如何理解gh-ost

如何理解gh-ost，很多新手对此不是很清楚，为了帮助大家解决这个难题，下面小编将为大家详细讲解，有这方面需求的人可以来学习下，希望你能有所收获。

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    公司内部一直使用的online ddl工具是pt-online-schema-change，今天准备尝试一下另外一个工具gh-ost。

    gh-ost 是 gitHub,s Online Schema Transmogrifier/Transfigurator/Transformer/Thingy 的缩写，意思是 GitHub 的在线表定义转换器。

    我对gh-ost的感兴趣的原因是gh-ost可随时暂停。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，停止移动行数据，等性能稳定之后再继续；另外，gh-ost不依赖触发器，这是和pt-osc的最大区别。

大致的工作原理:

只以主库模式介绍：

1、 gh-ost 首先连接到主库上，根据 alter 语句创建幽灵表_tablename_gho；
  
2、 然后gh-ost作为一个备库连接到主库上，一边在主库上拷贝已有的数据到幽灵表，
一边从主库上拉取增量数据的 binlog，然后不断的把 binlog 应用回主库幽灵表；
  
3、 等待全部数据同步完成，进行cut-over，即进行幽灵表和原表切换。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幽灵表为源表。gh-ost在执行中，
会在原本的binlog event里面增加hint和心跳包，用来控制整个流程的进度，检测状态等。

下载安装

    从 github 发布地址下载最新的 binary 包：https://github.com/github/gh-ost/releases

    解压后就一个 gh-ost 二进制文件。

 tar -xvf  gh-ost-binary-linux-20190214020851.tar.gz
 cp gh-ost /usr/bin

常用命令组合

只以主库模式介绍，上生产可以直接用：

gh-ost \
 --max-load=Threads_running=50 \
 --critical-load=Threads_running=80 \
 --critical-load-interval-millis=5000 \
 --max-lag-millis=1500 \
 --chunk-size=1000 \
 --ok-to-drop-table \
 --initially-drop-ghost-table \
 --initially-drop-socket-file \
 --host=172.18.6.2 \
 --port=3306 \
 --user="chenzhixin" \
 --password="123456"\
 --database="test" \
 --table="user100w"  \
 --verbose \
 --alter="add column test_field6 varchar(256) default '';" \
 --cut-over-lock-timeout-seconds=1 \
 --dml-batch-size=10 \
 --exact-rowcount  \
 --serve-socket-file=/tmp/ghost.sock \
 --panic-flag-file=/tmp/ghost.panic.flag  \
 --allow-on-master \
 --execute
 
 ##########  特别提醒！！！！！！############################
 下面这个参数有需要再加，加了它就不会自动切换源表和幽灵表，需要手工删除/tmp/ghost.postpone.flag
 文件后，才会发生自动切换，请理解该参数含义。
 --postpone-cut-over-flag-file=/tmp/ghost.postpone.flag

    操作过程中会生成两个中间状态的表 _tablename_ghc和_tablename_gho,其中 _tablename_ghc 是记录gh-ost 执行过程的表，_tablename_gho 是目标表，也即应用ddl语句的幽灵表_tablename_gho。

    执行上述的gh-ost命令过程中，会看到如下的_user100w_ghc的执行过程表，和_user100w_gho幽灵表、

MySQL> show tables;
+----------------+
| Tables_in_test |
+----------------+
| _user100w_ghc  |
| _user100w_gho  |
| fruits         |
| test_timestamp |
| user100w       |
+----------------+
5 rows in set (0.00 sec)

    解释：

--max-load=Threads_running=50 
  表面如果在执行gh-ost的过程中出现Threads_running=50则暂停gh-ost的执行
--critical-load=Threads_running=80 
 表明执行过程中出现Threads_running达到80则终止gh-ost的执行
--critical-load-interval-millis 当值为0时，当达到-critical-load，gh-ost立即退出。当值不为0时，当达到-critical-load，gh-ost会在-critical-load-interval-millis秒数后，再次进行检查，再次检查依旧达到-critical-load，gh-ost将会退出
--max-lag-millis
  会监控从库的主从延迟情况，如果延迟秒数超过这个阀值，row copy不会退出，等待延迟秒数低于这个阀值继续迁移。
--ok-to-drop-table
 go-ost 执行完以后是否删除老表，加上此参数会自动删除老表。默认不删除老表，会存在_tablename_del表
--initially-drop-ghost-table
 gh-ost 执行前会创建两张 xx_ghc 和 xx_gho 表，如果这两张表存在,且加上了这个参数，那么会自动删除原 gh 表，从新创建，否则退出。xx_gho 表相当于老表的全量备份，xx_ghc 表数据是数据更改日志，理解成增量备份。
--initially-drop-socket-file
 gh-ost 执行时会创建 socket 文件，退出时不会删除，下次执行 gh-ost 时会报错，加上这个参数会删除老的 socket 文件，重新创建。
--throttle-flag-file
 此文件存在时操作暂停，删除文件操作会继续。
--verbose
 执行过程输出日志
--chunk-size
 迁移过程是一步步分批次完成的，这个参数是指事务每次提交的行数，默认是 1000。
--max-lag-millis
 会监控从库的主从延迟情况，如果延迟秒数超过这个阀值，迁移不会退出，等待延迟秒数低于这个阀值继续迁移。
--max-lag-millis
 会监控从库的主从延迟情况，如果延迟秒数超过这个阀值，迁移不会退出，等待延迟秒数低于这个阀值继续迁移
--throttle-control-replica
  和--max-lag-millis 参数相结合，这个参数指定主从延迟的数据库实例。
--cut-over-lock-timeout-seconds      
  gh-ost在cut-over阶段最大的锁等待时间，当锁超时时，gh-ost的cut-over将重试。(默认值：3)
--allow-on-master
 整个迁移所有操作在主库上执行
--dml-batch-size   
  在单个事务中应用DML事件的批量大小（范围1-100）（默认值为10）
--exact-rowcount 
  准确统计表行数(使用select count(*)的方式)，得到更准确的预估时间。
--postpone-cut-over-flag-file 
  当这个文件存在的时候，gh-ost的cut-over阶段将会被推迟，数据仍然在复制，直到该文件被删除。
--throttle-flag-file string
  当该文件被创建后，gh-ost操作立即停止。该参数适合控制单个gh-ost操作。-throttle-additional-flag-file string适合控制多个gh-ost操作。

进度提示

    执行gh-ost中，会有输出信息，具体解释如下：

Copy: 27000/58707 46.0%;58707指需要迁移总行数，27000指已经迁移的行数，46%指迁移完成的百分比。
Applied: 0，指在二进制日志中处理的event数量。在上面的例子中，迁移表没有流量，因此没有被处理日志event。
Backlog: 0/1000，表示我们在读取二进制日志方面表现良好，在二进制日志队列中没有任何积压（Backlog）事件。
Backlog: 7/1000，当复制行时，在二进制日志中积压了一些事件，并且需要应用。
Backlog: 1000/1000，表示我们的1000个事件的缓冲区已满（程序写死的1000个事件缓冲区，低版本是100个），此时就注意binlog写入量非常大，gh-ost处理不过来event了，可能需要暂停binlog读取，需要优先应用缓冲区的事件。
streamer: shvm-5-39.000040:338912890;表示当前已经应用到binlog文件位置

控制gh-ost的过程

#首先要安装socat工具

yum install socat -y

    注意：上面gh-ost里面配置的--serve-socket-file=/tmp/ghost.sock，下面就用到了。

    gh-ost 可以通过 unix socket 文件的方式来监听请求，DBA 可以在gh-ost命令运行后更改相应的参数进行限流操作等。

#暂停

echo throttle | socat - /tmp/ghost.sock

#恢复

echo no-throttle | socat - /tmp/ghost.sock

#终止

对应panic-flag-file参数文件，当tmp目录存在该文件立即停止
touch /tmp/ghost.panic.flag

#延迟切换(cut-over阶段)

--postpone-cut-over-flag-file=/tmp/ghost.postpone.flag
当设置该参数时cut-over一直延迟源表和幽灵表的切换，直到你删除该文件才进行切换。

适用场景：

你发起了一次修改操作，然后估计完成时间是凌晨 2 点钟，可是你又非常关心最后的切换操作，
非常想看着它切换，这可怎么办？只需要一个标志位文件就可以告诉 gh-ost 推迟切换了，
这样 gh-ost 会只做完拷贝数据的操作，但不会切换表。它还会仍然继续同步数据，
保持幽灵表的数据处于同步状态。等第二天早上你回到办公室之后，
删除标志位文件或者向gh-ost发送命令echo unpostpone，它就会做切换了。
我们不希望软件强迫我们看着它做事情，它应该把我们解放出来，让人去做人该做的事。

#在线修改限速参数

echo max-load=Threads_connected=200  | socat - /tmp/ghost.sock
echo max-load=Thread_running=3 | socat - /tmp/ghost.sock
echo chunk-size=100 | socat - /tmp/ghost.sock
echo max-lag-millis=200 | socat - /tmp/ghost.sock

适用场景：

当你执行了 gh-ost 之后，也许你会看见主库的负载变高了，那你可以发出暂停命令。
用 echo throttle 命令生成一个文件，看看主库的负载会不会又变得正常。试一下这些命令，
你就可以知道你可以怎样控制它的行为，你的心里就会安定许多。

gh-ost的限制

    凡事有利必有弊，人不可能把所有好事都占有，下面是gh-ost的几个限制：

    1、不支持没有主键或者唯一索引的表

    2、不支持有外键约束的表（主表和子表都不支持）

    3、不支持表上有触发器

    5、表上存在大量写入的时候，gh-ost可能永远也完成不了

    经过测试：当写入QPS 5000以上，gh-ost无法完成任务，其原因是apply binlog是单线程，可以理解为slave，当原表写入量巨大时(QPS=5000以上)，一直在应用日志，而gh-ost设计是binlog应用优先级高于row copy，所以我们看到row copy进度一直没变，这样如果原表一直压力这么大，那么gh-ost DDL将无法完成。经过在s3710机器上测试如果原表写入的QPS大于5000将大概率出现此情况，小于5000的话没问题。

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