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Orchestrator 是一款成熟的 MySQL 高可用中間件。采用 Go 語言編寫，支持拓撲發現、集群重塑、拓撲恢復等功能。

主要功能

拓撲發現：Orchestrator 主動搜尋并記錄 MySQL 節點的主從配置、復制狀態等基礎信息并進行拓撲映射。即使發生故障，它依然可以提供出色的可視化拓撲圖。

集群重塑：Orchestrator 了解復制規則。它能準確識別復制類型：Binlog 位點復制、GTID 復制、偽 GTID 復制、Binlog Server。Orchestrator 還提供了復制檢查功能，保證了副本的移動安全可靠。

拓撲恢復：Orchestrator 定義了 30 種故障模型，根據集群拓撲信息可精準識別故障類型。針對不同的故障類型還提供了 15 種恢復執行計劃，大大降低了恢復失敗的概率。

優勢

相較于 MHA 它有以下優勢：

• 可視化：Orchestrator 提供了整潔的可視化界面
• 拓撲發現：拓撲自動發現的能力，大大簡化了集群管理
• 高可用：Orchestrator 自身基于 Raft 一致性算法實現高可用
• 安全：Orchestrator 強大的審計功能，讓我們的每一步操作都有跡可循
• 精準：多達 30 種故障模型，大大降低了誤切的可能性
• 高效：Orchestrator 為我們提供了 200+ 的 api 來幫助我們管理 MySQL
• 快速：3s 發現故障 7s 完成切換

高可用

Orchestrator 高可用的實現主要分為兩步：

故障檢測

函數入口：ContinuousDiscovery --> CheckAndRecover --> GetReplicationAnalysis

故障檢測的工作周期為 1 秒，它的主要工作如上圖所示：

1. 集群拓撲信息獲取：通過 select 語句從后端獲取 Binlog 位點、探活是否有效、從庫復制情況等集群拓撲信息;
2. 定義故障類型：通過獲取到的集群拓撲信息判定故障類型;
3. 探測潛在故障：除了判定故障類型外還會探測集群可能存在的潛在故障。Orchestrator 一共定義了 err1236 在內的 15 種潛在故障類型;

故障恢復

函數入口：ContinuousDiscovery --> CheckAndRecover --> executeCheckAndRecoverFunction

故障恢復的工作周期也是 1 秒，它的主要工作如下：

1. 獲取恢復執行計劃：Orchestrator 一共定義了 15 種執行計劃，根據不同的故障類型它會選擇不同的執行計劃;
2. leader 節點檢查：Orchestrator 集群只有 leader 節點有權限執行恢復操作;
3. 故障注冊：對于每一個故障只有注冊成功才能執行后續的恢復操作;
4. 全局恢復設置檢查：檢查是否開啟了全局恢復禁止，如果有則中斷恢復;
5. 執行步驟 1 中獲取的執行計劃;
6. 調用 PostUnsuccessfulFailoverProcesses/PostFailoverProcesses 鉤子 ;

執行計劃

Orchestrator 定義了 15 種執行計劃，本次詳解故障類型 DeadMaster

故障定義：主節點無法訪問，且所有從節點的復制都處于失敗狀態;

判斷標準：1、主節點訪問失敗;2、從節點訪問正常，且所有從節點復制都失敗;

DeadMaster 的執行計劃為：checkAndRecoverDeadMaster

函數入口：CheckAndRecover --> executeCheckAndRecoverFunction --> checkAndRecoverDeadMaster

詳細流程如上圖：

1. 注冊本次故障恢復;
2. 調用 PreFailoverProcesses Hook ;
3. 獲取恢復類型：GTID、偽 GTID、Binlog 位點;
4. 集群重塑：選主、集群拓撲調整;
5. 給故障節點打上維護標簽;
6. 切換前地理位置檢測：如果我們做了不允許跨 DC 故障轉移的設置，本次恢復將中斷;
7. 檢查新主的復制延時是否超過閥值，如果超過將中斷本次恢復;
8. 解析本次恢復，為本次恢復打上成功或者失敗的標簽;
9. 新主執行：stop slave; 和 reset slave all;
10. 新主執行：set read only false;
11. 嘗試舊主執行：set read only true;
12. 在新主執行分離操作：在新主上利用 change master to master_host="//host" ... 命令給 master_host 加上注釋標簽，防止舊主復活后新主重新掛載。這一步和第 9 步互斥;
13. 替換集群名;
14. 調用 PostMasterFailoverProcesses Hook;

集群重塑

執行計劃中最為關鍵的就是 RegroupReplicasGTID (集群重塑)這一步，接下來我們繼續分析 Orchestrator 的集群重塑;

集群重塑一共有三個主要工作：選主、復制檢查、結構調整;

選主

• 同 DC、同物理環境檢查
• 提升權限檢查：must > prefer
• 副本有效性檢查：檢查副本是否開啟 Binlog、檢查副本是不是偽副本( Binlog Server)
• 提升權限被禁止檢查：候選副本被禁止參與選主(被禁止包含：PromoteRule 禁止和配置文件中 PromotionIgnoreHostnameFilters 參數禁止)
• 版本檢查：版本不低于集群中大多數版本
• Binlog 格式檢查：Binlog 格式不小于集群中的最大 binlog 格式(比較規則：ROW>MIX>STATEMENT)

復制檢查

主要是執行有效從節點到新主節點的復制可行性檢查，具體如下：

• 檢查新主是否開啟 Binlog 日志;
• 檢查新主是否開啟 log_slave_updates 參數;
• 從節點和主節點版本比較：從庫是否比主庫版本小、從庫是否是 Binlog server;
• 從庫在開啟 Binlog 和 log_slave_updates 的情況下檢查從庫的 Binlog 格式是否低于新主;
• 排除被復制篩選掉的從節點(VerifyReplicationFilters 參數控制開關);
• 檢查 sever id 是否相等;
• 檢查 uuid 是否相等且不得為空;
• 檢查是否從庫 sqldelay < 新主 sqldelay 且主庫 sqldelay > ReasonableMaintenanceReplicationLagSeconds 參數;

結構調整

• 結構調整主要分為三步：
• StopReplication：1、從節點有效性檢查;2、執行 stop slave;
• ChangeMasterTo: 1、檢查從節點 io 線程和 sql 線程是否停止;2、新主 hostname 解析;3、執行 change master to master_host=?, master_port=?;
• StartReplication：執行 start salve;

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