解Bug之路-记一次存储故障的排查过程

Posted 2020-12-13 1156184981651a

解Bug之路-记一次存储故障的排查过程

高可用真是一丝细节都不得马虎。平时跑的好好的系统，在相应硬件出现故障时就会引发出潜在的Bug。偏偏这些故障在应用层的表现稀奇古怪，很难让人联想到是硬件出了问题，特别是偶发性出现的问题更难排查。今天，笔者就给大家带来一个存储偶发性故障的排查过程。

Bug现场

我们的积分应用由于量非常大，所以需要进行分库分表，所以接入了我们的中间件。一直稳定运行，但应用最近确经常偶发连接建立不上的报错。报错如下:

GetConnectionTimeOutException

而笔者中间件这边收到的确是:

NIOReactor - register err java.nio.channels.CloasedChannelException 

这样的告警。整个Bug现场如下图所示: 

偶发性错误

之前出过类似register err这样的零星报警，最后原因是安全扫描，并没有对业务造成任何影响。而这一次，类似的报错造成了业务的大量连接超时。由于封网，线上中间件和应用已经稳定在线上跑了一个多月，代码层面没有任何改动！突然出现的这个错误感觉是环境出现了某些问题。而且由于线上的应用和中间件都是集群，出问题时候都不是孤立的机器报错，没道理所有机器都正好有问题。如下图所示: 

开始排查是否网络问题

遇到这种连接超时，笔者最自然的想法当然是网络出了问题。于是找网工进行排查， 在监控里面发现网络一直很稳定。而且如果是网络出现问题，同一网段的应用应该也都会报错 才对。事实上只有对应的应用和中间件才报错，其它的应用依旧稳稳当当。

又发生了两次

就在笔者觉得这个偶发性问题可能不会再出现的时候，又开始抖了。而且是一个下午连抖了两次。脸被打的啪啪的，算了算了，先重启吧。重启中间件后，以为能消停一会，没想到半个小时之内又报了。看来今天不干掉这个Bug是下不了班了! 

开始排查日志

事实上，笔者一开始就发现中间件有调用后端数据库慢SQL的现象，由于比较偶发，所以将这个现象发给DBA之后就没有继续跟进,DBA也反馈SQL执行没有任何异常。笔者开始认真分析日志之后，发现一旦有 中间件的register err 必定会出现中间件调用后端数据库的sql read timeout的报错。
但这两个报错完全不是在一个线程里面的，一个是处理前端的Reactor线程，一个是处理后端SQL的Worker线程，如下图所示: 
这两个线程是互相独立的，代码中并没有发现任何机制能让这两个线程互相影响。难道真是这些机器本身网络出了问题？前端APP失败，后端调用DB超时，怎么看都像网络的问题！

进一步进行排查

既然有DB(数据库)超时，笔者就先看看调用哪个DB超时吧，毕竟后面有一堆DB。笔者突然发现，和之前的慢SQL一样，都是调用第二个数据库超时，而DBA那边却说SQL执行没有任何异常， 
笔者感觉明显SQL执行有问题，只不过DBA是采样而且将采样耗时平均的，偶尔的几笔耗时并不会在整体SQL的耗时里面有所体现。 

只能靠日志分析了

既然找不到什么头绪，那么只能从日志入手，好好分析推理了。REACTOR线程和Worker线程同时报错，但两者并无特殊的关联，说明可能是同一个原因引起的两种不同现象。笔者在线上报错日志里面进行细细搜索，发现在大量的

NIOReactor-1-RW register err java.nio.channels.CloasedChannelException

日志中会掺杂着这个报错:

NIOReactor-1-RW Socket Read timed out
	at XXXXXX . doCommit
	at XXXXXX Socket read timedout

这一看就发现了端倪，Reactor作为一个IO线程，怎么会有数据库调用呢?于是翻了翻源码，原来，我们的中间件在处理commit/rollback这样的操作时候还是在Reactor线程进行的！很明显Reactor线程卡主是由于commit慢了!笔者立马反应过来,而这个commit慢也正是导致了regsiter err以及客户端无法创建连接的元凶。如下面所示: 
由于app1的commit特别慢而卡住了reactor1线程，从而落在reactor1线程上的握手操作都会超时！如下图所示: 

为什么之前的模拟宕机测试发现不了这一点

因为模拟宕机的时候，在事务开始的第一条SQL就会报错，而执行SQL都是在Worker线程里面， 所以并不会触发reactor线程中commit超时这种现象，所以测试的时候就遗漏了这一点。

为什么commit会变慢?

系统一直跑的好好的，为什么突然commit就变慢了呢，而且笔者发现，这个commit变慢所关联的DB正好也是出现慢SQL的那个DB。于是笔者立马就去找了DBA,由于我们应用层和数据库层都没有commit时间的监控(因为一般都很快，很少出现慢的现象)。DBA在数据库打的日志里面进行了统计，发现确实变慢了，而且变慢的时间和我们应用报错的时间相符合！ 顺藤摸瓜，我们又联系了SA，发现其中和存储相关的HBA卡有报错！如下图所示: 
报错时间都是一致的！

紧急修复方案

由于是HBA卡报错了，属于硬件故障，而硬件故障并不是很快就能进行修复的。所以DBA做了一次紧急的主从切换，进而避免这一问题。 

一身冷汗

之前就有慢sql慢慢变多，而后突然数据库存储hba卡宕机导致业务不可用的情况。 而这一次到最后主从切换前为止，报错越来越频繁，感觉再过一段时间,HBA卡过段时间就完全不可用，重蹈之前的覆辙了！

中间件修复

我们在中间件层面将commit和rollback操作挪到Worker里面。这样，commit如果卡住就不再会引起创建连接失败这种应用报错了。

总结

由于软件层面其实是比较信任硬件的，所以在硬件出问题时，就会产生很多诡异的现象，而且和硬件最终的原因在表面上完全产生不了关联。只有通过抽丝剥茧，慢慢的去探寻现象的本质才会解决最终的问题。要做到高可用真的是要小心评估各种细节，才能让系统更加健壮！

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