MySQL Master High Available 源码篇

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MySQL Master High Available 源码篇

1年前887

MasterFailover (Non-GTID)

MHA::MasterFailover::main()->do_master_failover

Phase 1: Configuration Check Phase

• init_config(): 初始化配置

• MHA::ServerManager::init_binlog_server: 初始化binlog server

• check_settings()

a. check_node_version(): 查看MHA的版本
b. connect_all_and_read_server_status(): 检测确认各个Node节点MySQL是否可以连接
c. get_dead_servers()，get_alive_servers()，get_alive_slaves()：再次检测一次node节点的状态
d. print_dead_servers(): 是否挂掉的master是否是当前的master
e. MHA::DBHelper::check_connection_fast_util : 快速判断dead server，是否真的挂了，如果ping_type=insert，不会double check
f. MHA::NodeUtil::drop_file_if($_failover_error_file|$_failover_complete_file): 检测上次的failover文件
g. 如果上次failover的时间在8小时以内，那么这次就不会failover,除非配置了额外的参数
h. start_sql_threads_if(): 查看所有slave的Slave_SQL_Running是否为Yes，若不是则启动SQL thread

• is_gtid_auto_pos_enabled(): 判断是否是GTID模式

Phase 2: Dead Master Shutdown Phase..

• force_shutdown($dead_master):

a. stop_io_thread(): stop所有slave的IO_thread
b. force_shutdown_internal($dead_master):
  b_1. master_ip_failover_script: 如果有这个脚本，则执行里面的逻辑(比如：切换vip)
  b_2. shutdown_script：如果有这个脚本，则执行里面的逻辑（比如：Power off 服务器）

Phase 3: Master Recovery Phase..

• Phase 3.1: Getting Latest Slaves Phase..

* check_set_latest_slaves()
  a. read_slave_status(): 获取所有show slave status 信息
  b. identify_latest_slaves(): 找到最新的slave是哪个
  c. identify_oldest_slaves(): 找到最老的slave是哪个

• Phase 3.2: Saving Dead Master's Binlog Phase..

* save_master_binlog($dead_master);
  -> 如果dead master可以ssh，那么
       b_1_1. save_master_binlog_internal: 用node节点save_binary_logs脚本拷贝相应binlog到manager
        diff_binary_log 生产差异binlog日志
       b_1_2. file_copy: 将差异binlog拷贝到manager节点的 manager_workdir目录下
  -> 如果dead master不可以ssh
       b_1_3. 那么差异日志就会丢失

• Phase 3.3: Determining New Master Phase..

b. 如果GTID auto_pos没有打开，调用find_latest_base_slave()
    b_1. find_latest_base_slave_internal: 寻找拥有所有relay-log的最新slave，如果没有，则failover失败
            b_1_1. find_slave_with_all_relay_logs:
                    b_1_1_1. apply_diff_relay_logs: 查看最新的slave是否有其他slave缺失的relay-log

c. select_new_master: 选举new master
    c_1. MHA::ServerManager::select_new_master:
       #If preferred node is specified, one of active preferred nodes will be new master.
       #If the latest server behinds too much (i.e. stopping sql thread for online backups), we should not use it as a new master, but we should fetch relay log there
       #Even though preferred master is configured, it does not become a master if it's far behind

       get_candidate_masters(): 获取配置中候选节点
       get_bad_candidate_masters(): 以下条件不能成为候选master
           # dead server
           # no_master >= 1
           # log_bin=0
           # oldest_major_version=0
           # check_slave_delay: 检查是否延迟非常厉害（可以通过设置no_check_delay忽略）
               {Exec_Master_Log_Pos} + 100000000 只要binlog position不超过100000000 就行
       选举流程： 先看candidate_master，然后找 latest slave, 然后再随机挑选

• Phase 3.3(3.4): New Master Diff Log Generation Phase..

* recover_master_internal
         recover_relay_logs:
               判断new master是否为最新的slave，如果不是，则生产差异relay logs，并发送给新master
         recover_master_internal:
               将之前生产的dead master上的binlog传送给new master

• Phase 3.4: Master Log Apply Phase..

* apply_diff:
       a. wait_until_relay_log_applied: 直到new master完成所有relay log，否则一直等待
       b. 判断Exec_Master_Log_Pos == Read_Master_Log_Pos, 如果不等，那么生产差异日志：
                   save_binary_logs --command=save
       c. apply_diff_relay_logs --command=apply：对new master进行恢复
                   c_1. exec_diff:Exec_Master_Log_Pos和Read_Master_Log_Pos的差异日志
                   c_2. read_diff:new master与lastest slave的relay log的差异日志
                   c_3. binlog_diff:lastest slave与daed master之间的binlog差异日志
* 如果设置了master_ip_failover_script脚本，那么会执行这里面的脚本（一般用来漂移vip）

* disable_read_only(): 允许new master可写

Phase 4: Slaves Recovery Phase..

recover_slaves_internal

• Phase 4.1: Starting Parallel Slave Diff Log Generation Phase..

recover_all_slaves_relay_logs: 生成Slave与New Slave之间的差异日志，并将该日志拷贝到各Slave的工作目录下

• Phase 4.2: Starting Parallel Slave Log Apply Phase..

* recover_slave:
    对每个slave进行恢复，跟以上Phase 3.4: Master Log Apply Phase中的 apply_diff一样
* change_master_and_start_slave：
    重新指向到new master，并且start slave

Phase 5: New master cleanup phase..

• reset_slave_on_new_master

在new master上执行reset slave all;

MasterFailover (GTID)

Phase 1: Configuration Check Phase

• init_config(): 初始化配置

• MHA::ServerManager::init_binlog_server: 初始化binlog server

• check_settings()

a. check_node_version(): 查看MHA的版本
b. connect_all_and_read_server_status(): 检测确认各个Node节点MySQL是否可以连接
c. get_dead_servers()，get_alive_servers()，get_alive_slaves()：再次检测一次node节点的状态
d. print_dead_servers(): 是否挂掉的master是否是当前的master
e. MHA::DBHelper::check_connection_fast_util : 快速判断dead server，是否真的挂了，如果ping_type=insert，不会double check
f. MHA::NodeUtil::drop_file_if($_failover_error_file|$_failover_complete_file): 检测上次的failover文件
g. 如果上次failover的时间在8小时以内，那么这次就不会failover,除非配置了额外的参数
h. start_sql_threads_if(): 查看所有slave的Slave_SQL_Running是否为Yes，若不是则启动SQL thread

• is_gtid_auto_pos_enabled(): 判断是否是GTID模式

Phase 2: Dead Master Shutdown Phase completed.

• force_shutdown($dead_master):

a. stop_io_thread(): stop所有slave的IO_thread
b. force_shutdown_internal($dead_master):
  b_1. master_ip_failover_script: 如果有这个脚本，则执行里面的逻辑(比如：切换vip)
  b_2. shutdown_script：如果有这个脚本，则执行里面的逻辑（比如：Power off 服务器）

Phase 3: Master Recovery Phase..

• Phase 3.1: Getting Latest Slaves Phase..

* check_set_latest_slaves()
  a. read_slave_status(): 获取所有show slave status 信息
  b. identify_latest_slaves(): 找到最新的slave是哪个
  c. identify_oldest_slaves(): 找到最老的slave是哪个

• Phase 3.2: Saving Dead Master's Binlog Phase.. (GTID 模式下没有这一步)

• Phase 3.3: Determining New Master Phase..

get_most_advanced_latest_slave(): 获取最新的slave

c. select_new_master: 选举new master
    c_1. MHA::ServerManager::select_new_master:
       #If preferred node is specified, one of active preferred nodes will be new master.
       #If the latest server behinds too much (i.e. stopping sql thread for online backups), we should not use it as a new master, but we should fetch relay log there
       #Even though preferred master is configured, it does not become a master if it's far behind

       get_candidate_masters(): 获取配置中候选节点
       get_bad_candidate_masters(): 以下条件不能成为候选master
           # dead server
           # no_master >= 1
           # log_bin=0
           # oldest_major_version=0
           # check_slave_delay: 检查是否延迟非常厉害（可以通过设置no_check_delay忽略）
               {Exec_Master_Log_Pos} + 100000000 只要binlog position不超过100000000 就行
       选举流程： 先看candidate_master，然后找 latest slave, 然后再随机挑选

• Phase 3.3: New Master Recovery Phase..

* recover_master_gtid_internal:
    wait_until_relay_log_applied: 候选master等待所有relay-log都应用完
    如果候选master不是最新的slave：
        $latest_slave->wait_until_relay_log_applied($log): 最新的slave应用完所有的relay-log
        change_master_and_start_slave ： 让候选master同步到latest master，追上latest slave
        获取候选master此时此刻的日志信息，以便后面切换
    如果候选master是最新的slave：
        获取候选master此时此刻的日志信息，以便后面切换
    save_from_binlog_server:
        如果配置了binlog server，那么在binlogsever 能连的情况下，将binlog 拷贝到Manager，并生成差异日志diff_binlog(save_binary_logs --command=save)
    apply_binlog_to_master:
        Applying differential binlog： 应用差异的binlog到new master

Phase 4: Slaves Recovery Phase..

• Phase 4.1: Starting Slaves in parallel..

* recover_slaves_gtid_internal:
    change_master_and_start_slave: 因为master已经恢复，那么slave直接change master auto_pos=1 的模式就可以恢复
    gtid_wait：用此等待同步全部追上

Phase 5: New master cleanup phase..

• reset_slave_on_new_master

在new master上执行reset slave all;

MasterRotate （Non-GTID）

Phase 1: Configuration Check Phase

• do_master_online_switch

• identify_orig_master

* read_config():
    Reading default configuration from /etc/masterha_default.cnf..
    Reading application default configuration from /etc/app1.cnf..
    Reading server configuration from /etc/app1.cnf..

* connect_all_and_read_server_status:
    connect_check: 首先进行connect check，确保各个server的MySQL服务都正常
    connect_and_get_status:
            获取MySQL实例的server_id/mysql_version/log_bin..等信息
            通过执行show slave status，获取当前的master节点。如果输出为空，说明当前节点是master节点( 0.56已经不是这么判断了，已经支持multi master)
    validate_current_master：取得master节点的信息，并判断配置的正确性
    check是否有server down，若有则退出rotate
    check master alive or not，若dead则退出rotate
    check_repl_priv：
        查看用户是否有replication的权限
    获取monitor_advisory_lock，以保证当前没有其他的monitor进程在master上运行
        执行：SELECT GET_LOCK('MHA_Master_High_Availability_Monitor', ?) AS Value
    获取failover_advisory_lock，以保证当前没有其他的failover进程在slave上运行
        执行：SELECT GET_LOCK('MHA_Master_High_Availability_Failover', ?) AS Value
    check_replication_health:
        执行：SHOW SLAVE STATUS来判断如下状态：current_slave_position/has_replication_problem
        其中，has_replication_problem具体check如下内容：IO线程/SQL线程/Seconds_Behind_Master(1s)
    get_running_update_threads：
        使用show processlist来查询当前有没有执行update的线程存在，若有则退出switch
    $self->validate_current_master():
        检查是否是GTID模式

• identify_new_master

  set_latest_slaves：当前的slave节点都是latest slave
   select_new_master: 选举new master
    c_1. MHA::ServerManager::select_new_master:
       #If preferred node is specified, one of active preferred nodes will be new master.
       #If the latest server behinds too much (i.e. stopping sql thread for online backups), we should not use it as a new master, but we should fetch relay log there
       #Even though preferred master is configured, it does not become a master if it's far behind

       get_candidate_masters(): 获取配置中候选节点
       get_bad_candidate_masters(): 以下条件不能成为候选master
           # dead server
           # no_master >= 1
           # log_bin=0
           # oldest_major_version=0
           # check_slave_delay: 检查是否延迟非常厉害（可以通过设置no_check_delay忽略）
               {Exec_Master_Log_Pos} + 100000000 只要binlog position不超过100000000 就行
       选举流程： 先看candidate_master，然后找 latest slave, 然后再随机挑选

Phase 2: Rejecting updates Phase

• reject_update

* lock table来reject write binlog
      调用master_ip_online_change_script --command=stop
      如果MHA的配置文件中设置了"master_ip_online_change_script"参数，则执行该脚本来disable writes on the current master
      该脚本在使用了vip的时候，在origin master上删除vip{可选}
      reconnect：确保当前与master的连接正常
      lock_all_tables：执行FLUSH TABLES WITH READ LOCK，来lock table
      check_binlog_stop：连续两次show master status，来判断写binlog是否已经停止

• read_slave_status

get_alive_slaves：
  check_slave_status：调用"SHOW SLAVE STATUS"来取得slave的信息：

• switch_master

switch_master_internal：
    master_pos_wait：调用select master_pos_wait函数，等待主从同步完成
    get_new_master_binlog_position：通过'show master status'来获取
Allow write access on the new master：
    调用master_ip_online_change_script --command=start ...，将vip指向new master
disable_read_only：
    在新master上执行：SET GLOBAL read_only=0

• switch_slaves

switch_slaves_internal：
    change_master_and_start_slave
        change_master：
        start_slave：
unlock_tables:在orig master上执行unlock table

Phase 5: New master cleanup phase

• reset_slave_on_new_master

• release_failover_advisory_lock

MasterRotate （GTID）

GTID模式的online switch 和 non-GTID 流程一样，除了在change_master_and_start_slave 不一样之外

GTID的小问题

今天测试了一把GTID的在线切换，遇到的问题非常诡异

• 问题：新搭建了一组group，做MHA在线切换，结果却导致环境混乱。

命令：masterha_master_switch --master_state=alive --conf=/etc/app1.cnf  --orig_master_is_new_slave --interactive=0

A（master），B（candidate master），C 一组复制环境，执行在线切换后，C竟然还同步在A上
    B(master)
        -> A(slave) -> C(slave)  --错误案例

正确的结果应该是：
    B(master)
        -> A(slave)
        -> C(slave)

看了MHA的切换日志，都是正常的，Switching master to xx completed successfully.

这样只能翻翻源码，果然，很快就找到了问题所在：

MHA::ServerManager->is_gtid_auto_pos_enabled->get_gtid_status()

sub get_gtid_status($) {
  my $self    = shift;
  my @servers = $self->get_alive_servers();
  my @slaves  = $self->get_alive_slaves();
  return 0 if ( $#servers < 0 );
  foreach (@servers) {
    return 0 unless ( $_->{has_gtid} );
  }
  foreach (@slaves) {
    return 0 unless ( $_->{Executed_Gtid_Set} );    -- 如果show slave status中没有执行过任何Executed_Gtid_Set，那么会认为是非GTID模式
  }
  foreach (@slaves) {
    return 1
      if ( defined( $_->{Auto_Position} )
      && $_->{Auto_Position} == 1 );
    return 1 if ( $_->{use_gtid_auto_pos} );
  }
  return 2;
}

* 解决方案也很简单：
1）因为没有执行过任何事物，那就执行一条呗
2）修改源码，将这一步验证独钓即可。

实时证明，以上两种都可以验证通过

重点需要注意的地方

• mha with not binlog server

* 根据上述源码分析得到，如果没有配置binlog server的 GTID 模式failover，会导致数据丢失，即使master ssh可达

* 通过测试，的确在old master SSH可达的情况下，它也不会去save binlog，所以GTID和non-GTID模式的区别比较大。

* 解决的方案就是： 配置Binlog Server

/etc/app1.cnf

[server default]
remote_workdir=/var/log/masterha/app1
manager_workdir=/var/log/masterha/app1
manager_log=/var/log/masterha/app1/app1.log

[server1]
hostname=host1
candidate_master=1
check_repl_delay=0

[server2]
hostname=host2
candidate_master=1
check_repl_delay=0

[server3]
hostname=host3
no_master=1
check_repl_delay=0

[binlog1]
hostname=host1 --注意：这里既可以设置master为binlog server，也可以设置其他专用的binlog server

• 常用配置

/etc/app1.cnf

[server default]
remote_workdir=/var/log/masterha/app1
manager_workdir=/var/log/masterha/app1
manager_log=/var/log/masterha/app1/app1.log

[server1]
hostname=host1
candidate_master=1 --表示候选 master
check_repl_delay=0 --当 slave 有延迟的时候,如果没有这个参数,会失败

[server2]
hostname=host2
candidate_master=1
check_repl_delay=0

[server3]
hostname=host3
no_master=1 --永远不会成为new master
check_repl_delay=0
ignore_fail=1  -- 如果不设置为1，那么如果server3有问题，切换会失败

[binlog1]
hostname=host1 --注意：这里既可以设置master为binlog server，也可以设置其他专用的binlog server

• 常用命令

masterha_check_repl --conf=/etc/app1.cnf
masterha_check_status --conf=/etc/app1.cnf
masterha_stop --conf=/etc/app1.cnf
masterha_ssh_check --conf=/etc/app1.cnf
masterha_master_switch --master_state=dead --conf=/etc/app1.cnf --dead_master_host=host_1 --interactive=1 --ignore_last_failover
masterha_master_switch --master_state=dead --conf=/etc/app1.cnf --dead_master_host=host_1 --interactive=0 --ignore_last_failover
masterha_master_switch --master_state=alive --conf=/etc/app1.cnf  --orig_master_is_new_slave --interactive=0 --running_updates_limit=10000
masterha_master_switch --master_state=dead --conf=/etc/app1.cnf --dead_master_host=host_1 --interactive=1 --ignore_last_failover --new_master_host=host_2
nohup masterha_manager --conf=/etc/app1.cnf --last_failover_minute=1 --ignore_last_failover &

特别的问题

• M,(S1,S2)结构，如果S1是latest slave，如果master挂了，刚好S1的purge-relay-log的job也跑了，这样还能愉快的failover吗？

* 疑问
1. 大家都知道，S1，S2之间补数据，是通过relay-log来的，用最新slave的relay-log去补齐落后slave的日志，以达到数据一致。
2. 如果S1的relay log 恰好被purge了，怎么办呢？那岂不是S2的数据会丢失掉？

* 解答
1. 这的确是个好问题，这样听下去的确会导致数据丢失。
2. 但是MHA的purge有个机制，就是即便执行purge脚本，也会保留exec_master_pos + 1000000000个event，也就是说purge的时候，会保留一部分relay 日志
3. 所以由此引发几个问题和解答
    a）如果S1和S2之间的延迟差距超过这个范围，那么肯定是丢数据的
    b）如果S1和S2之间的延迟差距在这个范围之内，那么就不会丢数据

* 总结
1. 如果要保证数据的完全一致，那么no_check_delay 必须设置off
2. GTID就不会有这样的问题，只要binlog