面试题：MySQL主从角色交换时的网络拓扑调整策略

Question

当进行MySQL主从角色交换时，网络拓扑可能需要相应调整以保证系统的高可用性和数据的正确传输。请详细说明你在这种情况下会采用哪些网络拓扑调整策略，以及如何规避可能出现的网络故障风险。

Answer 1

网络拓扑调整策略

1. IP 地址切换
   • 在主从角色交换时，确保新主库获取原主库的 IP 地址。可以通过配置虚拟 IP（VIP）实现，将 VIP 绑定到新主库服务器上。这样应用程序无需修改数据库连接配置，仍然使用原主库的 IP 地址连接数据库。例如，使用 keepalived 等工具来管理 VIP 的漂移。
   • 配置示例：在 keepalived 的配置文件中，定义 VIP 和检测脚本，当原主库故障或角色切换时，VIP 自动漂移到新主库服务器。

vrrp_script check_mysql {
    script "/path/to/check_mysql.sh"
    interval 2
    weight -20
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.100
    }
    track_script {
        check_mysql
    }
}

2. 负载均衡器调整
   • 如果系统中使用了负载均衡器（如 Nginx、HAProxy 等）来分发数据库读写请求，需要调整负载均衡器的配置，将写请求转发到新主库，读请求转发到从库（如果有多个从库，还需合理分配读请求）。
   • 以 HAProxy 为例，修改配置文件，调整 backend 部分的服务器列表。例如，将原主库从读负载均衡池中移除，将新主库添加到写负载均衡池中。

backend mysql - write
    balance roundrobin
    server new - master 192.168.1.101:3306 check

backend mysql - read
    balance roundrobin
    server slave1 192.168.1.102:3306 check
    server slave2 192.168.1.103:3306 check

3. 网络路由调整
   • 在网络层，确保网络设备（如路由器）的路由表正确指向新主库和从库。这可能涉及到静态路由的修改或动态路由协议（如 OSPF、BGP 等）的重新收敛。
   • 例如，对于静态路由，可以在路由器上使用命令行工具（如 ip route 命令）修改路由表项，将到数据库服务器的流量正确引导到新的 IP 地址。

ip route add 192.168.1.0/24 via 192.168.0.1 dev eth0

规避网络故障风险

1. 冗余网络设备
   • 在网络拓扑中使用冗余的网络设备，如双路由器、双交换机等。这样即使某一台设备出现故障，另一台设备可以继续承担网络传输任务，保证网络的连通性。
   • 例如，在数据中心内部网络，可以使用堆叠技术将多台交换机连接在一起，形成一个逻辑上的单一交换机，提高可靠性。
2. 链路冗余
   • 为数据库服务器配置多条网络链路，如双网卡绑定（bonding）技术。当一条链路出现故障时，另一条链路可以继续工作，确保服务器与网络的连接不中断。
   • 在 Linux 系统中，可以通过修改 /etc/network/interfaces 文件来配置网卡绑定。例如，使用 bond0 接口将两块网卡绑定在一起，并设置为 active - backup 模式。

auto eth0 eth1
iface eth0 inet manual
    bond - master bond0
iface eth1 inet manual
    bond - master bond0
auto bond0
iface bond0 inet static
    address 192.168.1.100
    netmask 255.255.255.0
    gateway 192.168.1.1
    bond - mode active - backup
    bond - miimon 100

3. 网络监控与预警
   • 部署网络监控工具（如 Zabbix、Nagios 等），实时监测网络设备、链路和服务器的网络状态。当出现网络故障或性能问题时，及时发出预警通知相关人员进行处理。
   • 例如，在 Zabbix 中配置对数据库服务器网络接口的监控，设置阈值，当网络流量异常或接口状态 down 时，通过邮件或短信通知运维人员。
4. 故障演练
   • 定期进行网络故障演练，模拟各种网络故障场景（如链路中断、设备故障等），检验网络拓扑的健壮性和系统的恢复能力。通过演练发现问题并及时调整网络策略和配置，提高应对网络故障的能力。
   • 例如，模拟主库服务器的一条网络链路中断，观察系统的自动切换和恢复过程，检查应用程序是否能够正常运行，数据库服务是否未受影响。