日期:2014-05-16  浏览次数:20515 次

Facebook如何实现PB级别数据库自动化备份

Facebook的MySQL数据库,是世界上最庞大的MySQL数据库之一,在不同地区有数千个数据库服务器。因此,备份对他们来说是个巨大的挑战。为了解决这个问题,他们构建了一个高度自动化、非常有效的备份系统,每周移动多个PB的数据。Facebook数据团队的Eric Barrett通过一篇文章分享了他们的做法。

他们没有采用大量前载(front-loaded)测试,而是强调快速检测失败,并且进行快速、自动化纠正。部署几百个数据库服务器,只需很少人力干预。使用下面的三个措施,他们做到了有节奏的增长,同时具备支持上十亿用户的灵活性。

措施1:二进制日志和mysqldump

第一道防线称为“措施1”,或“机架”备份(rack backup),简称RBU。在每个数据库机架上,不论其类型为何,都有两个RBU存储服务器。以RBU作为数据库服务器放在同一个机架中,这可以保证最大的带宽和最小的延迟,它们同时可以作为缓存,在备份的下个措施使用。

收集二进制日志,是这些服务器的工作之一。二进制日志会不断以流形式,通过模拟从进程(simulated slave process)输送到RBU主机中。这样一来,不需要运行mysqld,RBU就可以接收到同样的更新作为复制版本。

在RBU上保存同步的二进制日志很重要:如果一个主数据库服务器离线,该服务器上的用户将无法更新状态或是上传照片。出现问题后,他们需要保证修复时间越短越好。有可用的二进制日志,就能让他们在数秒内启动另一个数据库作为主数据库。由于RBU中有秒级的二进制日志,即使某个旧主数据库完全不可用,也没有关系,只要利用将记录下的事务恢复到上一个备份中即可完成立即恢复。

RBU服务器的第二个工作是执行传统备份。MySQL备份有两种方式:二进制和逻辑(mysqldump)。Facebook使用逻辑备份,因为它与版本无关,提供更好的数据完整性,更紧凑,恢复起来更省事。不过,当为某个数据库构建全新复制时,他们仍然使用二进制拷贝。

mysqldump的一个主要好处是:磁盘上的数据损坏不会影响到备份中。如果磁盘某个扇区出现问题,或是写入错误,InnoDB页面校验和就会出错。在组合备份流时,MySQL会从内存中读取正确的内容,或是去磁盘读取,然后遇到错误的校验和,停止备份(以及数据库进程)。mysqldump的问题是:污染用来缓存InnoDB块的LRU缓存。不过,新版本的MySQL中,会将LRU插入操作从扫描时放到缓存结束。

对在自己权限范围内的所有数据库,每个RBU都有一个夜间备份。尽管有着天量级别的数据,Facebook的团队还是可以在几个小时内完成对所有数据的备份。

如果RBU失败,自动化软件会将其职责分配给同一集群中其他系统。当它恢复上线后,职责会自动返回到最初的RBU主机。

Facebook团队不会过分担心单个系统的数据保留问题,因为他们有措施2。

措施2:Hadoop DFS

在每个备份和二进制日志收集完成后,他们会马上将其复制到他们的大型定制化Hadoop集群中。这些集群是非常稳定的复制数据集,并有固定的保留时间。因为磁盘大小增长很快,较老的RBU可能不足以保存一到两天的备份。不过他们会按需要增长Hadoop集群,同时不需要担心底层硬件情况。Hadoop的分布式特性让他们有足够带宽,完成快速数据恢复。

不久,他们会把非实时数据分析放到这些Hadoop集群中。这可以降低数据库中非关键读的次数,让Facebook网站的响应速度更快。