面试题：MySQL高可用性集群的故障注入测试

Question

对于一个基于MySQL InnoDB Cluster搭建的高可用性集群，描述如何进行故障注入测试，以模拟各种可能出现的故障场景，如节点崩溃、网络分区等，并说明如何验证集群在这些故障后的恢复能力和数据完整性。

Answer 1

节点崩溃故障注入测试

1. 模拟单个节点崩溃
   • 步骤：在MySQL InnoDB Cluster中，使用操作系统命令（如kill -9 <mysql进程ID>）直接终止某个节点的MySQL服务进程。这可以模拟节点因硬件故障、软件崩溃等原因突然停止运行的场景。
   • 验证恢复能力：观察集群的状态，通过SHOW STATUS LIKE 'wsrep_cluster_size'等命令查看集群大小，正常情况下，集群会自动检测到节点故障，剩余节点会进行重新配置，继续提供服务。同时，使用SHOW STATUS LIKE 'wsrep_cluster_status'查看集群状态，应显示为正常运行状态。
   • 验证数据完整性：在节点崩溃前，对数据库进行一些写操作（如插入、更新数据），记录操作数据。节点恢复后，通过查询操作验证数据与崩溃前写入的数据是否一致。可以使用SELECT语句查询相关表数据，对比插入或更新的数据值。
2. 模拟多个节点崩溃
   • 步骤：按照一定顺序或同时终止多个节点的MySQL服务进程。例如，先终止一个节点，等待一段时间观察集群反应，再终止另一个节点。
   • 验证恢复能力：同样通过查看集群状态相关命令，确认集群能否在多个节点故障情况下进行自我修复并重新稳定运行。如果集群配置了自动节点加入功能，应观察故障节点重启后能否自动重新加入集群。
   • 验证数据完整性：操作同单个节点崩溃场景，在多个节点崩溃前进行数据写操作，节点恢复后对比数据。

网络分区故障注入测试

1. 模拟网络分区（使用iptables）
   • 步骤：在Linux系统中，可以使用iptables工具设置规则来阻断节点之间的网络通信。例如，假设节点A和节点B之间需要进行网络隔离，可以在节点A上执行iptables -A INPUT -s <节点B的IP地址> -j DROP，在节点B上执行iptables -A INPUT -s <节点A的IP地址> -j DROP，这样就阻断了两个节点之间的网络连接，模拟网络分区场景。
   • 验证恢复能力：观察集群的状态，查看是否会分裂成不同的子集群（如果配置允许）。当网络恢复（通过删除iptables规则，如iptables -D INPUT -s <节点B的IP地址> -j DROP）后，验证集群能否重新合并，恢复到正常的单一集群状态。
   • 验证数据完整性：在网络分区前进行数据读写操作，记录相关数据。网络恢复并集群合并后，查询数据库验证数据是否与分区前一致。
2. 使用网络模拟工具（如tc）
   • 步骤：tc（traffic control）工具可以更精细地模拟网络延迟、带宽限制等导致网络分区的情况。例如，执行tc qdisc add dev eth0 root netem delay 1000ms可以为节点的网络接口（eth0）添加1秒的延迟，模拟网络拥塞导致类似网络分区的效果。
   • 验证恢复能力：观察集群在网络状况变差时的运行情况，当恢复正常网络设置（如tc qdisc del dev eth0 root删除网络延迟设置）后，确认集群能否恢复到正常状态。
   • 验证数据完整性：如同其他故障场景，在网络异常前后进行数据操作对比验证。