1. 產(chǎn)生背景

隨著京東業(yè)務(wù)的高速增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)的重要性對(duì)于京東來(lái)說(shuō)重要程度不說(shuō)自明，在信息時(shí)代，數(shù)據(jù)有著比人們更大的力量，數(shù)據(jù)庫(kù)的價(jià)值可見(jiàn)一斑，數(shù)據(jù)庫(kù)的存在為人們提供了更快的查詢，那么為了更好地做到數(shù)據(jù)庫(kù)的高可用，保證持續(xù)提供服務(wù)，簡(jiǎn)化DBA操作，節(jié)省數(shù)據(jù)庫(kù)故障切換的時(shí)間，故開(kāi)發(fā)此數(shù)據(jù)庫(kù)主從切換自動(dòng)化系統(tǒng)。

2. 實(shí)現(xiàn)原理

此系統(tǒng)基于MHA做數(shù)據(jù)庫(kù)切換，結(jié)合京東數(shù)據(jù)庫(kù)切換的特點(diǎn)，定制自己的切換系統(tǒng)。MHA(Master High Availability)目前在MySQL高可用方面是一個(gè)相對(duì)成熟的解決方案，它由日本DeNA公司Yoshinori Matsunobu開(kāi)發(fā)，是一套優(yōu)秀的作為MySQL高可用性環(huán)境下故障切換和主從提升的高可用軟件。在MySQL故障切換過(guò)程中，MHA能做到在0~30秒之內(nèi)自動(dòng)完成數(shù)據(jù)庫(kù)的故障切換操作，并且在進(jìn)行故障切換的過(guò)程中，MHA能在***程度上保證數(shù)據(jù)的一致性，同時(shí)***化挽回故障發(fā)生后的數(shù)據(jù)，結(jié)合zabbix監(jiān)控報(bào)警，以達(dá)到真正意義上的高可用。三重檢測(cè)，保證切換無(wú)誤：zabbix檢測(cè)，任務(wù)創(chuàng)建時(shí)檢測(cè)，MHA檢測(cè)。

3. 實(shí)現(xiàn)功能

此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了死切(從庫(kù)故障切換及回切，主庫(kù)故障切換)，活切(主庫(kù)活切及主庫(kù)回切)，做到自動(dòng)化、自助化、可視化切換。

4. 具體實(shí)現(xiàn)

4.1. 死切(故障切換)

當(dāng)Zabbix自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)檢測(cè)到數(shù)據(jù)庫(kù)故障時(shí)，會(huì)自動(dòng)調(diào)故障切換程序,然后判斷是主庫(kù)故障，還是從庫(kù)故障，分情況處理，所有的故障信息都可在DBS系統(tǒng)上查看

4.1.1 主庫(kù)故障：

先在DBS系統(tǒng)上創(chuàng)建切換任務(wù)，另外DBA也可在故障切換頁(yè)面批量添加故障主庫(kù)IP，創(chuàng)建切換任務(wù)。然后相應(yīng)DBA執(zhí)行切換按鈕，則會(huì)判斷各種情況

4.1.1.1切換重要步驟及原則

• 探活，探活檢測(cè)機(jī)制由select方式改為insert方式，這樣可以包含實(shí)例夯住和硬盤只讀的情況，如果沒(méi)有存活的從庫(kù)，則放棄本次操作并郵件和短信通知DBA手動(dòng)處理。
• 選擇新主庫(kù)，先本地(先物理機(jī)后DOCKER,先連接數(shù)少，后QPS負(fù)載低)，后異地(先物理機(jī)后DOCKER,先連接數(shù)少，后QPS負(fù)載低)原則選擇目標(biāo)實(shí)例
• 調(diào)MHA接口進(jìn)行故障切換故障系統(tǒng)信息變更

a.MHA會(huì)優(yōu)先使用上一步選出的從庫(kù)做為新主庫(kù)，否則會(huì)使用***數(shù)據(jù)的從庫(kù)提升為新主庫(kù)，然后將所有其他的從庫(kù)重新指向新主庫(kù)。之后會(huì)調(diào)用域名切換接口，將原來(lái)故障主庫(kù)下的域名，全部指向到新的主庫(kù)IP上。如果MHA切換失敗或MHA有告警信息，或者有域名未切換成功，都會(huì)使用郵件和短信通知DBA人工處理。

b.當(dāng)MHA故障切換結(jié)束后，系統(tǒng)會(huì)將新主庫(kù)的mysql.cnf配置文件中的read_only=1刪除，并在新主庫(kù)上執(zhí)行reset salve all或stop slave指令。

c.調(diào)用zabbix主機(jī)改名接口，修改故障主庫(kù)及新主庫(kù)在zabbix監(jiān)控系統(tǒng)中的名稱。

d. 由于域名切換后非實(shí)時(shí)生效，存在時(shí)延，因此系統(tǒng)會(huì)對(duì)域名生效進(jìn)行檢查，如果2分鐘內(nèi)未生效，則會(huì)進(jìn)行提示，需要DBA進(jìn)行人工確認(rèn)。

e. ***，在資產(chǎn)庫(kù)中更新集群信息，修改主從關(guān)系并進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)變更，更新故障信息表。同時(shí)，發(fā)送郵件和短信通知DBA故障切換完成。

f.活切可以支持多集群同時(shí)切換。

4.1.1.2 舉例

例如有一主四從的集群，主庫(kù) 10.66.66.66:3366故障，需要切換，如下：

1.Zabbix自動(dòng)創(chuàng)建任務(wù)，然后DBA執(zhí)行切換

2.選目標(biāo)實(shí)例

假如例子中的4個(gè)從都是存活的，那么在此處會(huì)比較根據(jù)先本地，選出10.66.66.68:3366，10.66.66.69:3366，然后查連接數(shù)，都相同，則去查QPS,

然后比較QPS，選出QPS負(fù)載低的10.66.66.69:3366作為目標(biāo)實(shí)例。

3.切換完成結(jié)果

4.切換的詳細(xì)信息

4.1.2從庫(kù)故障(系統(tǒng)自動(dòng)完成)：

4.1.2.1 切換原則

判斷是否宕機(jī)實(shí)例沒(méi)有域名，宕機(jī)實(shí)例設(shè)置為手動(dòng)切換，宕機(jī)實(shí)例所在集群無(wú)其他正常運(yùn)行實(shí)例，這些情況下會(huì)給相應(yīng)的DBA發(fā)郵件及短信報(bào)警，需要DBA手動(dòng)處理;

其他情況故障系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)處理，根據(jù)先本地(連接數(shù)少，QPS負(fù)載低)，后異地(連接數(shù)少，QPS負(fù)載低)原則選擇目標(biāo)實(shí)例，進(jìn)行域名切換，切換成功或失敗都會(huì)發(fā)郵件及短信告知相應(yīng)的DBA;

切換成功的從庫(kù)，相應(yīng)的DBA可以回切該實(shí)例。

4.1.2.2 舉例

例如有一主四從的集群，從庫(kù) 10.88.88.89:3366故障，需要切換，如下：

zabbix會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建任務(wù)，并根據(jù)先本地后異地，然后查連接數(shù)，QPS原則，確定目標(biāo)實(shí)例為10.88.88.88:3366，然后自動(dòng)切換，DBA會(huì)在切換任務(wù)列表查看切換結(jié)果，鼠標(biāo)懸停執(zhí)行狀態(tài)會(huì)顯示切換的具體信息

切換成功的任務(wù)會(huì)顯示回切按鈕，可以執(zhí)行回切

DBA執(zhí)行回切，系統(tǒng)會(huì)創(chuàng)建回切任務(wù)，并可以查看回切的具體信息

4.2活切(一般運(yùn)維停機(jī)切換)

4.2.1 批量創(chuàng)建任務(wù)：

輸入項(xiàng)目里的任一IP，就可以查出該項(xiàng)目下的所有可用集群，然后勾選想要切換的集群，提交批量創(chuàng)建任務(wù)。

創(chuàng)建任務(wù)時(shí)可選擇目標(biāo)實(shí)例是本地，還是異地。然后先對(duì)目標(biāo)實(shí)例探活，再根據(jù)先物理機(jī)后DOCKER，先查連接數(shù)少，后查QPS負(fù)載低的原則推薦實(shí)例。如果有異常會(huì)提示。

另外可選擇切換后新主庫(kù)是否為read only

4.2.2任務(wù)切換

點(diǎn)擊切換，會(huì)批量切換本次任務(wù)，并可以進(jìn)入子任務(wù)查看具體切換的每個(gè)步驟，及MHA執(zhí)行的每個(gè)步驟，切換完成，會(huì)等待2分鐘去校驗(yàn)域名是否真實(shí)切換。

切換后會(huì)有前后架構(gòu)的對(duì)比。

可以kill舊主庫(kù)的所有應(yīng)用鏈接。

4.2.3 舉例

有個(gè)Mysql_test項(xiàng)目下有2個(gè)集群，如下

集群1

集群2

1. 批量創(chuàng)建任務(wù)

選擇原則根據(jù)先本地后異地，先物理機(jī)后Docker,先連接數(shù)后QPS原則，

10.66.66.66:3366選擇目標(biāo)主庫(kù)為：10.88.88.89:3366

10.66.55.55:3366選擇目標(biāo)主庫(kù)為：10.88.99.91:3366

2. 批量執(zhí)行切換

切換子任務(wù)詳細(xì)信息，可查看到每個(gè)子任務(wù)的切換結(jié)果及執(zhí)行步驟，前后架構(gòu)

5. 總結(jié)

該系統(tǒng)不管是死切，還是活切，都已服務(wù)化，接口化，都只需最多2步(創(chuàng)建任務(wù)，執(zhí)行切換)就可完成切換，也可以完全自動(dòng)化切換(需要業(yè)務(wù)方同意，因?yàn)橛行I(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)故障后需要業(yè)務(wù)方確認(rèn)切換)，也可以把活切做成流程化交給業(yè)務(wù)方自助切換。目前該系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)行良好，極大的節(jié)省了DBA時(shí)間，更好地做到數(shù)據(jù)庫(kù)的高可用，保證持續(xù)提供服務(wù)，簡(jiǎn)化DBA操作，節(jié)省數(shù)據(jù)庫(kù)故障切換的時(shí)間，為京東的數(shù)據(jù)庫(kù)保駕護(hù)航。

【本文為51CTO專欄作者“王偉”的原創(chuàng)稿件，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處】

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