探索 Amazon Aurora DSQL：基本操作全解析（系列①）

1. 引言

在业务中，我使用 Aurora Global Database (PostgreSQL)，通常配置为 东京（Act） 和 大阪（Sby），以便在灾害或大规模故障发生时能够进行系统切换。

在 Aurora DSQL 中，两个区域都可以作为 Act/Act 运行，并支持双向同步处理。考虑到未来希望构建 多区域 Act/Act 结构，因此在这一愿景下，我决定学习当前（2025/2）Aurora DSQL（预览版） 的功能和特性。

所以也借此机会进一步提升数据库能力。

2. 实验内容

创建 Aurora DSQL 集群。
确认可以通过 psql 命令和 Python 脚本连接和操作 DSQL。
在 us-east-1 侧的 DSQL 集群中写入，并确认可以在 us-east-2 侧的 DSQL 集群中读取同步的记录（反方向也要确认）。

3. 构成图

客户端可以使用 CloudShell，但考虑到 实例类型可能发生更改，最终选择了 EC2 实例（Amazon Linux 2023，t2.small） 作为环境。

此外，为了进行对比验证，我在与 Aurora DSQL 相同的区域创建了 Aurora Global Database（PostgreSQL），后续将在其他文章中介绍其使用情况。

4. 手顺

4.1 DSQL 集群的创建

创建 DQSL 集群（多区域）。创建时的设置界面非常简单，仅需选择集群名称、要创建集群的区域和 Witness 区域。

创建集群完成后，将显示用于访问 us-east-1 和 us-east-2 各自集群的端点。通过访问任一端点，可以进行数据库操作。
此次创建的环境中，可以通过访问端点：xxxxxxxxlt4.dsql.us-east-1.on.aws，或 xxxxxxxxxxycq.dsql.us-east-2.on.aws 进行操作

4.2 psql 的安装与连接

首先确认可以通过 psql 命令正常连接。

在 Amazon Linux 2023 上安装 psql 命令如下。

[ec2-user@ip-10-0-0-110 ~]$ sudo dnf install postgresql16
[ec2-user@ip-10-0-0-110 ~]$ psql --version
psql (PostgreSQL) 16.5

指定 Aurora DSQL 的 us-east-1 或 us-east-2 的端点进行连接。
此时，密码从 Aurora DSQL 的管理控制台界面获取。（在管理控制台中选择 DSQL 集群并按“Connect”，将发出一个有效期为 15 分钟的令牌。）

[ec2-user@ip-10-0-0-110 ~]$ PGSSLMODE=require psql --dbname postgres --username admin --host xxxxxxxxxxxxxlt4.dsql.us-east-1.on.aws
Password for user admin: [マネコンからcopyしたトークン文字列]
psql (16.5, server 16.6)
SSL connection (protocol: TLSv1.3, cipher: TLS_AES_128_GCM_SHA256, compression: off)
Type "help" for help.
postgres=>

4.3 Python(psycopg3)的安装与连接

为了以后在脚本中进行连续的 INSERT 操作，确保可以从 Python 连接。

参考以下网站，使用 Python 的 PostgreSQL 适配器“psycopg3”进行连接。
- 使用 Psycopg3 与 Aurora DSQL 进行交互
在 Amazon Linux 2023 上安装 boto3 和 psycopg3。

[ec2-user@ip-10-0-0-110 ~]$ sudo yum install pip
[ec2-user@ip-10-0-0-110 ~]$ pip install boto3
[ec2-user@ip-10-0-0-110 ~]$ pip install "psycopg[binary]>=3"

连接 Aurora DSQL 并执行 SQL 语句的脚本如下。

import psycopg
import boto3
import os, sysdef main(cluster_endpoint):region = 'us-east-1'# Generate a password tokenclient = boto3.client("dsql", region_name=region)password_token = client.generate_db_connect_admin_auth_token(cluster_endpoint, region)# connection parametersdbname = "dbname=postgres"user = "user=admin"host = f'host={cluster_endpoint}'sslmode = "sslmode=require"#sslrootcert = "sslrootcert=system"password = f'password={password_token}'# Make a connection to the clusterconn = psycopg.connect('%s %s %s %s %s' % (dbname, user, host, sslmode, password))conn.set_autocommit(True)cur = conn.cursor()# Insert some rowscur.execute("INSERT INTO name_list(id, name, fruites) VALUES(3, 'James', 'Banana')")if __name__ == "__main__":cluster_endpoint = "xxxxxxxxxxxxxxxxxlt4.dsql.us-east-1.on.aws"main(cluster_endpoint)

关于脚本稍作补充。
- 由于「Using Psycopg3 to interact with Aurora DSQL」中的示例代码保持不变会导致错误，因此根据错误信息进行了以下修正。
  - 将 sslmode=verify-full 更改为 sslmode=require
  - 删除 sslrootcert 设置
- 在脚本中获取作为密码使用的令牌（在使用 4.2 节的 psql 连接步骤时从管理控制台获取）。由于需要 DSQL 访问的 IAM 权限，因此已通过 IAM 角色为工作用 EC2 实例授予权限。（所需的访问权限严格来说是“Understanding authentication and authorization for Aurora DSQL”中所述的，但暂时授予了 PowerUser 权限）

4.4 基本操作

返回使用 psql 的步骤，确认基本操作。

# 数据库的确认
postgres=> SELECT datname FROM pg_database;datname  
----------postgres
(1 row)# 模式的确认
postgres=> SELECT schema_name FROM information_schema.schemata;schema_name     
--------------------pg_catalogsyspublicinformation_schemaexample
(5 rows)# 表的创建（喜欢的水果列表）
postgres=> CREATE TABLE name_list (id INTEGER not null, name VARCHAR(50) not null, fruites VARCHAR(50) not null, PRIMARY KEY(id));
CREATE TABLE# 表的列表显示
postgres=> \dt关系列表Schema |   Name    | Type  | Owner 
--------+-----------+-------+-------public | name_list | table | adminpublic | owner     | table | admin
(2 rows)# 行的插入
postgres=> INSERT INTO name_list (id, name, fruites) VALUES (1, 'John', 'Apple');
INSERT 0 1# 表的内容显示
postgres=> select * from name_list;id | name | fruites 
----+------+---------1 | John | Apple
(1 row)

4.5 区域间同步的确认

在 us-east-1 的端点进行 INSERT 后，记录会自动同步，并在 us-east-2 的端点进行 SELECT 以确认记录显示。（反向也是如此）

分别连接到 us-east-1 和 us-east-2 的端点，按照以下顺序进行功能确认。

# 1. 确认 us-east-1 只有一条记录postgres=> select * from name_list;
id | name | fruites
----+------+---------
1 | John | Apple
(1 row)# 2. 确认 us-west-2 只有一条记录postgres=> select * from name_list;
id | name | fruites
----+------+---------
1 | John | Apple
(1 row)# 3. 在 us-east-1 插入一条记录postgres=> INSERT INTO name_list (id, name, fruites) VALUES (2, 'Mary', 'Orange');
INSERT 0 1postgres=> SELECT * FROM name_list;
id | name | fruites
----+------+---------
1 | John | Apple
2 | Mary | Orange
(2 rows)# 4. 确认 us-east-2 已同步来自 us-east-1 的记录postgres=> select * from name_list;
id | name | fruites
----+------+---------
1 | John | Apple
2 | Mary | Orange
(2 rows)# 5. 在 us-east-2 插入一条记录postgres=> INSERT INTO name_list (id, name, fruites) VALUES (3, 'James', 'Banana');
INSERT 0 1
postgres=> select * from name_list;
id | name  | fruites
----+-------+---------
1 | John  | Apple
2 | Mary  | Orange
3 | James | Banana
(3 rows)# 6. 确认 us-east-1 已同步来自 us-east-2 的记录postgres=> SELECT * FROM name_list;
id | name  | fruites
----+-------+---------
1 | John  | Apple
2 | Mary  | Orange
3 | James | Banana
(3 rows)