MySQL数据库Inception工具学习与测试 笔记

MySQL语句的审核，在业界都已经基本被认同了，实际上也是对MySQL语句写法的统一化，标准化，而之前的人工审核，针对标准这个问题其实是很吃力的，标准越多，DBA越累，开发也越累。 那么在这个都追求自动化运维的时代，审核也必须要跟上步伐，因此Inception诞生了。而Inception可以做的工作远不止是一个自动化审核工具，同时还具备执行，生成对影响数据的回滚语句（类似闪回的功能），这样一条龙服务的工具，将会给DBA的工作带来翻天覆地的变化，DBA从此就从繁重的审核、登上去执行，出错了很难回滚（如果提前没有备份的话）的被动局面解放了出来，突然发现，做DBA原来可以这么轻松，工作可以不饱和了，那就有更多的自由时间学习、进一步向自动化运维平台的实现等更智能化的方向去发展，是具有里程碑意义的。 

1.Inception架构原理

Inception是集审核、执行、回滚于一体的一个自动化运维系统。它是根据MySQL代码修改过来的。

相对于应用程序（上层审核流程系统等）而言，它是一个服务器，在连接时需要指定

2.Inception安装

2.1 环境配置

安装依赖项

yum install cmake ncurses-devel gcc gcc-c++ openssl-devel

移除bison较新的版本

yum remove bison –y

从http://ftp.gnu.org/gnu/bison/ 路径，下载 bison-2.6.1.tar.gz 指定版本。下载后，上传至服务器。

解压并安装bison

tar zxvf bison-2.6.1.tar.gz

cd bison-2.6.1

./configure && make && make install

2.2 下载安装Inception

下载

 wget https://github.com/qunarcorp/inception/archive/master.zip

解压

unzip master.zip

cd inception-master

./inception_build.sh debug [Xcode]

指定路径下创建inc.cnf

touch /data/Inception/inc.cnf

初始化

/data/Inception/inception-master/debug/mysql/bin/Inception --defaults-file=/data/Inception/inc.cnf &

（##Inception 最佳启动方式是通过nohup后台启动

nohup /data/Inception/inception-master/debug/mysql/bin/Inception --defaults-file=/data/Inception/inc.cnf &
） 

2.3 关闭Inception

找到初始化后的Inception

 关闭Inception

kill -9 7927

 2.4 修改增加配置项

[inception]
general_log=1
general_log_file=inc.log
port=6669
socket=/tmp/inc.socket
character-set-client-handshake=0
character-set-server=utf8
inception_remote_system_password=备份库密码
inception_remote_system_user=备份库账号
inception_remote_backup_port=备份库实例端口
inception_remote_backup_host=备份库IP
inception_support_charset=utf8mb4,utf8,latin1
inception_enable_nullable=0
inception_check_primary_key=1
inception_check_column_comment=1
inception_check_table_comment=1
inception_osc_min_table_size=1
inception_osc_bin_dir=/data/temp
inception_osc_chunk_time=0.1
inception_ddl_support=1
inception_enable_blob_type=1
inception_check_column_default_value=1

（如果执行 ./inception_build.sh debug [Xcode] 命令报错，可将inception-master目录删除，重新解压，然后用

./inception_build.sh build linux 替代。当然，此时的可执行文件 在 /data/Inception/inception-master/build/mysql/bin/Inception

更多的安装知识，可参阅 https://qunarcorp.github.io/inception/install/）

2.5 连接验证

通过mysql 客户端连接

执行 代码验证

 inception get variables;

 

2.6 Inception的选项支持

参数名	是否需要参数	是否可选	功能描述
--host	是	否	需要操作的这部分语句块对应的数据库地址。指定方式可以是IP地址、机器名或DNS域名等，只能唯一解析到这个机器即可。
--port	是	否	与上面的--host选项对应，指定机器名，必然要再指定一个MySQL实例的端口。
--user	是	否	通过--user指定的用户名来连接需要操作SQL语句的MySQL实例。
--password	是	否	与上面的--user选项对应。
--sleep	是	是	这个参数用来指定在执行完每一条语句后，暂停多少毫秒，这样可以适当控制对线上数据库的冲击，特别是针对大量的写入操作， 单位是毫秒，最小值为0，也就是不暂停，最大值为100秒，也就是100000毫秒。如果设置的值超过了100000毫秒， Inception会自动将其设置为100000毫秒。这个参数可以和其他参数一起设置，但是只有在--enable-execute为1的情况下，才起作用。
--enable-check	否	否	告诉Inception当前要做什么操作，是审核还是执行，这个参数与下面的--enable-execute智能指定一个。enable-check就是要告诉Inception， 当前的请求是要做审核操作，审核完成后就返回结果集。
--enable-execute	否	否	如果执行的选项是--enable-execute，则Inception在执行前还会做一次实时的审核，这个审核和前面指定的--enable-check时的 审核是基本相同的，这是这次在审核完成后，还会继续进行。因为相同的语句在不同的时间审核可能会产生不同的审核结果（环境有可能变了）， 所以有必要再做一次审核。如果审核发现了错误（而不是警告），就不会被执行，此时会提前返回告知错误；如果审核发现的是警告， 并且没有指定--enable-ignore-warnings，则有警告也不会执行。
--enable-ignore-warnings	否	是	Inception采取严格的分阶段处理方式，先对所有的语句进行审核，审核完成之后，会执行所有的语句，之后再会执行所有语句的备份操作。 在三个阶段的过渡过程中，如果审核有问题则不会继续进行，此时如果人为确定想要跳过这些警告，则可以选择这个参数， 告诉Inception跳过这个警告的检查，继续执行。
--enable-force	否	是	批量导入时，有可能会报主键冲突的问题，而DBA可以确定的是，出现主键冲突不是问题，可以继续执行，那么此时可以通过选项 --enable-force告诉Inception,在执行过程中碰到一个错误时，可以先保存错误信息并继续下一条语句。此参数需谨慎使用。
--enable-remote-back	否	是	Inception支持备份并生成对应的回滚语句，这是默认的，但当有些影响行数很多且明确不需要回滚的时候，为了提高执行效率， 可以指定在执行时不做备份，指定方式是通过disable来禁用它，即disable-remote-backup。
--enable-split	否	是	这个参数用来拆分要执行的语句块。如果在语句块中存在对同一个表的DDL操作和DML操作，那么在分析Binlog来生成回滚语句时， 由于表结构已经发生改变，会导致Inception没有办法处理，所以使用这个参数将这些语句分成多批，然后再分别执行。这是在执行前 必须要做的一个操作，不然可能会产生不可预知的错误。当然在执行前的最后一次审核中，如果检查到这样的混用情况， 则会返回报错，而不是警告。
--enable-query-print	否	是	这个参数用来打印SQL语句在被Inception分析之后的执行树结构，已JSON的形式提供，目的是为了可以在Inception的基础上， 对已经结构化的（JSON）语句再次分析，可以对Inception内置支持的规则进行扩展，做个性化定制，比如使用到哪些列、 哪些语句类型等信息。

2.7 Inception结构集导读

返回列	详细描述
ID	用来表示结果集中记录序号的，也就是被审核的语句在语句块中的序号，按位置排序，计数从1开始。
stage	显示当前语句已经进行到哪一步了，包括四个值：CHECKED、EXECUTED、RERUN和NONE。CHECKED表示这个语句只做审核，而没有再进行下一步操作；EXECUTED表示已经执行过， 如果执行失败，也是用这个状态表示，RERUN表示的是，对于影响上下文的语句，已经执行成功了，但是为了与EXECUTED区分，用RERUN表示，主要是因为在执行过程中，如果某一条语句 执行失败了，则上层可能需要将没有执行的语句提取出来，再次执行，那么影响上下文的语句就是需要加上的，所以用RERUN来表示。Inception目前支持两种影响上下文的语句，分别是 set names charset 语句和use database语句。NONE表示没有做过任何处理，有可能前面有语法错误直接提前返回。
errlevel	总共有三个值，分别是0、1、2。如果为0，则说明当前语句审核没有任何问题；如果为1，则说明当前语句审核时发现有些写法不符合Inception定义的内置规则，属于警告；如果值为2，则说明 当前语句审核时，发现了严重错误，无论如何都不能通过的。
stagestatus	该列用来描述当前语句的阶段结果，与列stage对应。如果是审核阶段，并且完成，则返回Audit completed。如果是执行阶段，并且执行成功则返回Execute Successfully，否则返回Execute failed。如果是备份阶段，并且备份成功，则在执行描述信息后面追加Backup successfully，否则追加Backup failed。
errormessage	用来表示出错的错误信息，这里包括一条语句中的所有错误信息，用换行符分隔，但有时候如果某一个错误导致不能继续分析了，比如表不存在等问题，在这种情况下，如果语句还有其他错误， 就不能被审核出来了。如果当前语句没有任何错误，则这个列值为NONE。对于执行及备份操作，因为对于一条语句，这样的错误只会有一次，那么执行错误会在执行后面追加：“execute：具体 的执行错误原因”，如果是备份出错，则在后面追加“backup：具体的错误原因”。在执行时，有时候还会出现Warning。
SQL	用来表示当前检查的是那条SQL语句，这一列存储的值就是这条SQL语句的文本内容。
affected_rows	审核时，用来表示当前语句预计影响的行数，这个行数一般是通过EXPLAIN来获取的。在执行时，该列输出的是执行时真实影响的行数。
sequence	该列与Inception备份功能有关，其实就是与$_$Inception_backup_information$_$表中的列opid_time一一对应，这就为自动化运维平台针对某一条语句做回滚操作找到了入口。
backup_dbname	该列表示的是当前语句产生的备份信息，存储在备份服务器的那个数据库中。如果是不需要备份的语句，则返回字符串NONE。
excute_time	该列表示当前语句的执行时间，单位是秒，精确到小数点后两位。列类型是字符串。如果只是审核而不执行，则该列返回的值为0.
SQLSHA1	这一列用来存储当前这条语句的一个HASH值，用来标识这个语句是否会使用OSC功能，如果返回信息中有值，则表示这条语句在执行时会使用OSC。

3.Inception 备份功能

Inception在做DML操作时，具有备份功能。它会将所有当前语句修改的行对应生成回滚语句并备份下来，同时也会将所有操作的任务备份下来，一起存储到一个指定的库中。

3.1 配置项中关于备份主要有4个参数

参数	说明
inception_remote_backup_host	指定远程备份MySQL实例的地址。
inception_remote_backup_port	指定远程备份MySQL实例的端口。
inception_remote_system_user	备份时，连接备份MySQL实例时所需的用户名，这个用户需要有相应的权限，一般包括Create、Insert和Select权限。
inception_remote_system_password	备份时，连接备份库时所需要的用户对于的密码。

3.2 备份数据库命名规则

因为线上机器有很多，而备份机器只有一台，所以为了防止在备份数据库实例中存在库名冲突的问题，备份机器的库名是将线上机器IP地址的点换成下划线，再加上端口号及库名。

例如：

169_169_167_167_3306_testDB.

3.3 备份库上的表

主要有两类，一种针对线上每一个表生产一个备份表，即与线上的表是一一对应的，表名相同，但是表结构不一样。备份表主要用来存储所有对表修改的回滚语句。

主要有以下3列：

列名	说明
id	标识列
rollback_statement	当某一行被修改后，生成的对应的回滚语句。因为Binlog必须为Row模式，所以，不管是什么语句，产生的回滚语句都是针对被修改的行记录的。 如果一条语句的执行，影响了多行，那么这里就会有多条回滚语句。
opid_time	执行SQL语句时获取的一个序列号。序列号由三部分组成：timestamp（int值，是语句执行的时间点）、线上服务器执行时所产生的thread_id及 当前这条语句在所有被执行语句块中的一个序号。序列号在指定的备库中是唯一的。针对同一条语句影响多行的情况、在产生的多行回滚语句中， 该列的值是相同的。

还有一类表，其实这个表每个库中只有一个，$_$Inception_backup_information$_$。该表主要用来记录所有对当前库的操作，它是为该库中所有表服务的，对线上这个库的所有的表的操作，都会被存储在这里面。

参数	说明
opid_time	该列与上面备份表中的列opid_time是一一对应的，因为这个表中的每一行对应的是在线上执行的实际的一条SQL语句。 opid_time从各个备份表中查找这条语句对应的回滚语句，是一对多的关系。
start_binlog_file	表示执行这条语句前Binlog所在的位置的文件名。这个值是通过 show master status 获取的，在数据库并发比较高的情况下， 这个值不一定准确。这个值只能是这条语句产生Binlog前面的某个位置。同理。下面三个位置信息也是一样。
start_binlog_pos	该列与上面的列对应，表示的是上面指定文件的位置信息。
end_binlog_file	该列表示的是执行当前语句之后，Binlog所在的文件名。
end_binlog_pos	该列与上面的列对应，表示执行完成后，Binlog在文件end_binlog_file中的偏移位置。
sql_statement	该列存储的是当前这个被执行的SQL语句。
host	表示在线上的哪个数据库实例上执行了该语句。
dbname	表示执行当前语句时所处的环境变量，指的是数据库名。
tablename	表示当前语句影响的表的表名，通过这个名字对应到备份表名。
port	与host对应，表示执行时数据库的端口号。
time	表示当前语句的执行时间
type	表示操作类型，现在只支持INSERT、UPDATE、DDELETE、CREATEDB、CREATETABLE、ALTERTABLE、DROPTABLE等类型。

3.4线上库表结构与备份库表结构的对应关系如下图：

 3.5 通过python脚本验证

测试环境

类别	ServerIP	Port
线上数据库	XXX.XXX.XXX.9	3306
Inception	XXX.XXX.XXX.8	6669
备份数据库	XXX.XXX.XXX.9	3307

 测试python脚本

#!/usr/bin/python
#-*- coding:utf-8 -*-
import MySQLdb

sql='''/*--user=数据库账号;--password=相应密码;--host=XXX.XXX.XXX.9;--execute=1;--port=3306;*/
    inception_magic_start;
    use dbtest;
    CREATE TABLE table_test(id int comment 'test' primary key) engine=innodb DEFAULT CHARSET=utf8mb4 comment '测试';
    inception_magic_commit;'''
try:
       conn=MySQLdb.connect(host='XXX.XXX.XXX.8',user='',passwd='',db='',port=6669)
       cur=conn.cursor()
       ret=cur.execute(sql)
       result=cur.fetchall()
       num_fields = len(cur.description)
       field_names = [i[0] for i in cur.description]
       print field_names
       for row in result:
                print row[0], "|",row[1],"|",row[2],"|",row[3],"|",row[4],"|",row[5],"|",row[6],"|",row[7],"|",row[8],"|",row[9],"|",row[10]
       cur.close()
       conn.close()
except MySQLdb.Error as e:
       print "Mysql Error %d: %s" % (e.args[0], e.args[1])

执行结果如下：

去备份库上查看，备份情况如下：

3.6 备份所需的条件

如果在测试的过程中，发现没有实现备份，可以从以下几个方面去检查

（1）线上服务器必须要打开Binlog，在启动时需要设置参数log_bin、log_bin_index等关于Binlog的参数。不然不会备份及生成回滚语句，因为Inception的生成回滚语句是通过解析Binlog来做的。

（2）参数必须binlog_format必须设置为mixed或者row模式。如果是statement模式，则不做备份及回滚语句的生成。可通过语句set global binlog_format=ROW来设置。

（3）将binlog_row_image设置为full ，该配置项默认为 full ，但是如果为了减少binlog的size改成minimal的话，则Inception无法生成回滚语句。

（4）参数server_id必须设置为非0非1，通过语句set global server_id=server_id;来设置，不然在备份时报错。因为在获取Binlog时，需要通过server_id在主库上注册Inception。

（5）被修改表需要有主键：执行时，被影响的表如果没有主键的话，就不会做备份了。这样更简单并且备份时间及数据都会少一点，不然回滚语句的where条件就会将所有列写进去，这样会影响性能且没有太大意义，所以在where条件中，只需要主键即可。

（6）备份相关的四个参数需要设置好，并且对应的用户在备份数据库实例中有足够的权限。

3.7 在进行验证时可能遇到的错误。

1执行 Python验证，报错信息。

ImportError: No module named MySQLdb

解决方案：

yum install MySQL-python

 2.有时候执行Python脚本报错：invalid source infomation。

这时候需要去检查Inception连接数据库的参数配置。

 4.Inception常见关于审核规范的变量参数

5.Inception统计功能

其数据存储在备份实例上的inception数据库上statistic表中，此库自动生成。

主要字段的说明如下：

列名	字段描述
deleting	包括普通的删除操作及多表删除操作。
inserting	包括单行插入、多行插入及查询插入。
updating	包括普通单表更新及多表的更新。
renaming	指的是ALTER table语句中的rename操作。
createindex	指的是ALTER table语句中的add index操作。
dropindex	指的是ALTER table语句中的drop index操作。
alteroption	指的是ALTER table语句中的修改表属性的操作，比如存储引擎、自增值及字符集中操作。
alterconvert	指的是ALTER table语句中修改表字符集的操作。

-----主要内容参考梳理于网络知识和《MySQL运维内参》，此短文仅为学习笔记，在此原创作者感谢！