面试题：MariaDB多源复制的复杂故障处理

Question

在一个MariaDB多源复制的复杂环境中，其中一个源数据库出现了故障，导致数据无法正常同步到从库。请详细阐述你处理这个故障的完整流程，包括故障检测、故障诊断、故障修复以及恢复复制的具体操作步骤，同时说明如何防止类似故障再次发生。

Answer 1

故障检测

1. 监控系统告警：依赖数据库监控工具，如Zabbix、Prometheus等，设置关于复制延迟、I/O或SQL线程状态等相关指标的告警规则。当源数据库故障导致复制异常时，监控系统会及时发出告警。
2. 查看从库状态：登录从库，执行SHOW SLAVE STATUS \G命令，观察Slave_IO_Running和Slave_SQL_Running字段是否为Yes。若为No，或查看Seconds_Behind_Master值是否持续增大且超过正常范围，可初步判断复制出现问题。同时查看Last_IO_Error和Last_SQL_Error字段获取错误信息，确定是I/O线程还是SQL线程故障。

故障诊断

1. 源库网络问题：在从库所在服务器使用ping命令检查与源库服务器的网络连通性，若不通，检查网络设备（路由器、防火墙等）配置，查看是否有网络策略阻断了数据库之间的通信。也可使用traceroute命令追踪网络路径，定位网络故障点。
2. 源库服务状态：登录源库服务器，检查MariaDB服务是否正常运行，使用systemctl status mariadb命令查看服务状态。若服务未运行，查看日志文件（通常位于/var/log/mariadb/mariadb.log）获取服务启动失败原因，可能是内存不足、磁盘空间满等问题导致服务无法启动。
3. 日志文件分析：查看源库的二进制日志文件（通常位于数据目录下，文件名类似mysql-bin.xxxxxx），检查日志是否正常生成和写入。若日志写入异常，可能是磁盘I/O问题、权限问题等。同时查看从库的中继日志（relay-log），看是否能正常接收和应用源库日志。
4. 账号权限问题：确认从库用于复制的账号在源库是否有足够权限。在源库执行SHOW GRANTS FOR 'replication_user'@'slave_host';命令，确保该账号具有REPLICATION SLAVE权限。若权限不足，在源库重新授权。

故障修复

1. 网络问题修复：如果是网络设备配置问题，联系网络管理员调整网络策略，开放数据库之间通信所需的端口（如MySQL默认的3306端口）。若网络设备硬件故障，更换相应网络设备。
2. 源库服务启动：若源库服务因内存不足无法启动，可适当调整系统内存分配，或增加服务器物理内存。若因磁盘空间满导致服务无法启动，清理磁盘空间，删除不必要的文件，如旧的日志文件、备份文件等。然后重新启动MariaDB服务systemctl start mariadb。
3. 日志问题处理：若二进制日志因权限问题无法写入，检查日志文件所在目录及文件的权限，确保MariaDB服务用户（通常是mysql用户）有写入权限。若磁盘I/O问题导致日志写入异常，检查磁盘健康状态，可尝试更换磁盘或修复文件系统。对于从库中继日志问题，若中继日志损坏，可删除损坏的中继日志文件（在从库停止复制后，删除relay-log.info中记录的中继日志文件，然后重新启动复制）。
4. 权限修复：若复制账号权限不足，在源库执行授权命令GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'replication_user'@'slave_host' IDENTIFIED BY 'password';，然后刷新权限FLUSH PRIVILEGES;。

恢复复制

1. 确定恢复点：在源库故障恢复后，确定从库需要从哪个位置继续复制。可以根据故障发生前记录的源库二进制日志文件名和位置（在从库的SHOW SLAVE STATUS \G结果中的Master_Log_File和Read_Master_Log_Pos字段），或者根据从库中继日志中记录的位置。
2. 配置从库：登录从库，停止复制STOP SLAVE;，重置复制设置RESET SLAVE;，然后重新配置主库信息CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='source_host', MASTER_USER='replication_user', MASTER_PASSWORD='password', MASTER_LOG_FILE='master_log_file_name', MASTER_LOG_POS=master_log_position;，这里source_host是源库地址，replication_user和password是复制账号及密码，master_log_file_name和master_log_position是确定的恢复点信息。
3. 启动复制：执行START SLAVE;启动从库复制，再次执行SHOW SLAVE STATUS \G，确认Slave_IO_Running和Slave_SQL_Running都为Yes，且Seconds_Behind_Master值逐渐减小或为0，表明复制已恢复正常。

防止类似故障再次发生

1. 冗余配置：对源数据库采用主主复制或主从复制的冗余架构，增加高可用性。当一个源库出现故障时，备用源库可立即接管，保证数据同步正常进行。
2. 定期检查：制定定期检查计划，检查网络设备状态、服务器硬件（如磁盘、内存、CPU等）健康状况、数据库服务状态及日志文件。例如每周检查一次磁盘空间，每月检查一次硬件状态等。
3. 监控优化：完善监控系统，增加更多关键指标监控，如源库和从库的磁盘I/O使用率、网络带宽使用率等。设置合理的告警阈值，确保能在故障发生前及时发现潜在问题。
4. 备份策略：制定完善的备份策略，定期对源库和从库进行全量备份和增量备份。可以使用mysqldump工具或专业备份软件进行备份，确保在出现故障后能够快速恢复数据。同时定期验证备份数据的可恢复性。
5. 应急演练：定期进行故障应急演练，模拟源库故障场景，检验故障处理流程的有效性和团队的应急处理能力，不断优化故障处理流程。