黄东旭解析 TiDB 的核心优势
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2023-04-04
专栏 - 同城双中心自适应同步方案 —— DR Auto-Sync 详解 | TiDB 社区
专栏 - DR Auto-Sync 搭建和计划内切换操作手册 | TiDB 社区
专栏 - DR Auto-Sync 的 ACID 恢复功能简介和长期断网应急处理方案 | TiDB 社区
请在 6.1.0 或更高版本上使用 DR Auto-Sync 功能。
DR Auto-Sync 是一种跨同城两中心(网络延迟<1.5ms,带宽>10Gbps)部署的单一集群方案,即两个数据中心只部署一个 TiDB 集群,两中心间的数据复制通过集群自身 Raft 机制完成。两中心可同时对外进行读写服务,任一中心发生故障不影响数据一致性。
图 1
DR Auto-Sync 双活模式部署拓扑如下(示例),需要开启 TiDB 的两个特殊功能:
Placement-Rules,用以设定每个 TiKV 的角色 Voter - 该 TiKV 上的 replica 可投票、可被选为 leader Follower - 该 TiKV 上的 replica 可投票,不可被选为 leader Learner - 该 TiKV 上的 replica 只异步接收日志,不参与投票
DR Auto-Sync,用以开启两中心自适应同步复制功能
图 2 样例拓扑
192.168.239.69192.168.239.70192.168.239.71192.168.239.72tidbtidbtidbtidb2*tikv2*tikv2*tikv2*tikvpdpdpdtiuptiuptiup ctltiup ctltiup clustertiup clusterprometheusprometheusalertmgralertmgrgrafanagrafanajqjq对集群所有节点的免密 ssh对集群所有节点的免密 sshpd-recover表 1
注意:包含 ctl 组件在内,集群所有组件的版本都不应低于 v6.1.0
Placement-Rules 与 DR Auto-Sync 都需要在配置好 Label 的集群上运行。本案例采用双中心 3 Voter 副本 + 1 Learner 副本,共 8 个 TiKV 实例部署,Label 设计如图:
图 3
Label 原理和规划请参考专栏文章: 专栏 - TiDB 集群的可用性详解及 TiKV Label 规划 | TiDB 社区
1)集群部署完成后,复制源文件到两个同城容灾中心的 tiup 上
scp -r .tiup/storage/cluster/clusters/sa1 192.168.239.71:/home/tidb/.tiup/storage/cluster/clusters/
2)并在两个 tiup 上分别验证是否生效
tiup cluster display sa1
3)在两个中心的服务器上保留原始拓扑文件的备份
两个 grafana 在启动后会都连接到第一个 Prometheus 上,须手工为两个 grafana 增加增加缺失的容灾中心 Prometheus 数据源。
查看 store 基本信息 store --jq=".stores[] | {id: .store.id, address: .store.address, state_name: .store.state_name, capacity: .status.capacity, available: .status.available, region_count: .status.region_count}"
列出所有 region region --jq=".regions[] | {id:.id}"
检查没有 learner peer 的 region region --jq=.regions[] | select(.peers | any(.role_name=="Learner") | not) | {id: .id, peers: [.peers]}
1)在集搭建后,导入初始数据之前,完成 DR Auto-Sync 的相关配置
config placement-rules rule-bundle save --in="/home/tidb/topology/rules.json"
rules.json 文件内容:
[ { "group_id": "pd", "group_index": 0, "group_override": false, "rules": [ { "group_id": "pd", "id": "logic1", "start_key": "", "end_key": "", "role": "voter", "count": 1, "location_labels": ["dc", "logic", "rack", "host"], "label_constraints": [{"key": "logic", "op": "in", "values": ["logic1"]}] }, { "group_id": "pd", "id": "logic2", "start_key": "", "end_key": "", "role": "voter", "count": 1, "location_labels": ["dc", "logic", "rack", "host"], "label_constraints": [{"key": "logic", "op": "in", "values": ["logic2"]}] }, { "group_id": "pd", "id": "logic3", "start_key": "", "end_key": "", "role": "voter", "count": 1, "location_labels": ["dc", "logic", "rack", "host"], "label_constraints": [{"key": "logic", "op": "in", "values": ["logic3"]}] }, { "group_id": "pd", "id": "logic4", "start_key": "", "end_key": "", "role": "learner", "count": 1, "location_labels": ["dc", "logic", "rack", "host"], "label_constraints": [{"key": "logic", "op": "in", "values": ["logic4"]}] } ] } ]2)检查配置是否加载
config placement-rules show
3)检查没有 learner peer 的 region
region --jq=.regions[] | select(.peers | any(.role_name=="Learner") | not) | {id: .id, peers: [.peers]}
4)如过存在尚未转换的 learner peer,参考该命令促进 voter 到 learner 角色的转换(示例)
operator add remove-peer 6066 6
第一个数字为 region id,第二个数字为 store id
1)增加 DR Auto-Sync 配置
config set replication-mode dr-auto-sync config set replication-mode dr-auto-sync label-key dc config set replication-mode dr-auto-sync primary dc1 config set replication-mode dr-auto-sync dr dc2 config set replication-mode dr-auto-sync primary-replicas 2 config set replication-mode dr-auto-sync dr-replicas 1 config set replication-mode dr-auto-sync pause-region-split true 开启 ACID 恢复功能(可选)2)检查配置是否生效
config show replication-mode
注意,灾难发生后将难以收集恢复集群所需要的信息!
因此,灾难前的准备工作需要在完成前四章的部署后,以及集群拓扑改变(如,扩容、缩容、迁移、端口号变更等)后,按本章内容操作,做到有备无患,降低 RTO。
1)集群部署完成后,复制元文件到两个同城容灾中心的 tiup 上
scp -r .tiup/storage/cluster/clusters/sa1 192.168.239.71:/home/tidb/.tiup/storage/cluster/clusters/
2)在容灾中心的 tiup 上验证是否生效
tiup cluster display sa1
图 4. 集群完整拓扑
3)就地备份容灾中心 tiup 管理的集群元信息文件 cp ~/.tiup/storage/cluster/clusters/sa1/meta.yaml ~/.tiup/storage/cluster/clusters/sa1/meta_full.yaml
4)制作集群的灾难恢复 meta.yaml 文件
编辑该文件,移除含有主中心 ip 的的各组件实例
~/.tiup/storage/cluster/clusters/sa1/meta.yaml
5)检查灾备组件拓扑,确认所有主中心组件都不予显示,且包含了容灾中心的全部组件 tiup cluster display sa1
图 5. 灾难恢复组件拓扑
1)通过 pd-ctl 查看 cluster id 并记录,当所有 PD 都无法恢复的时候可以使用该信息重建 PD
cluster
2)通过 pd-ctl 查看 store 基本信息并记录 store --jq=".stores[] | {id: .store.id, address: .store.address, state_name: .store.state_name, capacity: .status.capacity, available: .status.available, region_count: .status.region_count}"
恢复数据时将使用 pd-recover 修改 PD 元信息,将其 allocate id 强制提升 100000000,以避免 allocate id 回退。
1)参照官方文档,下载 v6.1.0 版本以上的 pd-recover
wget https://download.pingcap.org/tidb-v6.1.0-linux-amd64.tar.gz
2)将 pd-recover 部署在容灾中心 tiup 所在服务器,并记录存放路径
1)脚本需要的输入
tiup 中记录的集群名称,对应脚本中 CLUSTER_NAME 变量
在第 5.2 章节收集的信息中,筛选出主中心(即发生灾难的中心,这些宕机的 TiKV 将被移除)所有 TiKV 的 store id,对应脚本中 STORE_ID 变量
tiup ctl 版本,对应脚本中 CTL_VERSION 变量
5.3 章节中部署的 pd-recover 存放路径,对应脚本中 PD_RECOVER_DIR 变量
根据实际 label 修改脚本第 40-60 行,将 placement-rules 调整为容灾中心的所有 TiKV 实例承载 2 个可投票副本
图 6. 将 Learner 转为 Voter 的 Placement-Rules 配置样例
2)灾难恢复脚本(样例)disaster_recovery.sh #/!bin/bash source ~/.bash_profile
#========== parameter ============== CLUSTER_NAME=sa1 # unhealthy store_id list STORE_ID="1,3,14,16" CTL_VERSION=v6.1.0 PD_RECOVER_DIR=/home/tidb/tidb-community-toolkit-v6.1.0-linux-amd64/ #tikv-servers information TIKV_IP_DATA_LIST=`tiup cluster display ${CLUSTER_NAME} -R tikv|grep tikv |grep -v tiup|awk {print $3","$7}|xargs` #pd connection information PD_CONN=`tiup cluster display ${CLUSTER_NAME} |grep pd|grep -v tiup|awk {print $1}` #pd deploy dir PD_DEPLOY_DIR=`tiup cluster display ${CLUSTER_NAME} |grep pd|grep -v tiup|awk {print $8}` if [ x${STORE_ID} == x ] then echo " usage : sh disaster_recover.sh primary_store_id[,primary_store_id][,.....]" exit 1 fi #stop cluster tiup cluster stop ${CLUSTER_NAME} --yes echo "=====================================================Disaster Recovery begins=======================================================================" echo " ------------------------------------------------- 1. force-new-cluster ------------------------------------------------" tiup cluster exec ${CLUSTER_NAME} -R pd --command "sed -i /pd-server/ s#pd-server#pd-server --force-new-cluster# ${PD_DEPLOY_DIR}/scripts/run_pd.sh" #start pd tiup cluster start ${CLUSTER_NAME} -N ${PD_CONN} tiup cluster start ${CLUSTER_NAME} -R tikv echo " ------------------------------------------------- 2. update the placement-rules -----------------------------------------------" #generate the new rules json cat > rules_dr.json <<EOF [ { "group_id": "pd", "group_index": 0, "group_override": false, "rules": [ { "group_id": "pd", "id": "dc1", "start_key": "", "end_key": "", "role": "voter", "count": 2, "location_labels": ["dc", "logic", "rack", "host"], "label_constraints": [{"key": "dc", "op": "in", "values": ["dc2"]}] } ] } ] EOF #update the placement-rules tiup ctl:${CTL_VERSION} pd -u http://${PD_CONN} config placement-rules rule-bundle save --in="rules_dr.json" #disable dr auto-sync tiup ctl:${CTL_VERSION} pd -u http://${PD_CONN} config set replication-mode majority echo " ------------------------------------------------- 3. remove all unhealthy tikv stores from cluster ------------------------------------------------" echo "remove unhealthy stores : "${STORE_ID} tiup ctl:${CTL_VERSION} pd -u http://${PD_CONN} unsafe remove-failed-stores ${STORE_ID} while true do status=`tiup ctl:${CTL_VERSION} pd -u http://${PD_CONN} unsafe remove-failed-stores show |grep Unsafe recovery finished |wc -l` if [ $status -eq 1 ] then break fi done tiup ctl:${CTL_VERSION} pd -u http://${PD_CONN} unsafe remove-failed-stores show >> /tmp/unsafe_remove_failed_stores.log echo "remove finished, please check the log(/tmp/unsafe_remove_failed_stores.log) for more detail." echo " ------------------------------------------------- 4. recover pd server -----------------------------------------------" #allocate-id +100000000 ${PD_RECOVER_DIR}/pd-recover --from-old-member --endpoints=http://${PD_CONN} tiup cluster restart ${CLUSTER_NAME} -N ${PD_CONN} --yes echo " ------------------------------------------------- 5. reload cluster -----------------------------------------------" # restart cluster tiup cluster restart ${CLUSTER_NAME} --yes echo "=====================================================Disaster Recovery finished======================================================================="3)灾难恢复脚本处理流程说明
强制恢复单副本 PD(两中心按 3:2 部署了 5 个 PD 的场景,可以任选其中一个 PD 进行恢复,容灾中心另一个 PD 将被弃用)
调整 Placement-Rules 将 Learner 副本转为 Voter,即恢复后的集群为 2 副本模式
关闭 DR Auto-Sync 功能,转为默认的 Majority 模式
使用 pd-ctl 在线清除主中心所有 TiKV
使用 pd-recover 使 PD allocate-id +100000000,确保后续分配的 region id 等不会发生回退
编写好灾难恢复脚本后,用户需要在准生产环境上做充分的演练,以确保:
脚本被放置于容灾中心 tiup 所在用户路径下;
脚本能准确的执行,一旦灾难发生无需调整任何参数,可直接运行;
记录脚本的执行时间,为整个业务的灾难恢复手册以及 RTO 的计算提供重要输入。
集群由于主中心数据节点全部或部分宕机,导致集群无法提供完整的数据服务,且经人工确认无法在短时间内恢复的;
灾难恢复脚本运行期间主中心与容灾中心的网络保持断开状态,避免突然连通的主中心组件对灾难恢复造成干扰。可以通过调整路由表等网络运维手段实现。
进入灾难恢复阶段,首先需要通过容灾中心 PD 的 Data Dir 路径中存储的 DR_STATE 文件来确认双中心网络断开前的复制状态: cat /data1/sa_cluster_1/pd_data/DR_STATE {"state":"sync","state_id":2158}
根据双中心网络断开前的复制状态的不同,灾难恢复分为两种情况:
宕机前的复制状态为 sync 或 async
使用准备好的灾难恢复脚本进行数据恢复。这种情况恢复的数据是具备 ACID 一致性,可以直接让集群提供服务。
RPO 需要通过双中心全局状况来判断。
宕机前的复制状为 sync_recover
确保 pause-region-split 自上一次 sync 状态后从未被关闭过,否则 DR 副本不具备 ACID 恢复能力。
使用准备好的灾难恢复脚本进行数据恢复。
通过灾难恢复脚本恢复后,还需要进行 ACID 恢复才能将数据调整至 ACID 一致性的状态,确保数据具备一致性后,方可让集群提供服务。
RPO 需要通过双中心全局状况来判断。
灾难恢复后的集群为 2 副本模式,需要及时扩充服务器(来自于生产备用区)并将集群扩容至 3 副本模式以恢复集群的容灾能力。
1)若故障前的数据还在,需要将主中心的组件全部移除。可以参考第 5.1 章节,编辑主中心 tiup 的 meta 文件进行残余组件移除。 2)将主中心的服务器通过扩容的方式加入到灾难恢复后的集群中。 3)等待数据重平衡完成,将 7.1 扩容的临时服务器缩容掉。 4)参考第四章内容将集群调整回 DR Auto-Sync 模式。
以上操作,除TiDB 组件的缩容之外,都可以在线进行。
config set replication-mode majority
curl http://127.0.0.1:2379/pd/api/v1/replication_mode/status
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