MySQL在线DDL gh-ost 使用说明

背景：

作为一个DBA，大表的DDL的变更大部分都是使用Percona的pt-online-schema-change，本文说明下另一种工具gh-ost的使用：不依赖于触发器,是因为他是通过模拟从库,在row binlog中获取增量变更,再异步应用到ghost表的。在使用gh-ost之前，可以先看GitHub 开源的 MySQL 在线更改 Schema 工具【转】文章或则官网了解其特性和原理。本文只对使用进行说明。

说明：

1）下载安装：https://github.com/github/gh-ost/tags

2）参数说明：gh-ost --help

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3）使用说明：条件是操作的MySQL上需要的binlog模式是ROW。如果在一个从上测试也必须是ROW模式，还要开启log_slave_updates。根据上面的参数说明按照需求进行调整。

环境：主库：192.168.163.131；从库：192.168.163.130

DDL过程：

① 检查有没有外键和触发器。
② 检查表的主键信息。
③ 检查是否主库或从库，是否开启log_slave_updates，以及binlog信息  
④ 检查gho和del结尾的临时表是否存在
⑤ 创建ghc结尾的表，存数据迁移的信息，以及binlog信息等    
---以上校验阶段
⑥ 初始化stream的连接,添加binlog的监听
---以下迁移阶段
⑥ 创建gho结尾的临时表，执行DDL在gho结尾的临时表上
⑦ 开启事务，按照主键id把源表数据写入到gho结尾的表上，再提交，以及binlog apply。
---以下cut-over阶段
⑧ lock源表，rename 表：rename 源表 to 源_del表，gho表 to 源表。
⑨ 清理ghc表。

1. 单实例上DDL：单个实例相当于主库，需要开启--allow-on-master参数和ROW模式。

gh-ost --user="root" --password="root" --host=192.168.163.131  --database="test" --table="t1"  --alter="ADD COLUMN cc2 varchar(10),add column cc3 int not null default 0 comment 'test' " --allow-on-master  --execute

2. 主从上DDL：

有2个选择，一是按照1直接在主上执行同步到从上，另一个连接到从库，在主库做迁移（只要保证从库的binlog为ROW即可，主库不需要保证）：

gh-ost --user="root" --password="root" --host=192.168.163.130  --database="test" --table="t" --initially-drop-old-table --alter="ADD COLUMN y1 varchar(10),add column y2 int not null default 0 comment 'test' "  --execute

此时的操作大致是：

行数据在主库上读写
读取从库的二进制日志，将变更应用到主库
在从库收集表格式，字段&索引，行数等信息
在从库上读取内部的变更事件（如心跳事件）
在主库切换表

在执行DDL中，从库会执行一次stop/start slave，要是确定从的binlog是ROW的话可以添加参数：--assume-rbr。如果从库的binlog不是ROW，可以用参数--switch-to-rbr来转换成ROW，此时需要注意的是执行完毕之后，binlog模式不会被转换成原来的值。--assume-rbr和--switch-to-rbr参数不能一起使用。

3. 在从上进行DDL测试：

gh-ost --user="root" --password="root" --host=192.168.163.130  --database="test" --table="t"  --alter="ADD COLUMN abc1 varchar(10),add column abc2 int not null default 0 comment 'test' " --test-on-replica  --switch-to-rbr --execute

参数--test-on-replica：在从库上测试gh-ost，包括在从库上数据迁移(migration)，数据迁移完成后stop slave，原表和ghost表立刻交换而后立刻交换回来。继续保持stop slave，使你可以对比两张表。如果不想stop slave，则可以再添加参数：--test-on-replica-skip-replica-stop

上面三种是gh-ost操作模式，上面的操作中，到最后不会清理临时表，需要手动清理，再下次执行之前果然临时表还存在，则会执行失败，可以通过参数进行删除:

--initially-drop-ghost-table:gh-ost操作之前，检查并删除已经存在的ghost表。该参数不建议使用，请手动处理原来存在的ghost表。默认不启用该参数，gh-ost直接退出操作。

--initially-drop-old-table:gh-ost操作之前，检查并删除已经存在的旧表。该参数不建议使用，请手动处理原来存在的ghost表。默认不启用该参数，gh-ost直接退出操作。

--initially-drop-socket-file:gh-ost强制删除已经存在的socket文件。该参数不建议使用，可能会删除一个正在运行的gh-ost程序，导致DDL失败。

--ok-to-drop-table:gh-ost操作结束后，删除旧表，默认状态是不删除旧表，会存在_tablename_del表。

还有其他的一些参数，比如：--exact-rowcount、--max-lag-millis、--max-load等等，可以看上面的说明，具体大部分常用的参数命令如下：

gh-osc --user= --password= --host= --database= --table= --max-load=Threads_running=30, --chunk-size=1000 --serve-socket-file=/tmp/gh-ost.test.sock --exact-rowcount --allow-on-master/--test-on-replica --initially-drop-ghost-table/--initially-drop-old-table/--initially-drop-socket-file --max-lag-millis= --max-load='Threads_running=100,Threads_connected=500' --ok-to-drop-table

4）额外说明：终止、暂停、限速

gh-ost --user="root" --password="root" --host=192.168.163.131  --database="test" --table="t1"  --alter="ADD COLUMN o2 varchar(10),add column o1 int not null default 0 comment 'test' " --exact-rowcount --serve-socket-file=/tmp/gh-ost.t1.sock --panic-flag-file=/tmp/gh-ost.panic.t1.flag  --postpone-cut-over-flag-file=/tmp/ghost.postpone.t1.flag --allow-on-master  --execute

① 标示文件终止运行：--panic-flag-file

创建文件终止运行，例子中创建/tmp/gh-ost.panic.t1.flag文件，终止正在运行的gh-ost，临时文件清理需要手动进行。

② 表示文件禁止cut-over进行，即禁止表名切换，数据复制正常进行。--postpone-cut-over-flag-file

创建文件延迟cut-over进行，即推迟切换操作。例子中创建/tmp/ghost.postpone.t1.flag文件，gh-ost 会完成行复制，但并不会切换表，它会持续的将原表的数据更新操作同步到临时表中。

③ 使用socket监听请求，操作者可以在命令运行后更改相应的参数。--serve-socket-file，--serve-tcp-port（默认关闭）

创建socket文件进行监听，通过接口进行参数调整，当执行操作的过程中发现负载、延迟上升了，不得不终止操作，重新配置参数，如 chunk-size，然后重新执行操作命令，可以通过scoket接口进行动态调整。如：

暂停操作：

#暂停
echo throttle | socat - /tmp/gh-ost.test.t1.sock
#恢复
echo no-throttle | socat - /tmp/gh-ost.test.t1.sock

修改限速参数：

echo chunk-size=100 | socat - /tmp/gh-ost.t1.sock

echo max-lag-millis=200 | socat - /tmp/gh-ost.t1.sock

echo max-load=Thread_running=3 | socat - /tmp/gh-ost.t1.sock

4）和pt-online-schema-change对比测试

1. 表没有写入并且参数为默认的情况下，二者DDL操作时间差不多，毕竟都是copy row操作。

2. 表有大量写入(sysbench)的情况下，因为pt-osc是多线程处理的，很快就能执行完成，而gh-ost是模拟“从”单线程应用的，极端的情况下，DDL操作非常困难的执行完毕。

结论：虽然pt-osc不需要触发器，对于主库的压力和性能影响也小很多，但是针对高并发的场景进行DDL效率还是比pt-osc低，所以还是需要在业务低峰的时候处理。相关的测试可以看gh-ost和pt-osc性能对比。

5）封装脚本：

环境：M：192.168.163.131（ROW），S：192.168.163.130/132

封装脚本：gh-ost.py

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运行：

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总结：

gh-ost 放弃了触发器，使用 binlog 来同步。gh-ost 作为一个伪装的备库，可以从主库/备库上拉取 binlog，过滤之后重新应用到主库上去，相当于主库上的增量操作通过 binlog 又应用回主库本身，不过是应用在幽灵表上。

gh-ost 首先连接到主库上，根据 alter 语句创建幽灵表，然后作为一个”备库“连接到其中一个真正的备库上，一边在主库上拷贝已有的数据到幽灵表，一边从备库上拉取增量数据的 binlog，然后不断的把 binlog 应用回主库。图中 cut-over 是最后一步，锁住主库的源表，等待 binlog 应用完毕，然后替换 gh-ost 表为源表。gh-ost 在执行中，会在原本的 binlog event 里面增加以下 hint 和心跳包，用来控制整个流程的进度，检测状态等。这种架构带来诸多好处，例如：

整个流程异步执行，对于源表的增量数据操作没有额外的开销，高峰期变更业务对性能影响小。
降低写压力，触发器操作都在一个事务内，gh-ost 应用 binlog 是另外一个连接在做。
可停止，binlog 有位点记录，如果变更过程发现主库性能受影响，可以立刻停止拉binlog，停止应用 binlog，稳定之后继续应用。
可测试，gh-ost 提供了测试功能，可以连接到一个备库上直接做 Online DDL，在备库上观察变更结果是否正确，再对主库操作，心里更有底。

参考文档：

https://github.com/github/gh-ost

GitHub 开源的 MySQL 在线更改 Schema 工具

Online DDL 工具 gh-ost 支持阿里云 RDS

gh-ost：不一样的在线表结构变更

GitHub开源MySQL Online DDL工具gh-ost参数解析

来源：oschina

链接：https://my.oschina.net/u/3765527/blog/3037243

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