数据库集群主从架构查询功能设计

按照任意一个IP或者域名查找该数据库实例所在集群架构、是不是主库或者从库，是DBA运维中很是常见和必不可少的功能。本文描述的功能实现已经实际应用于某互联网公司内部，目前运行稳定，持续提供服务。这里和你们分享实现方式，和你们一块儿学习。

1. 前提条件
        为了可以统一查找全部集群架构，这些机器须要有一个统一的可以访问全部机器的帐号和密码，这里使用db_admin；另外作主从同步的时候，须要使用统一的帐号和密码，这里使用repl。
        做为示例，这里使用以下的集群结构：


        这里A、B、C是主库的从库，是一级从库，D、E是从库C的从库，是二级从库，若是实际有其余更复杂的结构，以此类推便可。

2. 搜索查找
        平时查找，任意给一个IP或者域名进行查找，因为集群中是没法标示域名的，所以须要将域名转化为IP进行查找。按照任意IP查找，不会知道它在集群所处的位置，为了获得整个集群的结构须要先回溯到整个集群的主库。

3. 回溯主库
       回溯主库使用db_admin帐号登陆MySQL执行"SHOW SLAVE STATUS"命令，查找当前库的主库信息进行整理。
针对以前的集群结构常见的回溯类型以下图的三种：

最终要得到的都是主库实例，python的实现代码以下：

# curr_node 当前搜索节点
# lisense 统一访问的帐号，密码
# sub_node 子节点
def traceback_root(curr_node, lisense, sub_node):
    query_process = 'SHOW SLAVE STATUS'
    master_row = None
    conn = None
    try:
        # 链接当前数据库，查找主库信息
        conn = get_connection(
            curr_node.get('ip'), curr_node.get('port'),
            lisense.get('account'), lisense.get('passwd'))
        with open_cursor(conn) as cursor:
            cursor.execute(query_process)
            master_row = cursor.fetchone()

    except Exception as e:
        return None

    if master_row:
        return curr_node
    # 读取主库信息
    io_run = master_row.get('Slave_IO_Running', '')
    sql_run = master_row.get('Slave_SQL_Running', '')
    master_ip = master_row.get('Master_Host', '')
    master_port = master_row.get('Master_Port', '')

    # 检查主库状态，状态不对返回当前节点
    if io_run.lower() == 'yes' and sql_run.lower() == 'yes':
        may_master_node = dict()
        may_master_node['ip'] = master_ip
        may_master_node['port'] = master_port

        # 检查父节点实例信息是否和子节点同样，
        # 用来避免双主库回溯陷入无线循环的状况
        if sub_node and sub_node.get('ip', '') == master_ip  and\
                sub_node.get('port', '') == master_port:
            return None

        # 因为考虑了双主的状况，当前库的父节点只是可能主库，
        # 使用父节点继续回溯主库实例
        master_node = traceback_root(
            may_master_node, lisense, curr_node)
        
        # 若是回溯到主库，返回；不然返回当前节点
        if master_node:
            return master_node
        else:
            return curr_node

    else:
            return curr_node

4. 遍历从库
       找到主库以后，从主库开始，查找主库下的全部从库。查找从库使用db_admin登陆MySQL执行"SHOW PROCESSLIST"命令，而后从结果里，按照User是不是repl进行筛选，对于用户是repl的从库，链接上去使用回溯主库使用的查看主库的方法，验证从库的主库是不是当前查询的数据库实例，是的话，加入集群；不然放弃。对于查找出来的从库，继续使用上述方式查找从库，知道找到全部从库。

5. 返回集群结构
       查找出来的集群结构，按照json格式组织，能够返回给须要的服务，也能够整理以后显示在页面，下图是对查找出来的整个集群结构的简单显示：

6. 结束语
       整个查询的大体过程如此，这里没有说太多的编码细节。在实际使用的过程当中，能够根据须要自行进行调整，如添加多线程提升查询速度等。