如何理解配置數據庫高可用性中的SEGMENT鏡像

本篇文章為大家展示了如何理解配置數據庫高可用性中的SEGMENT鏡像，內容簡明扼要并且容易理解，絕對能使你眼前一亮，通過這篇文章的詳細介紹希望你能有所收獲。

        前面介紹過了GREENPLUM數據庫的備份和恢復。這部分主要介紹GREENPLUM的高可用性配置。GREENPLUM的高可用性是通過master和segment的鏡像來實現的。這種鏡像是基于服務器級別的鏡像。因此，不僅可以提供存儲級別的保護，還可以防止其它PC服務器硬件的損壞。
        segment級別的鏡像是通過把primary segment對應的mirror segment放置到不同的物理主機實現的。正常情況下，只有primary segment的instance處于工作狀態，所有primary segment上的變化通過文件塊的復制技術拷貝到mirror segment。因此，存放mirror segment的主機上只有復制用的進程，而不存在mirror segment instance。一旦primary segment出現故障，mirror segment的復制進程停止，并啟動instance，保證數據庫的操作繼續。

         segment的故障檢測是通過后臺進程ftsprobe實現的，并可以進行自動容錯，不需要DBA進行干預。ftsprobe的檢測間隔是通過global服務參數gp_fts_probe_interval進行定義的，默認值是1分鐘，通常這個參數的設置應該與參數gp_segment_connect_timeout保持一致。一旦ftsprobe進程發現primary segment出現故障，它會在數據字典中標記該segment已經停止。只有管理員對其進行恢復后，才會改變狀態。
    如果系統沒有進行segment級別的鏡像，當出現segment故障后，整個系統都將脫機，直到恢復故障segment后，才可以重新啟動。
    啟用segment鏡像，既可以在初始化系統時進行，也可以為存在的系統添加mirror。
    如果在初始化系統是要求添加鏡像，需要在初始化配置文件中添加如下參數
    MIRROR_PORT_BASE  指定第一個mirror segment的端口號，其它mirror segment在此基礎上加1，它的設置范圍是1到65535，但是設置時要注意不能與primary segment沖突。
    REPLICATION_PORT_BASE 指定第一個primary segment用于數據復制的端口號，其它primary segment以此為基礎，每次加1,計算復制用端口號。它的設置也不要與primary segment沖突。取值范圍1到65535
    MIRROR_REPLICATION_PORT_BASE   指定第一個mirror segment用于數據復制的端口號，其它mirror segment以此為基礎，每次加1,計算復制用端口號。它的設置也不要與mirror segment沖突。取值范圍1到65535
    MIRROR_DATA_DIRECTORY 指定了mirror segment的數據目錄，聲明的目錄數量必須與primary segment的目錄數量一致，而且要保證進行初始化操作的os用戶對這些目錄有讀寫權限。
    然后調用gpinitsystem進行初始化，默認是使陣列中的主機相互存放對方的鏡像。如果主機的數量多于segment的數量，可以使用-S選項，指定使用哪些主機作為鏡像用。
    如果原有系統沒有鏡像，我們也可以向存在的系統添加鏡像。首先要獲取添加鏡像的構造文件。這個文件可以自己編輯，也可以通過gpaddmirrors自動生成，然后在此基礎上根據需要進行修改。比如自動生成添加mirror的構造文件
    $ gpaddmirrors -o filename
文本編輯器打開該構造文件，可以看到其格式如下
mirror[content]=content:hostname:address:port:mir_replication_port:pri_replication_port:datadir_location
默認配置是原有的主機間互為鏡像，我們也可以添加新的主機作為鏡像使用，從而減少鏡像對性能的影響。
    在得到mirror構造文件后，可以掉用命令啟用鏡像。
    $ gpaddmirrors -i mirror_config_file
這時系統會根據配置文件設置，復制鏡像，并對鏡像進行同步，提供保護。需要注意的是，在添加鏡像前應該先備份數據庫，防止鏡像添加失敗（比如網路配置問題，內核參數設置不正確可能導致添加鏡像失敗）。因為GREENPLUM目前只能添加鏡像，不能刪除鏡像。如果添加鏡像失敗會導致系統處于不正常狀態。
    由于mirror segment可以自動failover，因此當primary segment出現故障時，管理員可能無法及時察覺。所以一方面管理員應該對系統定期檢查，另外一方面如果系統性能大幅下降（理論上，如果采用互為鏡像方式，當一個主機出現故障時，整個系統性能下降一半）管理員也應該進行系統檢查，判斷是否有segment已經down掉了。
     檢查是否有segment down掉，可以在master上執行gpstate，如果看到類似這樣的內容[WARN]:-Total primary segment failures (at master) = 1 <<<<<<，說明有primary segment down掉了。進一步檢查故障segment，可以用SQL SELECT * FROM gp_segment_configuration WHERE status='d';獲取細節信息，請注意故障段的主機，端口號，首選身份，以及目錄這樣的信息，可以在troubleshooting的過程中提供幫助。還可以通過gpstate -c看到primary與mirror之間的映射關系。
     此外，DBA還應該檢查master和segment上的日志，通過$ gplogfilter -t可以獲取WARNING, ERROR, FATAL 或者PANIC級別的日志信息幫助進行troubleshooting。
    一般來說，造成segment故障的原因主要就是三大類，一類是segment主機由于硬件問題或者網絡問題無法訪問，一類是segment的相關進程出現故障，比如被kill掉了。還有就是存儲問題，比如控制器故障等等。在這些問題被解決之后，系統不會自動恢復故障segment，必須由DBA手工進行恢復。這需要在master上調用命令$ gprecoverseg 進行。它從故障之后產生的變化開始捕獲，整個操作會在后臺進行。所以需要DBA調用命令gpstate -m判斷恢復操作完成的進度情況。
    如果原始主機無法恢復，并且啟用mirror，用命令$ gprecoverseg -i recover_config_file，指定新的主機進行恢復。配置文件的格式如下
failed_host_address:port:datadir 
 recovery_host_address:recovery_host_name:port:replication_port:fselocation
    當然替代主機需要事先裝好greenplum的軟件。另外，3.x版本中的參數gp_fault_action已經廢棄掉了。gprecoverseg在4.x版本中可以聯機執行。

注：如果segment出現故障，已經執行的操作會中斷，需要重新提交操作

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