percona-toolkit中pt-online-schema-change工具安裝和使用

pt-online-schema-change介紹

使用場景：線上修改大表結構

在資料庫的維護中，總會涉及到生產環境上修改表結構的情況，修改一些小表影響很小，而修改大表時，往往影響業務的正常運轉，如表資料量超過500W，1000W，甚至過億時

線上修改大表的可能影響
（1）線上修改大表的表結構執行時間往往不可預估，一般時間較長
（2）由於修改表結構是表級鎖，因此在修改表結構時，影響表寫入操作
（3）如果長時間的修改表結構，中途修改失敗，由於修改表結構是一個事務，因此失敗後會還原表結構，在這個過程中表都是鎖著不可寫入
（4）修改大表結構容易導致資料庫CPU、IO等效能消耗，使MySQL伺服器效能降低
（5）線上修改大表結構容易導致主從延時，從而影響業務讀取

工具介紹
pt-online-schema-change是percona公司開發的一個工具，在percona-toolkit包裡面可以找到這個功能，它可以線上修改表結構

原理:
（1）首先它會新建一張一模一樣的表，表名一般是_new字尾
（2）然後在這個新表執行更改欄位操作
（3）然後在原表上加三個觸發器，DELETE/UPDATE/INSERT，將原表中要執行的語句也在新表中執行
（4）最後將原表的資料拷貝到新表中，然後替換掉原表

這個過程中有兩個問題需要注意：
1. 觸發器
因為整個過程是線上的，為了將改表過程中對原始表的更新同時更新到新表上，會建立相應的觸發器，每當發生針對原始表的增刪改操作，就會觸發對新表的相應的操作。所以原始表上不能有其他觸發器，即如果原始表上存有觸發器，OSC會罷工的。

2. 外來鍵
外來鍵使改表操作變得更加複雜，如果原始表上有外來鍵的話，自動rename原始表和新表的操作就不能順利進行，必須要在資料拷貝完成後將外來鍵更新到新表上，該工具有兩種方法來支援這個操作，具體使用引數（--alter-foreign-keys-method）實現。

--alter-foreign-keys-method
外來鍵改表前後必須持續的連結正確的表，當該工具rename原始表並用新表來取代原始表時，外來鍵必須正確更新到新表上，並且原始表中的外來鍵不再生效

外來鍵會使該工具的操作變得複雜並引入額外風險。當有外來鍵引用該表時，重新命名原表和新表的原子操作將無法正常執行。在表結構修改完成後，該工具必須修改外來鍵以指向新表。該工具支援兩種方式實現該操作，具體可參考--alter-foreign-keys-method文件。外來鍵也會造成一些副作用。最終的表將會有與原表相同的外來鍵和索引(除非你在ALTER語句進行分別指定)，但物件的名稱可能會被略微修改以避免MySQL和InnoDB中的物件名稱衝突。

出於安全考慮，該工具並不會真的修改表，除非你指定--execute選項，而該選項預設並未啟用。該工具支援各種各樣的其它措施以防止非預期的負載或其它問題，包括自動檢測從節點，連線到它們，並使用如下安全檢查：
（1）在大多情況下，除非表中有PRIMARY KEY或UNIQUE INDEX，該工具才會進行操作。詳見--alter選項。
（2）如果檢測到有replication filter，該工具會拒絕操作。詳見--[no]check-replication-filters選項。
（3）該工具會停止資料拷貝操作，如果它觀察到主從延遲大於--max-lag選項的值，預設為1s。
（4）該工具會停止或放棄操作，如果它檢測到對伺服器造成太多負載。見--max-load和--critical-load選項。
（5）該工具會設定innodb_lock_wait_timeout=1和(對於MySQL 5.5及更新的版本)lock_wait_timeout=60，因此它會更容易成為鎖競爭的受害者，並更少破壞其它事務。這些值可以通過指定--set-vars來修改。
（6）該工具會拒絕修改表，如果外來鍵約束有引用它，除非你指定了--alter-foreign-keys-method。

好處:

降低主從延時的風險

可以限速、限資源，避免操作時MySQL負載過高

建議:

在業務低峰期做，將影響降到最低

percona-toolkit安裝

1.去官網下載對應的版本，官網下載地址:https://www.percona.com/downloads/percona-toolkit/LATEST/

wget https://www.percona.com/downloads/percona-toolkit/3.1/binary/redhat/7/x86_64/percona-toolkit-3.1-1.el7.x86_64.rpm

2.安裝依賴

yum -y install perl-DBI perl-DBD-MySQL perl-Digest-MD5 perl-IO-Socket-SSL perl-TermReadKey

3.安裝

rpm -ivh percona-toolkit-3.1-1.el7.x86_64.rpm

或者直接使用yum安裝
使用yum會自動安裝依賴包，比較簡單

yum install -y percona-toolkit-3.0.12-1.el6.x86_64.rpm

驗證

pt-online-schema-change --help

pt-online-schema-change使用

修改表結構而不阻塞讀寫操作
./bin/pt-online-schema-change --help 可以檢視引數的使用

DNS選項常用的有：
--user= 連線mysql的使用者名稱
--password= 連線mysql的密碼
--host= 連線mysql的地址
P=3306 連線mysql的埠號
D= 連線mysql的庫名
t= 連線mysql的表名
--alter 修改表結構的語句
--execute 執行修改表結構
--charset=utf8 使用utf8編碼，避免中文亂碼
--no-version-check 不檢查和更新percona toolkit版本，也不檢查mysql版本等。

案例：

新增表字段SQL語句為：ALTER TABLE test.liu_test ADD COLUMN liu int(10) DEFAULT NULL;

pt-online-schema-change   --user=root --password=xxx  --host=172.16.xx.xx  P=3306,D=test,t=liu_test  --charset=utf8 --no-version-check --execute --alter "ADD COLUMN  liu int(10) DEFAULT NULL"

參考官網：https://www.percona.com/doc/percona-toolkit/LATEST/pt-online-schema-change.