rds

AWS RDS

Amazon Relational Database Service（RDS）提供托管式关系数据库，包括 MySQL、PostgreSQL、MariaDB、Oracle、SQL Server 和 Aurora。RDS 负责资源配置、补丁更新、备份和故障转移。

目录

• 核心概念
• 常见模式
• CLI 参考
• 最佳实践
• 故障排查
• 参考资料

核心概念

数据库实例类

类别	示例	用途
标准型	db.m6g.large	通用型
内存优化型	db.r6g.large	内存需求较高的工作负载
可突增型	db.t3.medium	可变工作负载、开发/测试

存储类型

类型	IOPS	用途
gp3	3,000-16,000	大多数工作负载
io1/io2	最高 256,000	高性能 OLTP
magnetic	不适用	旧版类型，建议避免使用

Multi-AZ 部署

• Multi-AZ 实例：在不同 AZ 中配置同步备用实例
• Multi-AZ 集群：一个写入实例、两个读取实例（类似 Aurora）

只读副本

用于扩展读取能力的异步副本。可以跨区域部署。

常见模式

创建 PostgreSQL 实例

AWS CLI：

# Create DB subnet group
aws rds create-db-subnet-group \
  --db-subnet-group-name my-db-subnet-group \
  --db-subnet-group-description "Private subnets for RDS" \
  --subnet-ids subnet-12345678 subnet-87654321

# Create security group (allow PostgreSQL from app)
aws ec2 create-security-group \
  --group-name rds-postgres-sg \
  --description "RDS PostgreSQL access" \
  --vpc-id vpc-12345678

aws ec2 authorize-security-group-ingress \
  --group-id sg-rds12345 \
  --protocol tcp \
  --port 5432 \
  --source-group sg-app12345

# Create RDS instance
aws rds create-db-instance \
  --db-instance-identifier my-postgres \
  --db-instance-class db.t3.medium \
  --engine postgres \
  --engine-version 16.1 \
  --master-username admin \
  --master-user-password 'SecurePassword123!' \
  --allocated-storage 100 \
  --storage-type gp3 \
  --db-subnet-group-name my-db-subnet-group \
  --vpc-security-group-ids sg-rds12345 \
  --multi-az \
  --backup-retention-period 7 \
  --storage-encrypted \
  --no-publicly-accessible

boto3：

import boto3

rds = boto3.client('rds')

response = rds.create_db_instance(
    DBInstanceIdentifier='my-postgres',
    DBInstanceClass='db.t3.medium',
    Engine='postgres',
    EngineVersion='16.1',
    MasterUsername='admin',
    MasterUserPassword='SecurePassword123!',
    AllocatedStorage=100,
    StorageType='gp3',
    DBSubnetGroupName='my-db-subnet-group',
    VpcSecurityGroupIds=['sg-rds12345'],
    MultiAZ=True,
    BackupRetentionPeriod=7,
    StorageEncrypted=True,
    PubliclyAccessible=False
)

创建只读副本

aws rds create-db-instance-read-replica \
  --db-instance-identifier my-postgres-replica \
  --source-db-instance-identifier my-postgres \
  --db-instance-class db.t3.medium \
  --availability-zone us-east-1b

创建快照

aws rds create-db-snapshot \
  --db-snapshot-identifier my-postgres-snapshot-2024-01-15 \
  --db-instance-identifier my-postgres

从快照还原

aws rds restore-db-instance-from-db-snapshot \
  --db-instance-identifier my-postgres-restored \
  --db-snapshot-identifier my-postgres-snapshot-2024-01-15 \
  --db-instance-class db.t3.medium \
  --db-subnet-group-name my-db-subnet-group \
  --vpc-security-group-ids sg-rds12345

时间点恢复

aws rds restore-db-instance-to-point-in-time \
  --source-db-instance-identifier my-postgres \
  --target-db-instance-identifier my-postgres-pitr \
  --restore-time 2024-01-15T10:30:00Z \
  --db-instance-class db.t3.medium

修改实例

# Change instance class (with downtime)
aws rds modify-db-instance \
  --db-instance-identifier my-postgres \
  --db-instance-class db.m6g.large \
  --apply-immediately

# Scale storage (no downtime)
aws rds modify-db-instance \
  --db-instance-identifier my-postgres \
  --allocated-storage 200 \
  --apply-immediately

使用 IAM 身份验证连接

import boto3
import psycopg2

rds = boto3.client('rds')

# Generate auth token
token = rds.generate_db_auth_token(
    DBHostname='my-postgres.abc123.us-east-1.rds.amazonaws.com',
    Port=5432,
    DBUsername='iam_user',
    Region='us-east-1'
)

# Connect
conn = psycopg2.connect(
    host='my-postgres.abc123.us-east-1.rds.amazonaws.com',
    port=5432,
    database='mydb',
    user='iam_user',
    password=token,
    sslmode='require'
)

CLI 参考

实例管理

命令	说明
aws rds create-db-instance	创建实例
aws rds describe-db-instances	列出实例
aws rds modify-db-instance	修改设置
aws rds delete-db-instance	删除实例
aws rds reboot-db-instance	重启实例
aws rds start-db-instance	启动已停止的实例
aws rds stop-db-instance	停止实例

备份

命令	说明
aws rds create-db-snapshot	手动创建快照
aws rds describe-db-snapshots	列出快照
aws rds restore-db-instance-from-db-snapshot	从快照还原
aws rds restore-db-instance-to-point-in-time	时间点还原
aws rds copy-db-snapshot	复制快照

副本

命令	说明
aws rds create-db-instance-read-replica	创建只读副本
aws rds promote-read-replica	提升为独立实例

最佳实践

安全

• 切勿设置为可公开访问 — 使用 VPC 和安全组
• 启用静态加密（KMS）和传输加密（SSL）
• 使用 IAM 身份验证进行应用程序访问
• 将凭证存储在 Secrets Manager 中并启用轮换
• 使用参数组强制启用 SSL

# Enforce SSL in PostgreSQL
aws rds modify-db-parameter-group \
  --db-parameter-group-name my-pg-params \
  --parameters "ParameterName=rds.force_ssl,ParameterValue=1,ApplyMethod=pending-reboot"

性能

• 选择合适的实例规格 — 监控 CPU、内存和 IOPS
• 使用 gp3 实现高性价比
• 启用 Performance Insights 进行查询分析
• 使用只读副本扩展读取能力
• 优化查询 — 检查慢查询日志

高可用性

• 为生产环境启用 Multi-AZ
• 对任务关键型工作负载使用 Aurora
• 配置合适的备份保留期
• 定期测试故障转移
• 监控副本的复制延迟

成本优化

• 对持续运行的工作负载使用预留实例
• 不使用时停止开发/测试实例
• 定期删除旧快照
• 选择合适的实例类

故障排查

无法连接

原因：

1. 安全组未允许访问
2. 实例不在 VPC 子网中
3. 要求使用 SSL，但未使用
4. 端点或端口错误

调试：

# Check security group
aws ec2 describe-security-groups --group-ids sg-rds12345

# Check instance status
aws rds describe-db-instances \
  --db-instance-identifier my-postgres \
  --query "DBInstances[0].{Status:DBInstanceStatus,Endpoint:Endpoint}"

# Test connectivity from EC2
nc -zv my-postgres.abc123.us-east-1.rds.amazonaws.com 5432

CPU/内存使用率高

调试：

# Enable Enhanced Monitoring
aws rds modify-db-instance \
  --db-instance-identifier my-postgres \
  --monitoring-interval 60 \
  --monitoring-role-arn arn:aws:iam::123456789012:role/rds-monitoring-role

# Enable Performance Insights
aws rds modify-db-instance \
  --db-instance-identifier my-postgres \
  --enable-performance-insights \
  --performance-insights-retention-period 7

解决方案：

• 升级实例类
• 优化慢查询
• 添加只读副本
• 检查锁定或阻塞情况

存储空间已满

**症状：**实例变得不可用

预防：

# Enable storage autoscaling
aws rds modify-db-instance \
  --db-instance-identifier my-postgres \
  --max-allocated-storage 500

# Set CloudWatch alarm
aws cloudwatch put-metric-alarm \
  --alarm-name "RDS-Storage-Low" \
  --metric-name FreeStorageSpace \
  --namespace AWS/RDS \
  --dimensions Name=DBInstanceIdentifier,Value=my-postgres \
  --statistic Average \
  --period 300 \
  --threshold 10000000000 \
  --comparison-operator LessThanThreshold \
  --evaluation-periods 2 \
  --alarm-actions arn:aws:sns:us-east-1:123456789012:alerts

复制延迟

监控：

aws cloudwatch get-metric-statistics \
  --namespace AWS/RDS \
  --metric-name ReplicaLag \
  --dimensions Name=DBInstanceIdentifier,Value=my-postgres-replica \
  --start-time $(date -d '1 hour ago' -u +%Y-%m-%dT%H:%M:%SZ) \
  --end-time $(date -u +%Y-%m-%dT%H:%M:%SZ) \
  --period 60 \
  --statistics Average

原因：

• 副本实例规格太小
• 写入负载过重
• 网络问题
• 副本上运行时间过长的查询

参考资料

• RDS 用户指南
• RDS API 参考
• RDS CLI 参考
• boto3 RDS