MySQL Authentication Failed的問題分析與解決對策
問題描述
在應用端，偶爾看到有如下報錯：Authentication to host 'xxxx' for user 'yyyy' using method 'mysql_native_password' failed with message: Reading from the stream has failed.
表現特征：
- 只有用Connector/NET 出現這個問題， 用JDBC驅動沒有類似問題。
- 多臺應用服務器，只有一臺報這個錯。因此可以排除服務器端的問題。
- 問題非常隨機。重啟一下服務器/IIS，就能臨時解決問題。
- 有一些場景應用服務器CPU并不是很高，也會偶爾拋出這個錯來。
客戶端是Windows機器， 驅動是MySQL Connector ADO.NET Driver for MySQL (Connector/NET) ，使用的版本是6.9.9是比較新的版本。
問題分析
我們在應用服務器端和數據庫端抓包。兩邊抓到的包是一致的。可以排除網絡包丟失問題。下面是抓到的包，以及時間點：
從上述網絡包的交互來看， 前面三個包是TCP的三次握手協議。問題出在第六個包，數據庫服務器向應用服務器發送了一個Finish包，來終止數據庫的連接。數據庫發送Finish包，是由于數據庫端發現連接超時而發送的。 這是由服務器端的Connect_timeout這個變量來控制。原因在于應用端超過10秒未向數據庫服務器端發送網絡包。從網絡包交互的情況來看，第五個包和第六個包的時間間隔剛好是10秒。
對比正常的數據庫連接和上面異常的數據庫連接。 應用服務器發送第5個包到數據庫端后， 應該緊接著發送下面的網絡包到數據庫端的。這個包主要是發送賬號，驅動版本，操作系統信息等到數據庫服務器端。【下面是部分的正常的網絡包截圖】。在出現異常報錯的場景，客戶端是延遲發送這個包的。在Frame 8才發送的。而此時連接已經被Finish了，在Frame 9，數據庫端發送了一個Reset包到應用服務器，徹底中斷連接。
我們現在具體分析，為何客戶端發送賬號，驅動版本，操作系統信息到數據庫端這么慢。這部分的代碼在Connector/NET的MySQLAuthenticationPlugin.cs文件中。 我們修改這部分代碼，進行時間埋點，來進一步定位問題。下面是根據時間埋點，打印出來的跟蹤信息。
從跟蹤的Trace來看，有30秒左右的操作延時，全部時間集中在獲取Mysqldefs:: OSDetails的屬性。這部分代碼如下：
這段代碼是通過WMI查詢，來獲得Caption信息。也就是操作系統的版本信息。由于是WMI調用，所以依賴的關系比較多且與操作系統的狀態相關。
問題驗證
為了驗證是否為WMI偶發且頻繁的延時導致生產環境的某些機器出現通訊異常，我們把這段代碼抽出來。下面是一段簡短的重現代碼：
在有問題的應用服務器上，我們運行上述代碼，確實可以發現WMI查詢有超時。下面這些日志信息是我們抓到的查詢超過30秒的WMI信息查詢操作。由此完全確認是該操作導致MySQL authentication failed錯誤。
- 2017-11-21 17:19:30.208， 33638
- 2017-11-21 17:20:09.193， 33199
- 2017-11-21 17:20:53.086， 33201
- 2017-11-21 17:27:05.114， 32976
- 2017-11-21 17:28:19.178， 33635
- 2017-11-21 17:30:07.130， 65977
- 2017-11-21 17:30:49.051， 40478
- 2017-11-21 17:31:15.126， 26072
- 2017-11-21 17:38:16.048， 66671
- 2017-11-21 17:38:49.204， 33152
- 2017-11-21 17:39:53.161， 33828
- 2017-11-21 17:40:38.121， 33549
- 2017-11-21 17:47:09.179， 33775
- 2017-11-21 17:47:57.174， 33164
解決思路
WMI查詢慢，可能是由于多種原因所致。如操作系統CPU高，或者查詢本身有死鎖。這個問題有待于進一步分析。但看代碼，我們知道做這個WMI查詢，只是為了獲得操作系統的信息。這個信息完全可以緩存起來。而不必要每次連接的時候，去進行WMI查詢。
此處確定該錯誤的根本原因在于MySQL的C# connector中對操作系統信息的獲取時間過久，導致觸發服務器的連接超時。注釋掉該部分可能導致長時間的操作，在問題機器上進行進一步的驗證，再無任何的超時錯誤出現。
由于應用端的系統信息相對來說是靜態信息，因此Connector/Net可以通過環境變量獲取這些信息，繞過WMI調用查詢。這樣每次進行連接時，可避免出現查詢超時的問題，并且能夠提高Connector/Net的效率。
