在自動化模式中應(yīng)用運行MySQL

　自動化模式（Autopilot Pattern）是一種設(shè)計應(yīng)用與基礎(chǔ)架構(gòu)的方式，旨在推動應(yīng)用系統(tǒng)中的各個組件自動化。組成應(yīng)用的每個容器都有自己的生命周期，我們將這些生命周期的行為封裝到了應(yīng)用的容器中，而沒有依賴外部架構(gòu)。
　　下文將講述我們是如何借助這種模式，部署和運行其中一種常被認(rèn)為難以在Docker容器中運行的復(fù)雜、有狀態(tài)的應(yīng)用：MySQL。
　　運行MySQL
　　我們從常見的MySQL部署開始：從主節(jié)點到副本節(jié)點執(zhí)行異步復(fù)制?？蛻舳瞬樵兏北竟?jié)點，或?qū)χ鞴?jié)點執(zhí)行寫入操作。這個架構(gòu)會引發(fā)一些關(guān)于服務(wù)發(fā)現(xiàn)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的問題：
　　副本節(jié)點如何知道在哪兒能找到主節(jié)點？主節(jié)點如何告知副本節(jié)點從哪兒開始執(zhí)行復(fù)制？客戶端如何知道在哪兒找到節(jié)點，哪些節(jié)點接受寫入操作？
　　在執(zhí)行部署后，我們還有一系列疑問：
　　我們怎樣進(jìn)行備份？如何主節(jié)點出現(xiàn)故障，如何對副本節(jié)點進(jìn)行升級來進(jìn)行替換？在故障轉(zhuǎn)移期間，其他的副本節(jié)點怎樣知道在哪兒能找到新的主節(jié)點？客戶端如何知道我們執(zhí)行了故障轉(zhuǎn)移？
　　當(dāng)然，其中一些問題已經(jīng)有了現(xiàn)成的答案。配置管理工具經(jīng)常會負(fù)責(zé)應(yīng)用中架構(gòu)的配置工作，但如果運行時應(yīng)用拓?fù)涑霈F(xiàn)變更，配置管理工具是無法回應(yīng)的。數(shù)據(jù)庫即服務(wù)（DBaaS）負(fù)責(zé)執(zhí)行管理工作，不過如今大多的配置已不再控制范圍內(nèi)，成本也更為高昂。
　　對應(yīng)用來說，還有一個選擇就是執(zhí)行自動化運行。在這種模式下，要對應(yīng)用模式執(zhí)行優(yōu)化，代表著要讓應(yīng)用知道如何適應(yīng)整個系統(tǒng)：啟動、關(guān)閉、縮放、發(fā)現(xiàn)和恢復(fù)。最大限度地減少人為干涉，意味著錯誤更少，有更多的時間花在更重要的業(yè)務(wù)上。
　　很明顯我們沒打算重寫MySQL，因此需要找出辦法為現(xiàn)有的應(yīng)用提供這個功能，而我們選擇了Containerbuddy。
　　架構(gòu)
　　我們需要利用這些組件部署MySQL：
　　MySQL：我們使用了MySQL5.6（Percona Server），使用XtraBackup運行熱快照備份；
　　Consul：用來協(xié)調(diào)復(fù)制與故障轉(zhuǎn)移工作；
　　Manta：Joyent的對象存儲系統(tǒng)，為存儲MySQL快照備份提供安全經(jīng)久的服務(wù)；
　　Containerbuddy：包含在我們的MySQL容器中，負(fù)責(zé)編配bootstrap behavior，通過onStart、health、onChange處理器，調(diào)用Consul中存儲的key和checks協(xié)調(diào)復(fù)制的工作。
　　triton-mysql.py：Containerbuddy在執(zhí)行MySQL編配的繁重任務(wù)時會調(diào)用到的小型Python應(yīng)用。
　　所有代碼與配置都能在GitHub中找到。
　　
　　架構(gòu)圖
　　當(dāng)開始新的MySQL節(jié)點時，Containerbuddy的onStart處理器會調(diào)用triton-mysql.py。Containerbuddy會fork Percona Server并等待，同時運行onStart、health、onChange處理器。結(jié)果就是類似這樣在MySQL容器中的進(jìn)程樹：
　　root@993acf351cd9:/# ps axo uid，pid，ppid，stime，cmdUID PID PPID STIME CMD root 1019:02/bin/containerbuddy mysql 94119:02|_ mysqld --console --gtid-mode=ON.。.root 107119:04|_ python /bin/triton-mysql.py healthroot 109119:04| |_ /usr/bin/innobackupex --no-timestamp.。.root 120119:06|_ python /bin/triton-mysql.py healthroot 121119:06|_ mysql -u repl -p.。.
　　自組裝
　　由于我們只用了幾個Docker鏡像，無需使用單獨的調(diào)度器來管理發(fā)現(xiàn)與引導(dǎo)服務(wù)，簡單地使用下面的命令就可以運行堆棧：
　　docker-composeup -d
　　出現(xiàn)的第一個節(jié)點會登錄Consul發(fā)現(xiàn)服務(wù)，嘗試并查找主節(jié)點。如果第一個節(jié)點發(fā)現(xiàn)主節(jié)點還不存在，則將自身作為主節(jié)點，并初始化數(shù)據(jù)庫。使用Consul會話通過atomic鎖寫入密碼，這樣就會有一個且僅有一個節(jié)點成為主節(jié)點。