數據庫集羣主從架構查詢功能設計

按照任意一個IP或者域名查找該數據庫實例所在集羣架構、是不是主庫或者從庫，是DBA運維中很是常見和必不可少的功能。本文描述的功能實現已經實際應用於某互聯網公司內部，目前運行穩定，持續提供服務。這裏和你們分享實現方式，和你們一塊兒學習。

1. 前提條件
        爲了可以統一查找全部集羣架構，這些機器須要有一個統一的可以訪問全部機器的帳號和密碼，這裏使用db_admin；另外作主從同步的時候，須要使用統一的帳號和密碼，這裏使用repl。
        做爲示例，這裏使用以下的集羣結構：


        這裏A、B、C是主庫的從庫，是一級從庫，D、E是從庫C的從庫，是二級從庫，若是實際有其餘更復雜的結構，以此類推便可。

2. 搜索查找
        平時查找，任意給一個IP或者域名進行查找，因爲集羣中是沒法標示域名的，所以須要將域名轉化爲IP進行查找。按照任意IP查找，不會知道它在集羣所處的位置，爲了獲得整個集羣的結構須要先回溯到整個集羣的主庫。

3. 回溯主庫
       回溯主庫使用db_admin帳號登陸MySQL執行"SHOW SLAVE STATUS"命令，查找當前庫的主庫信息進行整理。
針對以前的集羣結構常見的回溯類型以下圖的三種：

最終要得到的都是主庫實例，python的實現代碼以下：

# curr_node 當前搜索節點
# lisense 統一訪問的帳號，密碼
# sub_node 子節點
def traceback_root(curr_node, lisense, sub_node):
    query_process = 'SHOW SLAVE STATUS'
    master_row = None
    conn = None
    try:
        # 鏈接當前數據庫，查找主庫信息
        conn = get_connection(
            curr_node.get('ip'), curr_node.get('port'),
            lisense.get('account'), lisense.get('passwd'))
        with open_cursor(conn) as cursor:
            cursor.execute(query_process)
            master_row = cursor.fetchone()

    except Exception as e:
        return None

    if master_row:
        return curr_node
    # 讀取主庫信息
    io_run = master_row.get('Slave_IO_Running', '')
    sql_run = master_row.get('Slave_SQL_Running', '')
    master_ip = master_row.get('Master_Host', '')
    master_port = master_row.get('Master_Port', '')

    # 檢查主庫狀態，狀態不對返回當前節點
    if io_run.lower() == 'yes' and sql_run.lower() == 'yes':
        may_master_node = dict()
        may_master_node['ip'] = master_ip
        may_master_node['port'] = master_port

        # 檢查父節點實例信息是否和子節點同樣，
        # 用來避免雙主庫回溯陷入無線循環的狀況
        if sub_node and sub_node.get('ip', '') == master_ip  and\
                sub_node.get('port', '') == master_port:
            return None

        # 因爲考慮了雙主的狀況，當前庫的父節點只是可能主庫，
        # 使用父節點繼續回溯主庫實例
        master_node = traceback_root(
            may_master_node, lisense, curr_node)
        
        # 若是回溯到主庫，返回；不然返回當前節點
        if master_node:
            return master_node
        else:
            return curr_node

    else:
            return curr_node

4. 遍歷從庫
       找到主庫以後，從主庫開始，查找主庫下的全部從庫。查找從庫使用db_admin登陸MySQL執行"SHOW PROCESSLIST"命令，而後從結果裏，按照User是不是repl進行篩選，對於用戶是repl的從庫，鏈接上去使用回溯主庫使用的查看主庫的方法，驗證從庫的主庫是不是當前查詢的數據庫實例，是的話，加入集羣；不然放棄。對於查找出來的從庫，繼續使用上述方式查找從庫，知道找到全部從庫。

5. 返回集羣結構
       查找出來的集羣結構，按照json格式組織，能夠返回給須要的服務，也能夠整理以後顯示在頁面，下圖是對查找出來的整個集羣結構的簡單顯示：

6. 結束語
       整個查詢的大體過程如此，這裏沒有說太多的編碼細節。在實際使用的過程當中，能夠根據須要自行進行調整，如添加多線程提升查詢速度等。