الـ Replication والـ Read Replicas: نسخ حية من الـ database
الـ streaming replication: الـ replica بتستقبل الـ WAL من الـ primary وتطبّقه، بتجربة حقيقية بـ pg_basebackup -R. الـ replica للقراية بس، و pg_stat_replication، والـ async مقابل الـ sync. الـ replication lag والقراية القديمة (stale reads)، و read-your-writes بالـ LSN، و failover و promote. وتوزيع القراية في Node على pool للـ primary و pool للـ replica.
نص شرح المعلم والكود الذي كتبه ونتيجة تشغيله، بنفس ترتيب الدرس.
أهلًا بيك. database واحدة ليها مشكلتين: لو وقعت، الموقع كله وقع. ولو القراية كترت، زي تقارير وصفحات عامة، مش هتلاحق. الحل: replication. server تاني فيه Postgres، اسمه replica، بيستقبل كل تغيير من الـ primary أول بأول، من الـ WAL اللي اتكلمنا عنه، ويطبّقه. فبقى عندك نسخة حية: تقرا منها، ولو الـ primary مات، ترقّيها تبقى primary. lab dot sh بيعمل primary على port خمسة أربعة تلاتة تلاتة، و replica بـ pg_basebackup dash R، والـ R بتكتب إعدادات الاتصال بالـ primary لوحدها. main dot js: جدول و post على الـ primary، ونقرا من الـ replica. ونحاول نكتب على الـ replica. و pg_stat_replication على الـ primary. وبعدين نوقف الـ replay على الـ replica، كأنها متأخرة، ونكتب على الـ primary، ونقارن. نشغّل الـ lab والـ demo.
import { primary, replica, sleep, one } from "./db.js";
await primary.query("CREATE TABLE posts (id serial PRIMARY KEY, title text)");
await primary.query("INSERT INTO posts (title) VALUES ('أول بوست')");
await sleep(200);
console.log("الـ replica شايفة:", await one(replica, "SELECT count(*)::int AS n FROM posts"));
try {
await replica.query("INSERT INTO posts (title) VALUES ('من الـ replica')");
} catch (err) {
console.log("كتابة على الـ replica:", err.message);
}
console.log(await one(primary, "SELECT application_name, state, sync_state FROM pg_stat_replication"));
// نوقف الـ replay على الـ replica، كأنها متأخرة (حمل تقيل أو شبكة بطيئة)
await replica.query("SELECT pg_wal_replay_pause()");
await primary.query("INSERT INTO posts (title) VALUES ('بوست جديد')");
await sleep(300);
console.log("primary:", await one(primary, "SELECT count(*)::int AS n FROM posts"));
console.log("replica:", await one(replica, "SELECT count(*)::int AS n FROM posts"), "← stale");
console.log(await one(replica, `SELECT pg_last_wal_receive_lsn() > pg_last_wal_replay_lsn() AS behind,
round(extract(epoch FROM now() - pg_last_xact_replay_timestamp()) * 1000) > 200 AS lag_over_200ms`));
await replica.query("SELECT pg_wal_replay_resume()");
await primary.end();
await replica.end();المخرجات
$ bash lab.sh && node main.js; bash lab.sh down
primary و replica شغالين
الـ replica شايفة: { n: 1 }
كتابة على الـ replica: cannot execute INSERT in a read-only transaction
{
application_name: 'walreceiver',
state: 'streaming',
sync_state: 'async'
}
primary: { n: 2 }
replica: { n: 1 } ← stale
{ behind: true, lag_over_200ms: true }
lab.sh: line 4: pg_config: command not foundالـ replica شافت الـ post اللي اتكتب على الـ primary. الكتابة عليها: cannot execute INSERT in a read-only transaction. pg_stat_replication: state streaming، و sync_state async. ولما الـ replica اتأخرت: الـ primary فيه اتنين، والـ replica لسه واحد، و behind بـ true، والـ lag فوق مِيتين millisecond. الـ lag ده بيحصل فعلًا في الإنتاج: query تقيلة على الـ replica، أو شبكة بطيئة، أو migration ضخمة.
والـ lag ده بيعمل bug شهير جدًّا. المستخدم بيعدّل الـ bio بتاعه، والـ write راح الـ primary. الصفحة بتعمل refresh، والقراية راحت الـ replica المتأخرة، فشاف الـ bio القديم، وافتكر إن الحفظ ما اشتغلش، وعدّل تاني. الحل اسمه read-your-writes: بعد ما تكتب، خد الـ LSN، يعني مكانك في الـ WAL، ولما تقرا، اتأكد إن الـ replica وصلت للمكان ده، وإلا اقرا من الـ primary. التحدي: read-your-writes. write بتكتب على الـ primary وترجّع الـ LSN. read بتقرا من الـ replica، إلا لو فيه LSN والـ replica لسه ما وصلتلوش، فتستنى شوية، ولو لسه، تقرا من الـ primary. وتجرّب تلات حالات. التفاصيل في الكومنت.
write ترجّع pg_current_wal_lsn()، و read(sql, params, afterLsn) تفحص pg_last_wal_replay_lsn() >= lsn على الـ replica (4 محاولات كل 50ms) وإلا primary.
الحل. write: الـ query، وبعدها الـ LSN. read: لو فيه LSN، loop تسأل الـ replica وصلت ولا لا، ولو آخر محاولة نقرا من الـ primary. وتحت التلات حالات. نشغّل.
import { primary, replica, sleep, one } from "./db.js";
await primary.query("CREATE TABLE profiles (id int PRIMARY KEY, bio text)");
await primary.query("INSERT INTO profiles VALUES (7, 'قديم')");
await sleep(200);
async function write(sql, params) {
await primary.query(sql, params);
return (await one(primary, "SELECT pg_current_wal_lsn()::text AS lsn")).lsn;
}
async function read(sql, params, afterLsn) {
if (afterLsn) {
for (let i = 0; i < 4; i++) {
const { ok } = await one(replica, "SELECT pg_last_wal_replay_lsn() >= $1::pg_lsn AS ok", [afterLsn]);
if (ok) break;
if (i === 3) return { rows: (await primary.query(sql, params)).rows, from: "primary" };
await sleep(50);
}
}
return { rows: (await replica.query(sql, params)).rows, from: "replica" };
}
const show = ({ rows, from }) => console.log(from, rows[0].bio);
show(await read("SELECT bio FROM profiles WHERE id = 7"));
await replica.query("SELECT pg_wal_replay_pause()");
const lsn = await write("UPDATE profiles SET bio = 'جديد' WHERE id = 7");
show(await read("SELECT bio FROM profiles WHERE id = 7", [], lsn));
await replica.query("SELECT pg_wal_replay_resume()");
show(await read("SELECT bio FROM profiles WHERE id = 7", [], lsn));
await primary.end();
await replica.end();المخرجات
$ bash lab.sh && node main.js; bash lab.sh down primary و replica شغالين replica قديم primary جديد replica جديد lab.sh: line 4: pg_config: command not found
القراية العادية من الـ replica: قديم. بعد الكتابة والـ replica واقفة: من الـ primary: جديد. وبعد ما الـ replica كمّلت: رجعنا نقرا منها، جديد. وحاجة أخيرة: لو الـ primary مات، بتعمل promote للـ replica، والـ app لازم يغيّر العنوان. أدوات زي Patroni بتعمل ده أوتوماتيك، والـ managed databases بتديك endpoint واحد بيتحوّل لوحده. الدرس الجاي: الـ connection pooling و PgBouncer.
03 / دروس المسار (122)
- 01أهلًا بيك: يعني إيه backend، والكورس ده ماشي إزاي
- 02الملفات والفولدرات والـ terminal: تتحرك على جهازك زي المبرمجين
- 03Node وأول برنامج: تشغّل وتقرا رسالة الخطأ
- 04القيم والمتغيرات والأنواع: const و let و typeof
- 05القرارات والتكرار: if و === والـ truthy والـ loops
- 06الـ functions: parameters و return والـ arrow functions والـ scope
- 07الـ objects والـ arrays: destructuring و spread و map و filter و reduce
- 08JSON والنصوص والتواريخ: اللغة اللي الـ backend بيتكلم بيها
- 09الـ callbacks والـ closures وأول لمسة async: setTimeout
- 10الـ classes والـ errors: throw و try/catch و stack trace
- 11git: تحفَظ كل خطوة وترجعلها، وما تسرّبش أسرارك
- 12ESM و CommonJS و package exports: Node بيلاقي الـ modules إزاي
- 13الـ Promises و async/await: sequential و parallel والأخطاء والإلغاء
- 14الـ event loop والـ microtasks: Node بيعمل كل حاجة بـ thread واحد إزاي
- 15الـ Streams والـ Backpressure: ملفات أكبر من الـ memory
- 16الـ File System والـ paths: قراية وكتابة صح، ومن غير path traversal
- 17الـ Buffers والبيانات الـ binary: الـ bytes من جُوّه
- 18Crypto APIs والأسرار: random و hash و HMAC و AES-GCM
- 19الـ Worker Threads: شغل CPU تقيل من غير ما توقف الـ server
- 20الـ Errors على مستوى الـ process: operational و programmer و crash-only
- 21الـ Node test runner والـ debugging: tests من غير مكتبات
- 22HTTP من جُوّه: الـ methods والـ status codes والـ headers
- 23Express والـ Routing: الـ params والـ query والترتيب والـ Router
- 24Express 5: إيه اللي اتغيّر، وإزاي تنقل مشروع قديم
- 25الـ Middleware ودورة حياة الـ request جُوّه Express
- 26Validation للمدخلات بـ Zod: ما تصدّقش أي حاجة جاية من برة
- 27تصنيف الأخطاء و Problem Details: شكل واحد لكل الـ errors
- 28الـ CORS والـ Cookies: المتصفح بيحمي المستخدم إزاي
- 29رفع الملفات وحدود الحجم: multer من غير ثغرات
- 30الـ Realtime: Server-Sent Events و WebSockets
- 31OpenAPI والـ API Versioning: عقد مكتوب، وتغيير من غير ما تكسر حد
- 32PostgreSQL: الـ DDL وأنواع البيانات الصح لكل عمود
- 33الـ Constraints: PK و FK و UNIQUE و CHECK — الـ database بتحمي نفسها
- 34الـ Normalization والـ ERD: تقسّم البيانات صح من أول يوم
- 35الـ JOINs والتجميع: INNER و LEFT و GROUP BY و HAVING و window functions
- 36JSONB في PostgreSQL: إمتى تستخدمه، وإزاي تسأله وتعمله index
- 37الـ Indexes من جُوّه: B-tree و GIN و BRIN
- 38Partial و Covering indexes: indexes أصغر وأسرع
- 39الـ Pagination بالـ Keyset: ليه OFFSET بيبطّأ وبيكرر
- 40Full Text Search في Postgres: بحث بالكلمات، بالعربي والإنجليزي
- 41EXPLAIN ANALYZE والـ Planner: اقرا الـ plan وصلّح الـ query
- 42الـ Transactions بـ node-postgres: كله أو ولا حاجة
- 43الـ MVCC ومستويات الـ Isolation: transactions كتير في نفس الوقت
- 44الـ Locks والـ Deadlocks: مين مستني مين
- 45SKIP LOCKED و Job Leasing: Postgres كـ job queue
- 46Row Level Security والـ Multi-tenancy: كل عميل يشوف بياناته بس
- 47Migrations من غير downtime: expand و backfill و contract
- 48الـ Replication والـ Read Replicas: نسخ حية من الـ databaseانت هنا
- 49الـ Connection Pooling و PgBouncer: connections أقل، requests أكتر
- 50الـ Partitioning والـ VACUUM والمراقبة: Postgres على المدى الطويل
- 51Redis وأنواع البيانات: strings و hashes و lists و sets و sorted sets
- 52Cache-aside والـ TTL: Redis قدام الـ database
- 53الـ Cache invalidation والـ Stampede: لما الـ key الشهير يموت
- 54Lua والـ Atomicity في Redis: كام أمر كأنهم أمر واحد
- 55الـ Rate Limiting في Redis: fixed window و sliding window و token bucket
- 56الـ Sessions في Redis: تسجيل دخول تقدر تلغيه في أي وقت
- 57Redis Streams والـ Consumer Groups: log بيتوزع على workers
- 58Pub/Sub و BullMQ: إشارات بين الـ instances، وطوابير شغل محترمة
- 59Redis لما يقع: الـ persistence (RDB و AOF) والـ replication
- 60Redis في الإنتاج: الـ ACLs والـ Cluster والمراقبة
- 61تخزين الـ Passwords بـ Argon2id: صح من أول مرة
- 62Session Fixation والـ Rotation: id جديد مع كل صلاحية جديدة
- 63الـ Cookie Flags والـ CSRF: المتصفح بيبعت الـ cookie، فلازم تتأكد مين اللي طلب
- 64الـ XSS والـ Content Security Policy: ما تخليش النص يتحوّل لـ code
- 65الـ OAuth و OpenID Connect و PKCE: login بـ Google من غير ما تشوف الـ password
- 66التأكد من الـ JWT صح: التوقيع والـ claims والـ scopes
- 67الـ BOLA و BFLA: الـ token السليم مش معناه إن الطلب مسموح
- 68الـ RBAC و ABAC والملكية: policy واحدة بدل ifs متفرقة
- 69الـ MFA والـ recovery: التاني factor اللي بجد
- 70الـ Passkeys و WebAuthn: login من غير password وضد الـ phishing
- 71الـ Threat Modeling بـ STRIDE: فكّر زي المهاجم قبل ما تكتب code
- 72الـ SQL Injection والـ Parameterization: الـ data ما تبقاش code
- 73الـ SSRF والـ Egress: ما تخليش الـ server بتاعك يزور الشبكة الداخلية
- 74الـ Security Headers والـ TLS: كل response يقول للـ browser يحمي المستخدم إزاي
- 75توقيع الـ Webhooks والـ Replay: الـ webhook ده جاي فعلًا من Stripe؟
- 76تغيير الأسرار والـ HMAC: إزاي تغيّر مفتاح من غير ما كل حاجة تقع
- 77سلسلة التوريد والـ SBOM: إنت واثق في ألف package ما تعرفهمش؟
- 78الـ Audit والـ Privacy Logs: سجّل مين عمل إيه، من غير ما تسجّل الأسرار
- 79اختبار الأمان و OWASP ASVS: الأمن جُوّه الـ CI، مش audit آخر السنة
- 80الـ Prototype Pollution والـ Resource DoS: request واحد يخلّي الكل admin أو يوقّع الـ server
- 81الـ SLI والـ SLO والـ Error Budget: إمتى تصحّي الـ on-call وإمتى تسيبه نايم
- 82الـ Event Loop Delay والـ ELU: لما Node نفسه يتخنق
- 83الـ Worker Threads والـ CPU Profiling: الشغل التقيل بره الـ event loop، والوقت راح فين
- 84الـ Memory والـ GC والـ Leaks: الـ process اللي بيكبر لحد ما يقع
- 85الـ N+1 Queries والـ DataLoader: صفحة واحدة بمِيّتين query
- 86الـ HTTP Caching والـ Compression: أسرع request هو اللي ما بيوصلش
- 87الـ Load Testing والـ Soak Testing: الـ server بيستحمل قد إيه بجد
- 88الـ Concurrency Limits والـ Bulkheads: dependency بطيئة ما توقعش الـ app كله
- 89الـ Timeouts والـ Retries والـ Circuit Breakers: إزاي تتعامل مع dependency بطيئة أو واقعة
- 90OpenTelemetry والـ Distributed Tracing: الـ request راح فين وضاع وقته فين
- 91Docker Layers والـ Build Context: ليه الـ build بياخد دقيقة وفيه الـ .env بتاعك
- 92Multi-stage Builds و Non-root: image صغيرة ومن غير root
- 93Docker Compose والـ Networks: الـ services بتلاقي بعض إزاي
- 94Docker Volumes: الـ data بتتحفَظ فين
- 95Healthcheck و Restart و Resource Limits: running مش معناها شغّال
- 96BuildKit والـ Build Secrets: الـ token ما يدخلش الـ image
- 97Reverse Proxy و TLS: اللي واقف قدام الـ app
- 98Multi-arch Images والـ Native Modules: اشتغلت عندي
- 99CI/CD و Rollback و Canary: الـ deploy يبقى ممل
- 100Kubernetes من الأول: Pods و Deployments و Services و Probes
- 101Modular Monolith و DDD: حدود واضحة من غير network
- 102Transactional Outbox و Inbox: الـ event ما يضيعش وما يتنفذش مرتين
- 103Sagas: عملية واحدة على تلات services من غير transaction واحدة
- 104CQRS و Event Sourcing: الـ events هي الحقيقة
- 105الـ Queues والـ Brokers: BullMQ و RabbitMQ و Kafka و SQS
- 106Realtime على أكتر من instance: Redis pub/sub و presence و resume
- 107الـ Object Storage والـ Media: presigned URLs و uploads مباشرة
- 108التكامل مع الـ Email والـ Search: retries و webhooks و indexes
- 109GraphQL و gRPC في الإنتاج: contracts و DataLoader و limits و deadlines
- 110Kafka على أكتر من zone و region: الـ replication والـ ISR والـ acks والـ MirrorMaker والـ failover
- 111TypeScript و runtime boundaries: الـ types بتختفي، والـ schemas لأ
- 112ORM ولا SQL: query builders و repositories و migrations و transactions
- 113الـ Serverless من جُوّه: cold starts و freeze و timeouts و connections
- 114الـ Testing Pyramid: unit و integration و e2e على Postgres حقيقية
- 115Contract Testing و Property-Based Testing بـ fast-check
- 116الـ Payments: idempotency و webhooks و refunds و reconciliation
- 117الـ Timezones والـ Internationalization: UTC و DST والـ locales والـ plurals والفلوس
- 118الـ Privacy والـ Data Retention: consent و export و erasure و crypto shredding
- 119الـ ADRs والـ Feature Flags: القرارات المكتوبة والـ rollout من غير deploy
- 120Multi-region active-active: حل الـ conflicts بـ HLC و CRDTs
- 121Readiness و Liveness و Startup Probes: الـ pod جاهز ولا عايش؟
- 122Incident Runbooks: من الـ alert للـ postmortem