揭秘乐视MySQL数据库架构与运维实践

《揭秘乐视MySQL数据库架构与运维实践》要点：
本文介绍了揭秘乐视MySQL数据库架构与运维实践，希望对您有用。如果有疑问，可以联系我们。

讲师介绍

陶会祥

乐视云数据库负责人

• 先后任职于人人网、新浪、多点等公司. 期间任高级DBA,数据库架构师等职.
• 拥有丰富的数据运维管理、自动化平台建设经验.

分享大纲：

1. 乐视数据库介绍
2. 揭秘私有云RDS架构及实践

一、乐视数据库概述

1、数据库平台介绍

我们数据库部门的数据库种类较多：有MySQL、Oracle、MongoDB、Redis等.从另一角度,可分为传统的DB (MySQL、MongoDB..) 及云数据库RDS.其中,MySQL在公司内部广泛使用,今天将就乐视MySQL的运维情况进行分享.

2、数据库产品现状

 

• MySQL版本较多,有官方MySQL5.5、MariaDB10、PXC5.6等；
• 架构有1主多从、1主多层、PXC(Percona-XtraDB-Cluster)等结构；
• 硬件有SAS盘、SATA SSD,主要使用SATA SSD.

 

3、数据库架构

Master-Slave 结构有：

• 1主N从
• 1主N从+MB (master-backup)
• 1主N从+Relay

提个问题,图中1主N从+Relay结构,引入relay有什么优缺点?

• 优点：在跨机房高可用时,布署一台同步用的relay 在异地机房可减少跨机房同步带宽.
• 缺点:  增加了架构复杂度,主从关系变成多层树结构.若是使用不当,比较乱,易出错.我见过超过4层的主从,梳理关系就很麻烦,建议不超过3层.

4、数据库监控

我们的数据库监控以开源软件为主,有天兔Lepus、Prometheus、Open-Falcon等.

(1)天兔

• Lepus是一个由Python+PHP开发的数据库企业级监控系统
• 支持MySQL/Oracle/MongoDB/Redis等数据库的监控

对于不是特别大的DB规模,天兔监控就够用,也挺好用,可省去大量开发成本.

(2)Prometheus

Prometheus是一个开源的服务监控系统,它通过HTTP协议从远程的机器收集数据并存储在本地的时序数据库上.它提供简单的网页界面、一个功能强大的查询语言以及HTTP接口等.

(3)Open-Falcon

我们用Open-Falcon来做服务器基础监控.对Open-Falcon进行了一些2次开发,如增加电话报警功能、IDC 的概念.

(4)作为补充还有Zabbix、微信告警等

此外,公司监控平台提供email报警,短信报警,电话语音报警.

作为补充,数据库平台增加了微信告警. 优点是方便,成本低. 重要性大于邮件的,不到电话或短信级别的可以用微信.

5、数据库备份

数据备份是非常重要的,我们的DBA也非常重视数据库的备份工作.在这我把备份概念略微扩展,我认为数据库实时从库也是一种备份.

实时从库

• 大存储机器 单机多实例布署(20-30+)
• 重要业务 异地机房从库
• 多源复制从库

说明： 

1. 我们找了一些大磁盘存储10T+,在具布署了30+左右的MySQL数据库,不提供线上服务. 这样相当于在一台机器上有30个DB的热备份.
2. 对重要业务,进行异地跨机房从库制作.可避免单一IDC异常,引发故障.
3. 乐视有一些统计分析数据库,使用MariaDB多源复制,一个实例同时同步多个主库.某些情况也可以使用分析库来恢复数据.

冷备份

• xtrabackup 物理热备份
• 全备+增备
• Mount 挂载大存储
• 定期清理历史备份

主要使用xtrabackup来物理备份MySQL.使用了全备+增备,每周至少一次全备,多个增备.为了简便,增备只做基于全备份的增备,并没有使用增备的增备.利用Mount 挂载大的存储 30T,做为备份存储.为避免存储容量满,会有脚本定期压缩,清理历史备份.

二、私有云RDS实践

1、私有云RDS项目背景

为什么做私有云RDS? 有各种理由： PaaS平台的流行,老板提出需要把数据库服务化、容器技术兴起、成本优化(硬件成本+管理成本)、用户体验等.

但是最真实原因：忙!

2、RDS介绍

乐视云RDS基于Docker + Mcluster 开发的一种高可用、可弹性伸缩的在线数据库服务(Relational Database Service,简称RDS).

其中,Mcluster(MySQL Server Cluster)是MySQL数据库集群.

• Mcluster是我们开发出的一种私有云MySQL集群
• 基于PXC (Percona Xtradb Cluster)封装和调优
• 真正的多主架构没有单点故障,高可用性
• 是RDS的根基
• 良好的扩展性

PXC官方的链接： https://www.percona.com/doc/percona-xtradb-cluster/5.6/index.html

3、私有云RDS架构

(1)架构图

RDS整体架构主要分为以下几大部分：

1. Docker：乐视云RDS是跑在Docker容器内部
2. Database：为具体的数据库.可以是MySQL,也可以是PostgreSQL等任何数据库
3. Matrix：负责前端数据库创建、管理、监控、维护和相关资源调度
4. BeeHive：负责资源的调度管理,BeeHive类似Kubernete
5. Data Analysis：负责数据库日志的分析还有用户行为分析

(2)RDS架构图2

普通用户登录私有云平台matrix,申请创建RDS.  BeeHive计算分析机群中的资源情况,选择合适的3台机器布署Mcluster DB,同时还会额外布署一个VIP容器来做DB高可用和负戴均衡.

用户可以通过此VIP来访问MySQL.RDS管理员可通过matrix后台对平台全部的RDS进行管理、监控运行状态等.

4、Mcluster架构

Mcluster是乐视云基于PXC (Percona XtraDB Cluster)封装和调优的私有云MySQL集群.因为基于PXC封装,故Mcluster具有和PXC 相同的特点.

• 多点读写机群中任一DB节点都可以写入
• 并行复制可以多个线程复制,以事务为单位,多个事务同时并行推送到所有集群节点
• 强一致性各节点数据强一致性
• 高可用性单一节点故障不会影响机群的可用性
• 兼容传统MySQL与传统MySQL几乎完全兼容,数据可以直接使用不需要任何转换

Mcluster和主从MySQL对比

RDS界面

RDS界面——用户前端

类似阿里云、AWS的RDS用户平台页面.用户选择RDS的配置,主要是磁盘及内存,点下一步,就可以提交RDS申请.(每个用户可以免费建3个,超出需要DBA审核)

RDS界面——管理后台

RDS管理员可登录管理后台进行RDS管理,主要功能如下：

• 用户、宿主机资源管理
• RDS日常管理   申请审核,RDS信息查询,人员变更等
• Docker 容器管理
• RDS备份
• RDS监控  RDS运行状态监控

DockerFile

DockerFilek完成的工作：

1. 安装及配置MySQL
2. 安装相关软件
3. 启动mcluter-manager

Mcluster-Manager

大家可以看到在DockerFile最后一行,会启动mcluster-manager.

Mclustre-Manager功能：

• tornado的web服务
• 启动、停止初始化MySQL
• 监控、管理MySQL

mcluster-manager安装在Docker容器中,用来管理MySQL.外部系统不直接操作MySQL,而是通过mcluster-manager API 调用.包括启动、停止、初始化、监控、备份、管理MySQL等功能.

RDS运用

私有云RDS上线后大大减轻了DBA工作量,降低了服务器成本和人力成本. 目前在乐视体系各子公司得到广范使用.

运维和坑

• 数据库规范、流程非常重要
• 私有云 可节省大量机器成本及人力成本
• 私有云RDS产品设计、管理该异与公有云
• RDS用户在线修改大表,引发故障
• 多节点同时大量写,容易引起死锁
• 组件较多,相互间依赖太强
• 运维工具待完善 如宿主机器故障,恢复工作量大

数据库规范、流程非常重要,因为这是运维自动化的基础.我们吃过这个亏,数据库版本众多,并且安装目录不同,带来很大的麻烦.

使用私有云确实是可节省大量机器成本及人力成本,这个在乐视云是可以确认的经验,因为我们每台机器上安装了20－30个Docker,即跑了20-30个MySQL,较传统的MySQL布署节省大量成本.若是有个别业务写入量特别大,因为PXC多份写的原因,这时我们也可能迁移到传统的主从DB方式.

私有云RDS产品设计,管理该和公有云有区别.如曾经有RDS用户在线修改大表,引发故障.在公有云上,DBA不用关心此问题. 但是因为是公司内部用户,是私有云,故只能是我们DBA来处理,善后 :(  另私有云常还有产品树的概念,而公有云就不用类似的设计.

组件较多,相互间依赖太强.我们的RDS 系统做得还是有点太复杂,未来版本希望可减化.

运维工具待完善,如宿主机器故障,恢复工作量较大. 某一宿主机故障,要恢复20-30+的DB.当前是DBA手动执行脚本,还是有点low.

Q&A

Q1：数据库备份主要是使用物理备份还是逻辑备份?A1：主要使用xtrabackup物理备份MySQL.

Q2：使用数据库增量备份,恢复起来很麻烦吗?

A2：乐视云使用基于全备的增备,并不会进行增备的增备.恢复起来并不麻烦.

Q3：PXC多主架构是否是采用一个节点写,其余节点读的架构?

A3：多点大量同时写数据,有时会有锁问题,所以我们主要是写一节点,多节点读.

Q4：如果写的节点挂了怎么办?

A4：我们前面有个架构图,用户通过Gblance来访问RDS.(相当于做了VIP高可用)

Q5：前面讲到广州到北京复制,你们走公网还是专线?

A5：我们使用专线.乐视云在全国有10多个机房.大机房之间走专线.

Q6：乐视云RDS是否存在着licence问题?

A6：不会有licence问题.我们的RDS是基于Docker + MySQL开发,而MySQL、Docker都是开源软件,没有licence风险.

Q7：乐视云RDS会开源吗?会对外提供RDS服务么?

A7：目前暂无开源计划,只用在集团内部提供私有云服务,但依公司发展战略,不排除未来提供公有云RDS的可能.

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文章来自微信公众号：DBAplus社群