面试题：MySQL集群中的故障检测与自动恢复机制

Question

在MySQL集群环境下，当某个节点出现故障时，集群是如何检测到该故障并实现自动恢复的？请结合NDB存储引擎相关知识进行说明。

Answer 1

故障检测

1. 心跳机制：NDB存储引擎中，节点之间通过心跳消息互相监控状态。每个节点定期向其他节点发送心跳包，接收方若在一定时间（心跳超时时间）内未收到来自某个节点的心跳包，就初步判定该节点可能出现故障。
2. Group Communication System（GCS）：它负责管理集群成员关系和故障检测。当一个节点疑似故障时，GCS会发起一个“成员资格改变”的流程，向其他所有节点确认该节点是否真的故障。其他节点根据自身与疑似故障节点的心跳情况进行反馈，若多数节点都确认该节点故障，GCS正式判定该节点故障，并通知整个集群。

自动恢复

1. 数据冗余与复制：NDB存储引擎采用数据分片和复制技术，数据在多个节点上有副本。当某个节点故障时，集群可以从其他拥有相同数据副本的节点继续提供服务，保证数据的可用性。例如，假设数据A在节点1、节点2和节点3上都有副本，若节点2故障，节点1和节点3可以继续处理对数据A的请求。
2. 故障节点重启：当故障节点修复并重新加入集群时，它需要与其他节点进行同步。首先，它会向GCS表明自己希望重新加入集群，GCS协调其他节点向该节点提供其故障期间错过的所有数据更新信息，包括数据变化和元数据变化等。通过这种方式，故障节点重新同步数据，恢复到与集群其他节点一致的状态，重新承担起数据存储和处理的职责，从而实现集群的自动恢复。