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揭秘乐视MySQL数据库架构与运维实践

  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:

  乐视数据库介绍

  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

数据库

  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

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。

监控

  (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。

Prometheus

  (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:

  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。

  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。

  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!

私有云

  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

私有云

  RDS整体架构主要分为以下几大部分:

  Docker:乐视云RDS是跑在Docker容器内部

  Database:为具体的数据库。可以是MySQL,也可以是PostgreSQL等任何数据库

  Matrix:负责前端数据库创建、管理、监控、维护和相关资源调度

  BeeHive:负责资源的调度管理,BeeHive类似Kubernete

  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

RDS

  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

MySQL

  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

  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:

  安装及配置MySQL

  安装相关软件

  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&AQ1: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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