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一次 SSD 磁盘寿命耗尽导致的 TiDB 集群写入变慢问题处理

  • 2022 年 7 月 11 日
  • 本文字数:2268 字

    阅读完需:约 7 分钟

作者: mydb 原文来源:https://tidb.net/blog/ada59a4c

1. 背景

最近处理了一起由于 SSD 磁盘寿命耗尽导致的 TiDB 集群写入变慢的问题,集群部署组件如下表所示,服务器磁盘是 SATA SSD、RAID 10。


| 模块名称 | 版本信息 | 数量 || :—— | :—– | :- || tidb | v4.0.9 | 5 || pd | v4.0.9 | 3 || tikv | v4.0.9 | 11 || pump | v4.0.9 | 5 || drainer | v4.0.9 | 1 || tiflash | v4.0.9 | 2 |

2. 问题描述

2022 年 5 月 18 号 23:09 左右,收到大量 TiDB 告警,部分告警信息如下,DBA 立刻开始排查分析,本文内容中涉及到的 IP 已脱敏。


TiKV scheduler command duration seconds more than xsTiKV scheduler latch wait duration seconds more than xsTiKV scheduler latch wait duration seconds more than xs
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3. 问题分析和解决

先看下集群整体响应时间:SQL 99 开始升高,平时 SQL 99 在 125ms 左右,报警时 SQL 99 已经上升到 2s 左右,升高好几倍 (下图中间隔部分忽略,同事误重启集群监控导致的,不是重启的集群)。



看了下 show processlist ,发现大部分 SQL 都变慢了。看看集群整体负载情况 (Overview — System Info ),发现一台服务器的 IO Util 达到了 100%,下图中 TOP 2 的 sda 和 sdb 位于同一台服务器上。



然后看了下 raft store cpu 和 Unified read pool CPU,未发现明显异常。接下来,看看这台服务器的磁盘详细监控情况,是否有什么异常。



不看不知道,一看吓一跳。从上图可以看到,又出现了之前曾经遇到过的诡异问题:iops 突然降低,写入延迟反而升高。只是这次不同的是,iops 几乎跌为 0 了,而写入延迟却高达 400ms 以上,峰值高达 15.87 秒,这台服务器上部署了 2 个 TiKV 实例,分别在 sda 和 sdb 上。同时查看了其他 TiKV 服务器的磁盘 iops 和写入延迟,均未发现异常:写入延迟在 us 级别,但是 iops 也降低到 1000 左右。


为了尽快恢复集群,这次又尝试使用驱逐这台服务器上 TiKV 的 region leader 的方式,命令如下:


scheduler add evict-leader-scheduler 4 # 问题服务器 TiKV1,位于 sdascheduler add evict-leader-scheduler 9 # 问题服务器 TiKV2,位于 sdb
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执行完上述命令一段时间后,集群依然没有恢复正常,看来经常用的这个命令这次失效了。在这期间登录到服务器上查看系统日志未发现异常日志。于是,尝试将这台服务器重启,执行完 reboot 几分钟之后,集群竟然恢复了。当服务器启动之后,守护进程将之上的 TiKV 进程拉了起来,此时集群写入又开始变慢,看来重启服务器也没什么用。既然停掉服务器,集群可以恢复正常,启动服务器,集群写入又开始变慢,如果服务器硬件有问题,重启服务器是无法解决问题的。那直接停掉 IO 最高的这块盘上的 TiKV 集群是否可以恢复呢,尝试停掉 IO 最高的磁盘上的 TiKV 后,集群恢复了正常(后续缩容掉了这个 TiKV 实例)。虽然问题解决了,但是什么原因导致的这台服务器 IO 写入突然延时这么高呢?是 RAID 卡放电造成的?还是硬件故障造成的?还是其它原因?


分析服务器 RAID 卡日志,未发现充放电现象;分析 dmesg 日志,也未发现异常。


尝试登录服务器 idrac 寻找答案,查看各硬件信息和硬件日志是否有异常,在看磁盘信息时看到有几块磁盘的寿命竟然快到 0% 了,几乎耗尽,而这几块盘正好组成了 sdb 。




到这里,我们已经知道原因了:192.168.1.1 这台服务器磁盘寿命耗尽导致的 IO 写入变慢(IO 几乎不可用),进而导致这台服务器上的 TiKV 写入几乎停滞,最终影响了整个集群,出现了开头一幕,写入变慢的现象。


回过头来再看报警信息,发现报警信息基本上全部来自于 192.168.1.1 这台出问题的服务器,所以也可以按照这个信息去首先分析这台服务器是否出现异常,可能更节省时间。

4.SSD 寿命简介

本节部分内容来自于网络,简单讲述下 SSD 的寿命相关内容。


  • 什么是 SSD 的寿命通常说的 SSD 寿命是指在 SSD 生命周期内允许的数据写入量。

  • 如何计算 SSD 寿命 SSD 寿命单位有两种,PBW(或 TBW)和 DWPD:


(1) PBW(或 TBW):全称 Petabytes Written(或 Terabytes Written),在 SSD 的生命周期内允许的主机端数据写入量。1PBW = 1000TBW


(2) DWPD:全称 Drive Writes Per Day,在 SSD 的生命周期内,每天允许全盘写入的次数。


DWPD 和 PBW/TBW 可以相互换算,公式如下:



TBW:Total Bytes Written 或者 Tera Bytes Written的缩写,但两种解释都是同一个意思:总写入数据量。
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例如本文中提到的问题服务器的磁盘的耐用等级 (终身写入) 是 1.2 PBW,保修期 5 年 ,那么日均写入量 = TBW  * 1000 / 质保天数,即


657.5G = 1200 * 1000 / 365 * 5


在 5 年质保年限内需要每天都写入 657.5G 的新数据,才会把 TBW 写满


  • 如何检测 SSD 的寿命厂家会提供相关工具,这里以戴尔服务器为例:可以登录 idrac web 页面查看,如本文上面截图。或者安装厂家提供的 racadm 软件,安装后使用命令行检测硬盘寿命相关信息。

5. 总结

本文简单描述了一次 SSD 寿命耗尽导致的 TiDB 集群写入变慢问题的现象、分析和解决过程。


一是业务写入非常频繁,二是 TiDB 自身在不停的调度,均衡,所以对磁盘的消耗还是比较大的。因此,建议大家平时做好服务器磁盘寿命的监控,当低于指定阈值时及时报警,避免出问题时对集群造成影响,也可以预防同一批次的 SSD 同时大规模损坏,造成严重后果。


【参考文章】


https://mp.weixin.qq.com/s/Y30cyrQ8U7wRy3I1zZL3Fw


https://zhuanlan.zhihu.com/p/383223146


https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/sku/134920/intel-ssd-d3s4510-series-480gb-2-5in-sata-6gbs-3d2-tlc/specifications.html


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