iDB是如何运转的一

郑昀创建于2015/12/2 最后更新于2015/12/4

关键词：数据库，MySQL，自动化运维，DDL，DML，SQL审核，备份，回滚，Inception，osc

提纲：

普通DBA和文艺DBA怎么做SQL审核
预执行库如何实操
Inception对备份/回滚服务器的特殊处理

每个大型互联网公司都有一个数据库自动化运维系统，比如 Qunar 有 Inception（已开源），美团也有，赶集网的3个 DBA 开发了一个变更自助发布系统，淘宝和新浪呢都叫 iDB，腾讯互动娱乐团队有个 TMySQL。

大家都做这件事，一定是因为当数据量大到一定程度，数据重要到一定程度时，online schema change 和刷库不容有失，第一解决锁表问题，不能影响线上业务，第二搞定操作回滚问题，第三解救 DBA 于倒悬。我们的实现请参考《#研发解决方案#iDB-数据库自动化运维平台》。

0x00，普通DBA和文艺DBA怎么做SQL审核

无论是 DDL 操作，还是数据订正（也被称为 DML 操作），都涉及 SQL 审核、预执行和数据备份及回滚。

1，普通 DBA 青年的做法是：

Dev 或 CM 给 DBA 发执行脚本，
DBA 肉眼审核，

语法错误/语义错误/不符合规范/……

驳回，修改，审核，再驳回，……，通过，
DBA 执行前做一次全表备份，

援引 Inception 文档的原话：
『备份是必要的，因为语句在没有执行时，都是想不到它影响会有多大，一般是不需要，而需要时，才知道备份是多么的重要，这也正是应了一句谚语：“书到用时方恨少，事非经过不知难。”，但这个工作也很让人为难，应该备份全表呢？还是把影响的查出来备份呢？DBA在这个时候肯定是不愿意这样做的，但万一出问题怎么办？都懂得，不说了。』

执行，
Dev 或 QA 检查，
收兵，或许有问题，则备份还原。

2，稍微文艺一些的 DBA 青年的做法是：

Dev 或 CM 登录自动化运维系统，提交 SQL 脚本，
SQL 审核组件对脚本自动审核，检查语法，检查规范，
DBA 点击预执行，脚本在测试数据库上 explain 或直接执行，获得第一手数据，

影响行数，索引使用情况
预估执行时间

DBA 确认无误后，审核通过，系统按时在生产库上执行，执行前系统将生产库数据备份。

或者援引 Inception 文档里的这张图示意：

图1 Inception的架构

0x01，预执行库如何实操

我们云纵对 iDB 的设想是，当审核 DDL 操作时，环境中部署一个预执行库。当 iDB 上要做预执行时，iDB 程序调用命令行暂停预执行库的同步，等预执行回滚之后恢复同步，避免因为表结构变化而同步停止。预执行库不需要配置为 blackhole，因为我们需要真实数据来获得执行耗时，来决定我们应以什么策略在线上自动执行。

下面展示一下预执行时审核详情页上点击”生成执行明细“按钮的效果：

我们可以在这里选一下“执行方式”，共有三种可选：

nobinlog：适合我们的 Cobar 库，合并库和主站库。先执行从库，再执行主库。从库执行之后，会给30分钟时间确认是否执行主库。
binlog：非 Cobar 库操作。
osc：对应于 MySQL 的在线 schema 修改工具 pt-online-schema-change。它先创建一个 tmp 表作为原表导数据的临时表，然后在原表上建立三个触发器，对应 Insert、Update、Delete 三种操作，再拷贝原表数据到临时表中，Rename 原表为 old 表，再把临时表 Rename 为原表，最后清理以上过程中不再使用的数据，如 old 表。它强调的是”在线更改表结构“，适合于大表。我们看一下 Inception 怎么做的：Inception 有一个设置项 inception_osc_min_table_size，默认为 16MB，表示表空间占用大于 16MB 时自动选择 osc 方式执行。

0x02，Inception 对备份/回滚服务器的特殊处理

Inception 在做 DML 操作时，会将所有当前语句修改的行备份下来，存储到一个指定的库中。Qunar 在这里有一些特殊设计，值得借鉴。

下面文字搬运自他们的文档：

备份数据在备份机器的存储，是与线上被修改库一对一的。但因为机器多（线上机器有很多）对一（备份机器只有一台），所以为了防止库名的冲突，备份机器的库名组成是由线上机器的 IP 地址的点换成下划线，再加上端口号，再加上库名三部分，这三部分也是通过下划线连接起来的。例如：

192_168_1_1_3310_inceptiondb

一个备份库，里面的表与对应线上表都是一一对应的，也就是说线上库 inceptiondb 中有什么表，在备份库 192_168_1_1_3310_inceptiondb 中就有什么表，表名也完全相同，不同的只是表中的列不同而已，它是用来存储所有对这个表修改的回滚语句的，对应的表包括的列主要有下面两个：

rollback_statement text：这个列存储的是针对当前这个表的某一行被修改后，生成的这行修改的回滚语句。因为 binlog 是 Row 模式的，所以不管是什么语句，产生的回滚语句都是针对一行的，同时有可能一条语句的修改影响了多行，那么这里就会有多个回滚语句，但对应的是同一个 SQL 语句。对应关于通过下面的列来关联起来。

opid_time varchar(50)：这个列存储的是的被执行的 SQL 语句在执行时的一个序列号，这个序列号由三部分组成：timestamp(int 值，是语句被执行的时间点)，线上服务器执行时所产生的 thread_id，当前这条语句在所有被执行的语句块中的一个序号。产生结果类似下面的样子：1413347135_136_3，针对同一个语句影响多行的情况，那么所产生的多行数据中，这个列的值都是相同的，这样就可以找到一条语句对应的所有被影响数据的回滚语句。

于是线上库表结果与备份库表结构的对应关系为：

图2 Inception的备份服务器

-未完待续-

参考资源：

1，Inception使用规范及说明文档；

2，2014，isadba，pt-online-schema-change工具文艺用法；

3，2014，博客园-王滔，mysql在线修改表结构大数据表的风险与解决办法归纳；

4，2011，杨挺，OSC 实现原理剖析；

5，2015，郑昀，#研发解决方案#iDB-数据库自动化运维平台；

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