Alta disponibilidade no MySQL 5.7 GUOB 2016

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30 de Julho de 2016 no Hotel Blue Tree Morumbi, São Paulo - SP
ALTA DISPONIBILIDADE NO MySQL 5.7
Airton Lastori

DBA Dev
Gerencial, Usuário
ou Professor
Quem?

Não usa MySQL
Usa MySQL sem
HA
Usa MySQL com
HA
Quem?

Agenda
1. Alta disponibilidade (HA) – conceitos básicos
2. Arquiteturas e topologias de HA para MySQL
3. Monitoramento e gerenciamento

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O chefe

O Desenvolvedor

O DBA

“Precisamos garantir que a nossa
aplicação não pare nunca!
Nosso cliente não pode esperar.
Perderemos dinheiro e nossa marca
ficará prejudicada.”
10

“Vamos comprar um NoBreak para o
Servidor e está tudo certo!”
11

...
12

“Quanto % do tempo o sistema deve
ficar no ar?”
13

“100%, é claro!”
14

“Desculpe desapontá-lo, mas disponibilidade
infinita não existe.
Pense em serviços como abastecimento de
água ou energia elétrica...
Há necessidade de ter redundância e
contingência dos equipamentos e
processos+ferramentas para a operação”
15

“Chefe, na verdade precisamos de mais
1 servidor para aplicação. É só instalar
uma cópia da aplicação nele e estamos
bem. Teremos nosso Cluster!”
16

“Na camada de banco não é tão simples
assim...”
17

Xiii... Lá vem esse
cara complicar...

Standalone Clusterizado
19
Problemas diferentes

mysql.com/why-mysql/white-papers/mysql_wp_ha_strategy_guide.php
Escolhendo a melhor solução para sua necessidade

Etapas típicas de um projeto de HA
1. Definir qual o tempo máximo de indisponibilidade e perdas aceitáveis
2. Revisar todos intens da infra-estrutura atual que terão contingência
(mapear SPoF)
3. Definir a melhor arquitetura e topologia de HA para este contexto
4. Implantar a redundância dos componentes
5. Implantar monitoramento (instrumentação)
6. Implantar procedimentos operacionais para contingência
21

Etapas típicas de um projeto de HA
1. Definir qual o tempo máximo aceitável de uma indisponibilidade
2. Revisar todos intens da infra-estrutura atual que terão contingência
(mapear SPoF)
3. Definir a melhor arquitetura e topologia de HA para este contexto
4. Implantar a redundância dos componentes
5. Implantar monitoramento (instrumentação)
6. Implantar procedimentos operacionais para contingência
22

Sem alta disponibilidade
“Topologia” Stand-Alone
24
MySQL
Importante!
Backup
No-Break
Duplicidade disco
Duplicidade rede
Etc.

Sem alta disponibilidade
“Topologia” Stand-Alone
Data Access (mysqld)
Data (Storage/HD/SDD)
App Servers
Database connection
25

Sem alta disponibilidade no Banco de Dados
Topologia com redundância apenas na Aplicação
App Servers
Database connections
26

Alta disponibilidade no modo Ativo-Passivo
Topologia com redundância via Shared Storage
Data (Shared Storage/SAN)
App Servers
27
Ativo
Passivo

• Oracle Clusterware é o core do
Oracle RAC
– Para MySQL, funciona no modo
Ativo/Passivo
• Oracle Cluster 12c inclui o MySQL
Server 5.6 agent
• Paradas programadas ou failover
automático
– Transparente para a aplicação
30/07/2016
MySQL Enterprise Edition + Oracle Clusterware
28

Alta disponibilidade com possibilidade do uso do Slave para outras atividades
Topologia com Replicação Simples (Master-Slave)
29
Master
Read-write
Slave
Read-only
Replicação nativa do
MySQL Escrita
Leitura

Alta disponibilidade com possibilidade do uso do Slave para outras atividades
Topologia com redundância via Replicação Master-Slave
Slave read-only
(mysqld)
App Servers
30
Read-write
Read-only
Replicação
nativa
Master read-write
(mysqld)

Replicação em 5 minutos
Monte seu lab e comece a brincar
• [blog post]
http://www.alastori.com.br/2015/02/tuto
rial-replicacao-mysql-em-5-minutos.html

MySQL Enterprise Backup
1. Sem parar o Master, faça um hot backup
2. Restaure no Slave
3. No Slave execute CHANGE MASTER TO ...
4. Inicie o Slave
32
Crie novos Slaves online
https://dev.mysql.com/doc/mysql-enterprise-backup/4.0/en/advanced.slave.html

Replicação Semi-síncrona para evitar perda de dados
Topologias resilientes
33
Master Slave
ACK = Confirmação de
recebimento dos pacotes
Importante!
Há configurações
adicionais para
tornar a replicação
crash-safe

Analogia
34
Carta Simples
Carta AR
Intimação Judicial
Assíncrona
sem confirmação do recebimento
Semi-síncrona
confirmado recebimento, mas ainda não “processada”
Síncrona
confirmado recebimento e processamento (commit)

Sem perda de dados e failover facilitado com replicação Semi-síncrona
Topologias resilientes com Múltiplos Slaves
35
Master Slave 1 (local)
Primeira opção de failover
(sempre mais atualizado)
Slave 2 (remoto)
Segunda opção de failover

Grandes usuários MySQL usam a replicação
36
Web, Cloud, Distribuído e Embarcado…

Exemplos de uso da Replicação
• Redundância simples dos dados (Contingência)
• Backup
• Geo-redundância (DR)
• Dado mais próximo do cliente
• Escalabilidade de Leituras
– Dividir cargas OLTP e OLAP
– Read-write split

Contingência em caso de falhas ou manutenção programada
Topologia Replicação Simples
Slave read-only
(mysqld)
App Servers
39
Read-write
Read-only
Master read-write
(mysqld)

Contingência em caso de falhas do Master
Novo Master read-write
(mysqld)
App Servers
Failover
novas rotas para as
conexões com o MySQL
manual ou automático

Contingência em caso de falhas ou manutenção programada
Slave read-only
(mysqld)
App Servers
41
Read-write
Read-only
Master read-write
(mysqld)

Contingência em caso de manutenção programada do Master
Temporary Master read-write
(mysqld)
App Servers
42
Read-write
Inativo
Em Manutenção
replicação parada
Switchover
conexões roteadas para
outro servidor durante
manutenção programada

Componentes para Roteamento de conexões
MySQL Connectors
• Funcionalidades
nativas de Failover ou
Load Balancing
MySQL Router(novo )
• Middleware leve
• Roteamento baseado
nas conexões
• Failover para o
primeiro disponível
ou Load Balancing
MySQL Utilities
• mysqlfailover –
monitora a
replicação, promove
novo master e
redireciona slaves
• MySQL Fabric – provê
mapeamento da
topologia para
connector ou router

Não recomendado uso como Master-Master: sem resolução de conflitos
Topologia de Replicação Cruzada + MySQL Router
45
Master “read-write”
(hot stand-by)
App Servers
MySQL Router
Read-write
Read-only
Master read-write
(ativo)
Heartbeat

Cuidado com Replicação Cruzada ou bi-direcional
• Este setup é bastante controverso, na maioria das vezes evitado
– Porém, tem seus usos
• Nesse caso anterior, a replicação cruzada é usada por praticidade
– permite simplificar o failover
– facilita resincronização dos dados em casos de falsos positivos, como falhas
temporárias na rede
– use GTID, ROW BASED REPLICATION auto_increment_offset e
auto_increment_increment para evitar problemas
• É importante monitorar e se ambos servidores estão recebendo escritas,
deve-se agir rapidamente para diminuir chances de inconsistências.
46

Failover automático ou manual e automatizado para o primeiro disponível
MySQL Utilities para HA – mysqlfailover ou MySQL Fabric
Slave read-only
(mysqld)
App Servers
48
Read-write
Read-only
Master read-write
(mysqld)
MySQL Utilities

MySQL Utilities
shell> mysqlfailover --master=root@localhost:3331 --discover-slaves-login=root --
log=log.txt
MySQL Replication Monitor and Failover Utility
Failover Mode = auto Next Interval = Mon Mar 19 15:56:03 2012
...
Master Information
Binary Log File Position Binlog_Do_DB Binlog_Ignore_DB
mysql-bin.000001 571
GTID Executed Set
2A67DE00-2DA1-11E2-A711-00764F2BE90F:1-7 [...]
49
mysqlfailover
dev.mysql.com/doc/mysql-utilities/1.6/en/mysqlfailover.html

MySQL Utilities
Replication Health Status
+------------+-------+---------+--------+------------+---------+
| host | port | role | state | gtid_mode | health |
+------------+-------+---------+--------+------------+---------+
| localhost | 3331 | MASTER | UP | ON | OK |
| localhost | 3332 | SLAVE | UP | ON | OK |
+------------+-------+---------+--------+------------+---------+
Q-quit R-refresh H-health G-GTID Lists U-UUIDs L-log entries
50
mysqlfailover
dev.mysql.com/doc/mysql-utilities/1.6/en/mysqlfailover.html

Menor tempo em backups e restores, menos downtime
MySQL Enterprise Backup

Backup no Slave
Slave parado
(mysqld)
App Servers
53
Read-write
Inativo
Master read-write
(mysqld)
Backup
STOP SLAVE
Cópia dos dados
START SLAVE

Usada como solução de Backup
Topologia com Replicação Atrasada
54
Master Slave para
failover/switchover
Slave com Atraso
Caso típico = falha humana
Delay
CHANGE MASTER TO
MASTER_DELAY = N;

Usada em conjunto com backup para Point-In-Time-Recovery
Live Backup com mysqlbinlog
55
Master Slave para
failover/switchover
mysqlbinlog
--read-from-remote-server --host=host_name –raw --stop-never
https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/mysqlbinlog-backup.html

Geo-redundância para Disaster Recovery
Topologias com múltiplos slaves
57
Site 1
Master
Site 2
Slave
Ativo Passivo

Dado mais próximo do cliente para Leituras
Topologias com múltiplos slaves
59
Master
read-write
Slave 1
read-only
Réplica do Master
Slave 2
read-only
Réplica do Master
Slave 3
read-only
Réplica do Slave 1

Consolidação de Múltiplos Masters em um Slave
Replicação Multi-Source: mais flexibilidade nas topologias
60
Slave
Master 3
read-write
Master 2
read-write
Master 1
read-write

Restrições e recomendações para Replicação
• A replicação convencional ocorre na camada de acesso aos dados (SQL),
portanto funciona com qualquer storage engine, mas recomenda-se
InnoDB
• InnoDB é recomendado por ser crash-safe, facilitando operações de crash-
recovery e provisionamento via MEB
• Failover automático requer GTID e Row Format
• A replicação do NDB Cluster é diferente da replicação convencional e
ocorre na camada de dados

Group Replication: multi-master Ativo-Ativo
Router
App
Virtually Synchronous Replication
App App
labs.mysql.com

Exemplos de uso da Replicação do NDB Cluster
• Redundância dos dados
– Ativo-Ativo
• Escalabilidade de Leituras
– Consistência forte, load balancing
• Escalabilidade de Escritas
– Auto-sharding
• Geo-replicação

MySQL Cluster: Escalabilidade de Escritas

Resumo das opções
Replication
Shared Disk
Virtualization
Group Replication
Cluster Carrier
Grade Edition
Failover Speed Config. Medium High High
Geo-Redundancy High None Config. High
Scaling Read None Read R/W
Ease of Migration From
Stand-alone InnoDB to HA
Medium High High Low
Zero-Loss During Failure Config. Yes Config. Yes

MySQL Utilities
• Binary Log Operations
• Database Operations
• General Operations
• Server Operations
• Specialized Operations
• High Availability Operations
– How Can I Use Replication?
– How Do I Add New Servers to My
Topology and Change Master Role
– Setup Automatic Failover
– Restore the Previous Master After
Failover
– How Can I Find All of the Slaves Attached
to My Master Server?
– How To Check If Data Is Correctly
Replicated?
– How To Fix Errant Transactions on the
Replication Topology?
73
dev.mysql.com/doc/mysql-utilities/1.6/en/mysql-utils-ha.html

MySQL Utilities – Exemplo switchover
shell> mysqlrpladmin --master=root@server2:3312
--slaves=root@server2:3313,root@server4:3314,root@server5:3315
--rpl-user=rpl:rpl --new-master=root@server1:3311 --demote-master
switchover
# Checking privileges.
# Performing switchover from master at server2:3312 to slave at server1:3311.
# Checking candidate slave prerequisites.
# Checking slaves configuration to master.
# Waiting for slaves to catch up to old master.
# Stopping slaves.
# Performing STOP on all slaves.
...
74
dev.mysql.com/doc/mysql-utilities/1.6/en/mysql-utils-ha.html

MySQL Utilities – Exemplo switchover
...
# Switchover complete.
# Replication Topology Health:
+----------+-------+---------+--------+------------+---------+
| host | port | role | state | gtid_mode | health |
+----------+-------+---------+--------+------------+---------+
| server1 | 3311 | MASTER | UP | ON | OK |
| server2 | 3312 | SLAVE | UP | ON | OK |
+----------+-------+---------+--------+------------+---------+
75

MySQL Enterprise Edition
Suporte + Base de Conhecimento + Hot Backup + Monitor + Oracle EM + Workbench + Plug-ins
Escalabilidade
Autenticação
Firewall
Auditoria
novo TDE
Criptografia
MySQL Enterprise Monitor
Oracle EM for MySQL
Plug-ins
Suporte
Hot
Backup
Monitor &
Workbench

Sumário
1. HA não é simples nem de graça
2. O MySQL possui diversas opções para HA
3. Entenda os requisitos, compare as possíveis arquiteturas
e topologias, faça a melhor escolha!

@MySQLBR meetup.com/MySQL-BRfacebook.com/MySQLBR
pt.planet.mysql.com

Obrigado!

Perguntas?
Alta Disponibilidade no MySQL 5.7
Contato:
airton.lastori@oracle.com
twitter.com/mysqlbr
facebook.com/mysqlbr

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