MySQL級聯復制下怎么進行大表的字段擴容

本篇內容介紹了“MySQL級聯復制下怎么進行大表的字段擴容”的有關知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領大家學習一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細閱讀，能夠學有所成！

MySQL級聯復制下進行大表的字段擴容

一、背景

某客戶的業務中有一張約4億行的表，因為業務擴展，表中open_id varchar(50) 需要擴容到 varchar(500).
變更期間盡量減少對主庫的影響(最好是不要有任何影響->最終爭取了4個小時的窗口期)。

二、庫表信息

環境：Mysql 8.0.22
1主1從 基于Gtid復制

1.第一個問題，這是一張大表嗎? 是的，請看

此表的ibd 文件280G + count長時間無返回 + 使用備庫看了一下確認行數>4億

以下語句也可以查看：
show table status from dbname like 'tablename'\G # Rows 的值不準，有時誤差有2倍

SELECT a.table_schema,a.table_name,concat(round(sum(DATA_LENGTH/1024/1024)+sum(INDEX_LENGTH/1024/1024),2) ,'MB')total_size,concat(round(sum(DATA_LENGTH/1024/1024),2),'MB') AS data_size,concat(round(sum(INDEX_LENGTH/1024/1024),2),'MB') AS index_size FROM information_schema.TABLES a WHERE a.table_schema = 'dbname' AND a.table_name = 'tablename'; #看下此表的數據量

既然是大表，我們應該使用什么方式做變更呢？

三、方案選擇

下文中的 M 表示主庫，S1 為從1 ，S2 為從2

為什么我們沒有選擇前3種方案？

根據實際情況評估，本次業務側的需求是此表24h都有業務流量，且不接受超過4小時的業務不可用時間

OnlineDDL的方式，ALGORITHM=COPY時，期間會阻塞DML(只讀)，最后主副表rename操作時(不可讀寫)，直到DDL完成(其中需要的時間不確定)。

Gh-ost的方式，推薦的模式為連接從庫，在主庫轉換，此模式對主庫影響最小，可通過參數設置流控。致命的缺點是此工具的變更時間太長，4億的表，測試環境使用了70個小時。最后我們還需要下發切換命令及手動刪除中間表*_del。如果是1主2從還是比較推薦這種方式的，因為還有一個從庫可以保障數據安全。

Pt-osc 和Gh-ost都屬于第三方，Pt-osc 對大表的操作和OnlineDDL有一個共同的缺點就是失敗回滾的代價很大。

如果是低版本如MySQL<5.7可以使用，理論上OnlineDDL是在MySQL5.6.7開始支持，剛開始支持的不是很好，可適當取舍。

最后我們選擇了，DBA最喜愛(xin ku)的一種方式，在M-S1-S2級聯復制下進行。

四、如何進行操作

• 新建一個S1的從庫，構建M-S1-S2級聯復制

• 使用OnlineDDL在S2上進行字段擴容 (優點是期間M-S1的主從不受影響)

• 擴容完成后，等待延遲同步M-S1-S2 (降低S2與M的數據差異,并進行數據驗證)

• 移除S1,建立M-S2的主從關系(使S2繼續同步M的數據)

• 備份S2恢復S1，建立M-S2-S1級聯復制

• 應用停服，等待主從數據一致(優點是差異數據量的同步時間很短)

• 最終S2成為主庫，S1為從庫(應用需要修改前端連接信息)

• 應用進行回歸驗證

以上內容看上去很復雜，本質上就是備份恢復。讀者可將其做為備選方案。分享一下具體步驟?

環境裝備:開啟Gtid,注意M,S1 binlog保存時長,磁盤剩余空間大于待變更表的2倍
show global variables like 'binlog_expire_logs_seconds'; # 默認604800
set global binlog_expire_logs_seconds=1209600; # 主庫和級聯主庫都需要設置
1.搭建 1主2從的級聯復制，M -> S1 -> S2 ，安裝MySQL注意本次環境lower_case_table_names = 0 
2.在S2 上做字段擴容。 預估 10個小時
`參數設置:`
set global slave_type_conversions='ALL_NON_LOSSY'; # 防止復制報錯SQL_Errno: 13146，屬于字段類型長度不一致無法回放
set global interactive_timeout=144000;set global wait_timeout =144000;
`磁盤IO參數設置:`
set global innodb_buffer_pool_size=32*1024*1024*1024;# 增加buffer_pool 防止Error1206The total number of locks exceeds the lock table size 資源不足
set global sync_binlog=20000;set global innodb_flush_log_at_trx_commit=2;
set global innodb_io_capacity=600000;set global innodb_io_capacity_max=1200000; # innodb_io_capacity需要設置兩次
show variables like '%innodb_io%'; # 驗證以上設置
screen 下執行:
time mysql -S /data/mysql/3306/data/mysqld.sock -p'' dbname -NBe "ALTER TABLE tablename MODIFY COLUMN open_id VARCHAR(500) NULL DEFAULT NULL COMMENT 'Id' COLLATE 'utf8mb4_bin';"
查看DDL進度:
SELECT EVENT_NAME, WORK_COMPLETED, WORK_ESTIMATED  FROM performance_schema.events_stages_current;
3.擴容完成后，等待延遲同步M-S1-S2 
數據同步至主從一致,對比主從Gtid
4.移除S1,建立M-S2的主從關系
S1 (可選)
stop slave;
reset slave all;
systemctl stop mysql_3306
S2
stop slave;
reset slave all;
# MASTER_HOST='M主機IP'  
CHANGE MASTER TO
  MASTER_HOST='',
  MASTER_USER='',
  MASTER_PASSWORD=',
  MASTER_PORT=3306,
  MASTER_AUTO_POSITION=1,
  MASTER_CONNECT_RETRY=10;
start slave; (flush privileges;# 驗證數據可正常同步)
5.備份S2恢復S1，建立M-S2-S1級聯復制
物理備份S2,重做S2->S1 級聯主從
rm -rf binlog/*
rm -rf redolog/*
xtrabackup --defaults-file=/data/mysql/3306/my.cnf.3306 --move-back --target-dir=/data/actionsky/xtrabackup_recovery/data
chown -R mysql. data/
chown -R mysql. binlog/*
chown -R mysql. redolog/*
systemctl start mysql_3306
set global gtid_purged='';
reset slave all;
# MASTER_HOST='S2主機IP'  ,已擴容變更完的主機
CHANGE MASTER TO
  MASTER_HOST='',
  MASTER_USER='',
  MASTER_PASSWORD='',
  MASTER_PORT=3306,
  MASTER_AUTO_POSITION=1,
  MASTER_CONNECT_RETRY=10;
`MySQL8.0版本需要在上面語句中添加 GET_MASTER_PUBLIC_KEY=1; #防止 Last_IO_Errno: 2061 message: Authentication plugin 'caching_sha2_password' reported error: Authentication requires secure connection.`
start slave;
6.應用停服，等待主從數據一致
主庫停服+可設置read_only+flush privileges，對比主從Gtid
7.最終S2成為主庫，S1為從庫
應用更改配置連接新主庫。
S2上:
stop slave;reset slave all;
set global read_only=0;set global super_read_only=0;
`show master status\G 觀察是否有新事務寫入`

收尾：還原第2步的參數設置。
set global interactive_timeout=28800;set global wait_timeout =28800;
set global innodb_buffer_pool_size=8*1024*1024*1024;
set global slave_type_conversions='';
set global sync_binlog=1;set global innodb_flush_log_at_trx_commit=1;
set global innodb_io_capacity=2000;set global innodb_io_capacity_max=4000;

補充場景: 基于磁盤IO能力的測試

直接在主庫上修改，且無流量的情況下：
場景1，磁盤是NVME的物理機，4億數據大約需要5個小時(磁盤性能1G/s)。
場景2，磁盤是機械盤的虛擬機，此數據量大約需要40個小時(磁盤性能100M/s)。

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