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使用 PLAN REPLAYER 保存和恢复集群现场信息

用户在定位排查 TiDB 集群问题时，经常需要提供系统和查询计划相关的信息。为了帮助用户更方便地获取相关信息，更高效地排查集群问题，TiDB 在 v5.3.0 中引入了 PLAN REPLAYER 命令，用于“一键”保存和恢复现场问题的相关信息，提升查询计划问题诊断的效率，同时方便将问题归档管理。

PLAN REPLAYER 主要功能如下：

  • 导出排查现场 TiDB 集群的相关信息，导出为 ZIP 格式的文件用于保存。
  • 在任意 TiDB 集群上导入另一 TiDB 集群现场信息的 ZIP 文件。

使用 PLAN REPLAYER 导出集群信息

你可以使用 PLAN REPLAYER 来保存 TiDB 集群的现场信息。导出接口如下：

PLAN REPLAYER DUMP EXPLAIN [ANALYZE] [WITH STATS AS OF TIMESTAMP expression] sql-statement;

TiDB 根据 sql-statement 整理出以下集群现场信息：

  • TiDB 版本信息
  • TiDB 配置信息
  • TiDB Session 系统变量
  • TiDB 执行计划绑定信息（SQL Binding）
  • sql-statement 中所包含的表结构
  • sql-statement 中所包含表的统计信息
  • EXPLAIN [ANALYZE] sql-statement 的结果
  • 优化器进行查询优化的一些内部步骤的记录

当启用历史统计信息时，可以在 PLAN REPLAYER 语句中指定时间来获取对应时间的统计信息。该语法支持直接指定日期时间或指定时间戳。此时，TiDB 会查找指定时间之前的历史统计信息，并导出其中最新的一份。

如果没有找到指定时间之前的历史统计信息，TiDB 会直接导出最新统计信息（和未指定时间时的行为一致），并且在导出的 ZIP 文件中的 errors.txt 中输出错误信息。

PLAN REPLAYER 导出示例

use test;
create table t(a int, b int);
insert into t values(1,1), (2, 2), (3, 3);
analyze table t;

plan replayer dump explain select * from t;
plan replayer dump with stats as of timestamp '2023-07-17 12:00:00' explain select * from t;
plan replayer dump with stats as of timestamp '442012134592479233' explain select * from t;

PLAN REPLAYER DUMP 会将以上信息打包整理成 ZIP 文件，并返回文件标识作为执行结果。

MySQL [test]> plan replayer dump explain select * from t;

+------------------------------------------------------------------+
| Dump_link                                                        |
+------------------------------------------------------------------+
| replayer_JOGvpu4t7dssySqJfTtS4A==_1635750890568691080.zip |
+------------------------------------------------------------------+
1 row in set (0.015 sec)

你同样可以通过 tidb_last_plan_replayer_token 这个会话变量来获取上一次 PLAN REPLAYER dump 执行的结果。

SELECT @@tidb_last_plan_replayer_token;

| @@tidb_last_plan_replayer_token                           |
+-----------------------------------------------------------+
| replayer_Fdamsm3C7ZiPJ-LQqgVjkA==_1663304195885090000.zip |
+-----------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

对于多条 SQL 的情况，你可以通过文件的方式来获取 plan replayer dump 的结果，多条 SQL 语句在文件中以 ; 进行分隔。

plan replayer dump explain 'sqls.txt';

SELECT @@tidb_last_plan_replayer_token;

+-----------------------------------------------------------+
| @@tidb_last_plan_replayer_token                           |
+-----------------------------------------------------------+
| replayer_LEDKg8sb-K0u24QesiH8ig==_1663226556509182000.zip |
+-----------------------------------------------------------+
1 row in set (0.00 sec)

因为 MySQL Client 无法下载文件，所以需要通过 TiDB HTTP 接口和文件标识下载文件：

http://${tidb-server-ip}:${tidb-server-status-port}/plan_replayer/dump/${file_token}

其中，${tidb-server-ip}:${tidb-server-status-port} 是集群中任意 TiDB server 的地址。示例如下：

curl http://127.0.0.1:10080/plan_replayer/dump/replayer_JOGvpu4t7dssySqJfTtS4A==_1635750890568691080.zip > plan_replayer.zip

使用 PLAN REPLAYER 导入集群信息

有 PLAN REPLAYER 导出的 ZIP 文件后，用户便可以通过 PLAN REPLAYER 导入接口在任意 TiDB 集群上恢复另一集群地现场信息。语法如下：

PLAN REPLAYER LOAD 'file_name';

以上语句中，file_name 为要导入的 ZIP 文件名。

示例如下：

PLAN REPLAYER LOAD 'plan_replayer.zip';

你可以通过将 tidb_enable_auto_analyze 系统变量设置为 OFF 来禁用 auto analyze。

set @@global.tidb_enable_auto_analyze = OFF;

导入完毕后，该 TiDB 集群就载入了所需要的表结构、统计信息等其他影响构造 Plan 所需要的信息。你可以通过以下方式查看执行计划以及验证统计信息:

mysql> desc t;
+-------+---------+------+------+---------+-------+
| Field | Type    | Null | Key  | Default | Extra |
+-------+---------+------+------+---------+-------+
| a     | int(11) | YES  |      | NULL    |       |
| b     | int(11) | YES  |      | NULL    |       |
+-------+---------+------+------+---------+-------+
2 rows in set (0.01 sec)

mysql> explain select * from t where a = 1 or b =1;
+-------------------------+---------+-----------+---------------+--------------------------------------+
| id                      | estRows | task      | access object | operator info                        |
+-------------------------+---------+-----------+---------------+--------------------------------------+
| TableReader_7           | 0.01    | root      |               | data:Selection_6                     |
| └─Selection_6           | 0.01    | cop[tikv] |               | or(eq(test.t.a, 1), eq(test.t.b, 1)) |
|   └─TableFullScan_5     | 6.00    | cop[tikv] | table:t       | keep order:false, stats:pseudo       |
+-------------------------+---------+-----------+---------------+--------------------------------------+
3 rows in set (0.00 sec)

mysql> show stats_meta;
+---------+------------+----------------+---------------------+--------------+-----------+
| Db_name | Table_name | Partition_name | Update_time         | Modify_count | Row_count |
+---------+------------+----------------+---------------------+--------------+-----------+
| test    | t          |                | 2022-08-26 15:52:07 |            3 |         6 |
+---------+------------+----------------+---------------------+--------------+-----------+
1 row in set (0.04 sec)

加载并还原所需现场后，即可在该现场诊断和改进执行计划。

使用 PLAN REPLAYER CAPTURE 抓取目标计划

在用户定位 TiDB 执行计划的部分场景中，目标 SQL 语句与目标计划可能仅在查询中偶尔出现，无法使用 PLAN REPLAYER 直接抓取。此时你可以使用 PLAN REPLAYER CAPTURE 来帮助定向抓取目标 SQL 语句与目标计划的优化器信息。

PLAN REPLAYER CAPTURE 主要功能如下：

  • 在 TiDB 集群内部提前注册目标 SQL 语句与执行计划的 Digest，并开始匹配目标查询。
  • 当目标查询匹配成功时，直接抓取其优化器相关信息，导出为 ZIP 格式的文件用于保存。
  • 针对匹配到的每组 SQL 和执行计划，信息只抓取一次。
  • 通过系统表显示正在进行的匹配任务，以及生成的文件。
  • 定时清理历史文件。

开启 PLAN REPLAYER CAPTURE

PLAN REPLAYER CAPTURE 功能通过系统变量 tidb_enable_plan_replayer_capture 控制。要开启 PLAN REPLAYER CAPTURE，将变量值设为 ON。

使用 PLAN REPLAYER CAPTURE 功能

你可以通过以下方式向 TiDB 集群注册目标 SQL 语句和计划的 Digest:

PLAN REPLAYER CAPTURE 'sql_digest' 'plan_digest';

当你的目标 SQL 语句对应多种执行计划，且你想抓取所有执行计划时，你可以通过以下 SQL 语句一键注册:

PLAN REPLAYER CAPTURE 'sql_digest' '*';

查看 PLAN REPLAYER CAPTURE 抓取任务

你可以通过以下方式查看集群中目前正在工作的 PLAN REPLAYER CAPTURE 的抓取任务:

mysql> PLAN REPLAYER CAPTURE 'example_sql' 'example_plan';
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

mysql> SELECT * FROM mysql.plan_replayer_task;
+-------------+--------------+---------------------+
| sql_digest  | plan_digest  | update_time         |
+-------------+--------------+---------------------+
| example_sql | example_plan | 2023-01-28 11:58:22 |
+-------------+--------------+---------------------+
1 row in set (0.01 sec)

查看 PLAN REPLAYER CAPTURE 抓取结果

当 PLAN REPLAYER CAPTURE 成功抓取到结果后，可以通过以下 SQL 语句查看用于下载的文件标识：

mysql> SELECT * FROM mysql.plan_replayer_status;
+------------------------------------------------------------------+------------------------------------------------------------------+------------+-----------------------------------------------------------+---------------------+-------------+-----------------+
| sql_digest                                                       | plan_digest                                                      | origin_sql | token                                                     | update_time         | fail_reason | instance        |
+------------------------------------------------------------------+------------------------------------------------------------------+------------+-----------------------------------------------------------+---------------------+-------------+-----------------+
| 086e3fbd2732f7671c17f299d4320689deeeb87ba031240e1e598a0ca14f808c | 042de2a6652a6d20afc629ff90b8507b7587a1c7e1eb122c3e0b808b1d80cc02 |            | replayer_Utah4nkz2sIEzkks7tIRog==_1668746293523179156.zip | 2022-11-18 12:38:13 | NULL        | 172.16.4.4:4022 |
| b5b38322b7be560edb04f33f15b15a885e7c6209a22b56b0804622e397199b54 | 1770efeb3f91936e095f0344b629562bf1b204f6e46439b7d8f842319297c3b5 |            | replayer_Z2mUXNHDjU_WBmGdWQqifw==_1668746293560115314.zip | 2022-11-18 12:38:13 | NULL        | 172.16.4.4:4022 |
| 96d00c0b3f08795fe94e2d712fa1078ab7809faf4e81d198f276c0dede818cf9 | 8892f74ac2a42c2c6b6152352bc491b5c07c73ac3ed66487b2c990909bae83e8 |            | replayer_RZcRHJB7BaCccxFfOIAhWg==_1668746293578282450.zip | 2022-11-18 12:38:13 | NULL        | 172.16.4.4:4022 |
+------------------------------------------------------------------+------------------------------------------------------------------+------------+-----------------------------------------------------------+---------------------+-------------+-----------------+
3 rows in set (0.00 sec)

下载 PLAN REPLAYER CAPTURE 的文件方法与 PLAN REPLAYER 相同，请参考 PLAN REPLAYER 导出示例。

移除 PLAN REPLAYER CAPTURE 抓取任务

不再需要某个 PLAN REPLAYER CAPTURE 抓取任务后，你可以通过 PLAN REPLAYER CAPTURE REMOVE 语句将其移除。示例如下：

mysql> PLAN REPLAYER CAPTURE '077a87a576e42360c95530ccdac7a1771c4efba17619e26be50a4cfd967204a0' '4838af52c1e07fc8694761ad193d16a689b2128bc5ced9d13beb31ae27b370ce';
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> SELECT * FROM mysql.plan_replayer_task;
+------------------------------------------------------------------+------------------------------------------------------------------+---------------------+
| sql_digest                                                       | plan_digest                                                      | update_time         |
+------------------------------------------------------------------+------------------------------------------------------------------+---------------------+
| 077a87a576e42360c95530ccdac7a1771c4efba17619e26be50a4cfd967204a0 | 4838af52c1e07fc8694761ad193d16a689b2128bc5ced9d13beb31ae27b370ce | 2024-05-21 11:26:10 |
+------------------------------------------------------------------+------------------------------------------------------------------+---------------------+
1 row in set (0.01 sec)

mysql> PLAN REPLAYER CAPTURE REMOVE '077a87a576e42360c95530ccdac7a1771c4efba17619e26be50a4cfd967204a0' '4838af52c1e07fc8694761ad193d16a689b2128bc5ced9d13beb31ae27b370ce';
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> SELECT * FROM mysql.plan_replayer_task;
Empty set (0.01 sec)

使用 PLAN REPLAYER CONTINUOUS CAPTURE

开启 PLAN REPLAYER CONTINUOUS CAPTURE 功能后，TiDB 将以 SQL DIGEST 和 PLAN DIGEST 为维度异步地将业务 SQL 语句以 PLAN REPLAYER 的方式进行记录，对于相同 DIGEST 的 SQL 语句与执行计划，PLAN REPLAYER CONTINUOUS CAPTURE 不会重复记录。

开启 PLAN REPLAYER CONTINUOUS CAPTURE

PLAN REPLAYER CONTINUOUS CAPTURE 功能通过系统变量 tidb_enable_plan_replayer_continuous_capture 控制。要开启 PLAN REPLAYER CONTINUOUS CAPTURE，将变量值设为 ON。

查看 PLAN REPLAYER CONTINUOUS CAPTURE 抓取结果

查看 PLAN REPLAYER CONTINUOUS CAPTURE 抓取结果的方法同查看 PLAN REPLAYER CAPTURE 抓取结果。

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