージョンの DB・クラスタを残せる ● 注意点 ○ 所要時間が不定（長くなりがち） ○ アプリケーションで DB のエンドポイントをハードコーディングしている場合は修正が必要（または DB・クラスタ名を入れ替える） 22

Slide 23

Slide 23 text

Slide 24

Slide 24 text

手法③ Blue/Green デプロイ ● 旧バージョンの DB からコピーした DB をアップグレードし、旧 DB →新 DB 間をレプリケーションする ○ 短時間サービス停止し、参照先を新 DB に切り替え ● メリット ○ サービス停止時間が短い ○ MySQL 系ならフルマネージドの Blue/Green デプロイが使える 24

Slide 25

Slide 25 text

手法③ Blue/Green デプロイ ● 旧バージョンの DB からコピーした DB をアップグレードし、旧 DB →新 DB 間をレプリケーションする ○ 短時間サービス停止し、参照先を新 DB に切り替え ● メリット ○ サービス停止時間が短い ○ MySQL 系ならフルマネージドの Blue/Green デプロイが使える 25 自前 Aurora MySQL v1 → v3 Blue/Green デプロイ環境構築例（準備が完了したら短時間サービス停止して、 v2 → v2 → v3 の binlog レプリケーションを止めて、EC2/Fargate からの DB アクセスを実線の矢印から点線の矢印に切り替える） Aurora MySQL v3 や MySQL 8.0 へのバージョンアップって大変なんだね！ Aurora MySQL v1 → v3 のバージョンアップなんて、良い子は (ry

Slide 26

Slide 26 text

手法③ Blue/Green デプロイ ● 旧バージョンの DB からコピーした DB をアップグレードし、旧 DB →新 DB 間をレプリケーションする ○ 短時間サービス停止し、参照先を新 DB に切り替え ● メリット ○ サービス停止時間が短い ○ MySQL 系ならフルマネージドの Blue/Green デプロイが使える 26 フルマネージドの Blue/Green デプロイって便利だね！ https://qiita.com/hmatsu47/items/cb69c0a4f0042b7666e7 https://qiita.com/hmatsu47/items/922c4f23a1e66f948947

Slide 27

Slide 27 text

手法③ Blue/Green デプロイ ● 注意点 ○ データ不整合の可能性がある（自前 Blue/Green や DMS の場合は特に） ■ 旧→新切り替え時に整合確認したほうが良い ○ PostgreSQL 系は論理レプリケーションで DDL がほぼ使えない ○ DMS（CDC）を使う場合、DMS の仕様上の制約がある ■ CDC で複製可能な DDL やデータ（値）の範囲が限られるなど ○ アプリケーションで DB のエンドポイントをハードコーディングしている場合は対応が必要（フルマネージド Blue/Green デプロイ除く） 27

Slide 28

Slide 28 text

Slide 29

Slide 29 text

Slide 30

Slide 30 text

手法④ 新旧 DB への同時並行書き込み ● アプリケーションを改修し、新旧両方の DB に同時並行でデータを書き込み ○ 切り替え前は旧 DB、切り替え後は新 DB のデータを読み取り ○ 新 DB への読み書きに異常がなければ旧 DB への読み書き処理を削除 30

Slide 31

Slide 31 text

手法④ 新旧 DB への同時並行書き込み ● メリット ○ 無停止（ゼロダウンタイム）バージョンアップが実現可能 ● 注意点 ○ アプリケーション実装の手間が掛かる ○ 新旧 DB 書き込み時の処理時間が延びる ○ データ不整合の可能性があるが、無停止での整合確認が難しい 31

Slide 32

Slide 32 text

手法④ 新旧 DB への同時並行書き込み ● メリット ○ 無停止（ゼロダウンタイム）バージョンアップが実現可能 ● 注意点 ○ アプリケーション実装の手間が掛かる ○ 新旧 DB 書き込み時の処理時間が延びる ○ データ不整合の可能性があるが、無停止での整合確認が難しい 32 pt-table-checksum を RDS/Aurora で使うの、何だか難しそうだね！ https://www.percona.com/blog/2020/09/08/data-consistency-for-r ds-for-mysql-pt-table-checksum-pt-query-digest/

Slide 33

Slide 33 text

手法について整理 ● それぞれの特性を考慮して最適な手法を選択する有利 ◎＞○＞●＞△＞▲ 不利 33 バージョンアップ手法完全性停止時間手間 ① インプレースアップグレード ◎ △ ◎ ② クローン後インプレースアップグレード ◎ ▲ ○ ③ Blue/Green デプロイ ●〜○ ○ △〜● ④ 新旧 DB 同時並行書き込み △ ◎ ▲

Slide 34

Slide 34 text

計画進行のポイント① 作業分担と協力体制 ● 組織体制や対象システムの特性・規模に合わせる ○ 専任の DBA がいる組織と開発者がすべてを担当する組織 ■ チーム横断で DBA が主導するのか特定のチームメンバーが主導するのか ○ 対象 DB ・DB クラスタの数 ■ DB ごとに対応を考えるのか統一手順・ルールを定めて対応していくのか ■ 数が多い場合のスケジュール調整（特定の日にバージョンアップが集中するのを避ける） 34

Slide 35

Slide 35 text

計画進行のポイント① 作業分担と協力体制 ● 組織や対象システムの特性・規模に合わせる ○ 専任の DBA がいる組織と開発者がすべてを担当する組織 ■ チーム横断で DBA が主導するのか特定のチームメンバーが主導するのか ○ 対象 DB ・DB クラスタの数 ■ DB ごとに対応を考えるのか統一手順・ルールを定めて対応していくのか ■ 数が多い場合のスケジュール調整（特定の日にバージョンアップが集中するのを避ける） 35 特定の日に集中すると、インプレースアップグレードやスナップショットの復元が全然進まなくなることがあるよ！

Slide 36

Slide 36 text

計画進行のポイント① 作業分担と協力体制 ● 責任分界点を明確に ○ DBA と開発チームの役割分担 ○ 開発チーム間での役割分担 ■ 例）情報収集はチーム A 主導、共通ルールの策定はチーム B 主導 ● セクショナリズムを避ける ○ ✖「○○は DBA が対処すべきだからうちには関係ない」 ■ 例）性能問題 : 設定とアプリケーションにまたがる→協力なしの解決は困難 36

Slide 37

Slide 37 text

Slide 38

Slide 38 text

計画進行のポイント② 情報共有 ● 参加メンバーが理解可能なレベルに落とし込んで共有 ○ 「一次ソースを示す」にこだわりすぎない ○ 「わからないことをわからないと言う」のは意外と難しい ● フィードバックを集めて生かす ○ 当初想定しなかった問題は必ず出てくる ○ 実作業で発見した問題点を全体で共有 38

Slide 39

Slide 39 text

計画進行のポイント③ 事前準備とリハーサル ● プロジェクトの 9 割以上は事前準備 ○ 事前に準備していないことの実行は困難 ■ 例）切り戻しが必要になった時点で初めて手順を考える→事故る ● リハーサルと事前の動作確認はできる限り何度も実施 ○ 一度リハーサルしただけでは気付かない（顕在化しない）バグを踏み抜くことが稀によくある 39

Slide 40

Slide 40 text

Slide 41

Slide 41 text

計画進行のポイントについて整理 ● 組織体制やバージョンアップ対象に適した計画を ● 責任分界点を明確に ● お互いに協力する体制づくり ● 情報は理解可能な形で共有 ● フィードバックを集めて全体で共有 ● 事前準備が 9 割以上・リハーサルは繰り返し実施 41 みんなでなかよくがんばってね！

Slide 42

Slide 42 text

参考リンク（発表者作成資料） ● Aurora MySQL v1 → v3（3.02.1 移行計画編） https://zenn.dev/hmatsu47/books/aurora-mysql3-plan-book ● Aurora MySQL v1 → v3（3.02.1 移行事例編） https://zenn.dev/hmatsu47/books/aurora-mysql-do-book ● 小ネタ／Aurora MySQL v1/v2 から v3 に移行する際のユーザ権限トラブルについて https://qiita.com/hmatsu47/items/d3f34f39c28a4b802966 ● 小ネタ／MySQL でバージョンアップ時のデータ整合確認に mysqldump を使う https://zenn.dev/hmatsu47/articles/mysql-dump-for-verup-check 42

Slide 43

Slide 43 text

参考リンク（発表者作成資料） ● MySQL 8.0 で SELECT COUNT(*) が失速する https://zenn.dev/hmatsu47/articles/mysql80-count-slowdown ● 小ネタ／AWS DMS（CDC）で MySQL to MySQL 移行時のタイムゾーン指定 https://zenn.dev/hmatsu47/articles/mysql-dms-timezone ● AWS DMS（CDC）で MySQL to MySQL 移行時の TIMESTAMP 不一致問題 https://qiita.com/hmatsu47/items/d3f34f39c28a4b802966 ● 小ネタ／MySQL 8.0（Aurora MySQL v3）にバージョンアップしたときの実行計画調整にオプティマイザヒントを使う https://qiita.com/hmatsu47/items/9b1090111f2683d386bc 43

Slide 44

Slide 44 text

参考リンク（発表者作成資料） ● Aurora の Blue/Green デプロイで少し遊んでみた https://qiita.com/hmatsu47/items/cb69c0a4f0042b7666e7 ● Aurora の Blue/Green デプロイで少し遊んでみた（スイッチオーバー編） https://qiita.com/hmatsu47/items/922c4f23a1e66f948947 ● Aurora の Blue/Green デプロイで少し遊んでみた（Aurora MySQL v1 → v3 Blue/Green 失敗編） https://qiita.com/hmatsu47/items/9a5afb73d2774600fdd9 44