解Bug之路-dubbo應用無法重連zookeeper
阿新 • • 發佈:2020-08-27
## 前言
dubbo是一個成熟且被廣泛運用的框架。饒是如此,在某些極端條件下基於dubbo的應用還會出現無法重連zookeeper的問題。由於此問題容易導致比較大的故障,所以筆者費了一番功夫去定位,現將排查過程寫成博文分享出來。
## Bug現場
這是一起在測試環境出現的故障。起因是網工做交換機切換演練,可能由於姿勢不對,使得斷網的時間從預估的秒級達到了分鐘級。等網路恢復後,測試環境就炸開了鍋,基本上所有應用再也無法提供服務,在dubbo控制檯上也看不到任何提供者,他們和zk的連線都斷開而且似乎完全沒有重連的跡象。如下圖所示:
![](https://oscimg.oschina.net/oscnet/up-8efd4fee5f0b289ceece077571dd4df1a05.png)
## 無法快速恢復
為了不影響測試的進度,運維同學緊急進行了重啟,但坑爹的是大部分系統都有啟動依賴,盲目的重啟只會因為xxx provider不存在而無法啟動。只能從最基礎的服務開始重啟,慢慢恢復。如下圖所示:
![](https://oscimg.oschina.net/oscnet/up-01b70f1c05b02109c4c59ab207122709d52.png)
還好只是測試環境,但為了不讓產線出現這種問題,必須一查到底,把這個Bug揪出來。
## 著手排查
### 模擬zookeeper連線斷開
測試環境的好處是我們可以用各種手段去模擬復現,而不用和處理產線一樣到處尋找蛛絲馬跡然後進行邏輯推理(推理是一個非常燒腦的過程)。於是筆者聯絡了SA同學,通過iptables進行線下的斷網模擬。命令如下所示:
```
// 禁用本機和zk三臺機器的流量進出
iptables -A INPUT -s zk-1-ip/32 -j DROP
iptables -A INPUT -s zk-2-ip/32 -j DROP
iptables -A INPUT -s zk-3-ip/32 -j DROP
iptables -A OUTPUT -s zk-1-ip/32 -j DROP
iptables -A OUTPUT -s zk-2-ip/32 -j DROP
iptables -A OUTPUT -s zk-3-ip/32 -j DROP
```
拓撲圖如下:
![](https://oscimg.oschina.net/oscnet/up-3237036a75cab8f63481f22ff606ad5be65.png)
發現在drop對zk的包之後,不管等待多長時間,只要連線一放開,立馬就能重連zk!
看來dubbo對zookeeper的重連還是非常靠譜的。
### 同時模擬DNS斷開
由於模擬zk斷開不會導致無法重連的現象。於是筆者開始思考,是否交換機異常的時候導致了所有的包都無法傳送/接收,而導致重連出問題的並不是對zookeeper發起連線。於是筆者看了看配置,是否還有其它和重連有關聯的點,仔細觀察下這個配置:
```
// 這其中有一個不容易注意到的點,就是域名解析也需要網路包的互動
dubbo.registry.address=zookeeper://dubbo-1.com?back=dubbo-2.com,dubbo-3.com
```
難道是DNS訪問不到導致了這一問題?反正測試環境,繼續模擬一發,命令如下所示:
```
// 禁用本機和zk三臺機器的流量進出
iptables -A INPUT -s zk-1-ip/32 -j DROP
iptables -A INPUT -s zk-2-ip/32 -j DROP
iptables -A INPUT -s zk-3-ip/32 -j DROP
iptables -A OUTPUT -s zk-1-ip/32 -j DROP
iptables -A OUTPUT -s zk-2-ip/32 -j DROP
iptables -A OUTPUT -s zk-3-ip/32 -j DROP
// 禁用本機和DNS兩臺機器的流量進出
iptables -A INPUT -s dns-ip/32 -j DROP
iptables -A INPUT -s dns-ip/32 -j DROP
iptables -A OUTPUT -s dns-ip/32 -j DROP
iptables -A OUTPUT -s dns-ip/32 -j DROP
```
網路拓撲如下:
![](https://oscimg.oschina.net/oscnet/up-607ea9eadc70877b6ca1b2fd4d759658736.png)
這次我們在禁用流量後,故意先放開對zk的流量,再放開對DNS的流量,如下圖所示:
![](https://oscimg.oschina.net/oscnet/up-0ba5e39f6237bc9be91291bef67247723a3.png)
看來在dubbo對zookeeper重連過程中,如果DNS也無法響應,是會出現網路恢復後也再也無法重連的現象。但是,我們並不能下判斷交換機的故障導致的無法重連肯定是這個Bug引起。需要找到證據來證明這一點!
## 它山之石,可以攻玉
有了DNS這個資訊後,先google一下,看看能否有其它人遇到過這個坑。於是找到了這個連結
```
https://github.com/sgroschupf/zkclient/issues/23
```
![](https://oscimg.oschina.net/oscnet/up-7112db961d974c9277cf406470b5f074bde.png)
按照github上的描述,zkclient在UnknownHostException丟擲之後再也無法重連zookeeper。不過他是在Kafka中遇到的,但他推斷所有用低版本org.apache.zookeper的都會有這個問題。按照上面給出的Bug Fix連結
```
https://issues.apache.org/jira/browse/ZOOKEEPER-1576
```
筆者發現其在3.5.0修復
![](https://oscimg.oschina.net/oscnet/up-bac5c06ef55f775346ee7dcb929755ea697.png)
於是將對應的應用的org.apache.zookeeper版本升級到3.5.5版本,重新實驗後,發現問題解決了!
這裡有個小技巧,我們可以通過
```
zip -d xxx.jar WEB-INF/lib/zookeeper-3.4.8.jar
zip -r 0 xxx.jar WEB-INF/lib/zookeeper-3.5.5.jar
// 以及zip -r 其它zookeeper-3.5.5新依賴的包
```
使得不用重新編譯打包的方式即可修改應用使用的jar包版本,這樣在快速驗證的時候就不需要通知對應的開發修改依賴了。
## 尋找支援jdk1.6的zookeeper jar包
由於筆者所在的產線環境有很多老系統用的jdk1.6,而zookeeper-3.5.5之支援1.8及以上版本,所以需要尋找能夠給jdk1.6使用的包。此時,筆者的同事由於負責kafka,其對kafa做過混沌測試,堅信kafka沒有這個問題,於是筆者就用kafka依賴的zookeeper-3.4.13包繼續進行測試,發現zookeeper-3.4.13也是okay的,具體程式碼改動將會在下面講到。
## 搜尋日誌尋找證據
由於可能是UnknownHostException導致了這一問題,筆者在出問題的應用裡面尋找,確實發現了UnknownHostException。日誌如下所示:
```
// 下面過濾了一大堆disconnected連線斷開日誌,只列出核心有關的
2020-03-19 21:06:28.926 [DubboZkclientConnector-EventThread] zookeeper state changed (Disconnected)
2020-03-19 21:06:28.926 [ZkClient-EventThread-101-dubbo.com] Zookeeper失去連線
2020-03-19 21:06:49.758 [DubboZkclientConnector-EventThread] zookeeper state changed (Expired)
2020-03-19 21:06:49:759 [DubboZkclientConnecto-SendThread] Unable to reconnect to ZooKeeper sercice ,session 0xXXXXX has expired
2020-03-19 21:07:29.793 [DubboZkclientConnector-EventThread] ERROR ClientCxnn - Error while calling watcher
java.lang.RuntimeException: Exception while restarting zk client
......
......
Caused by: java.net.UnknownHostException: dubbo-1.com
at...lookupAllHostAddr...
......
at...StaticHostProvier...
......
at...reconnect...[zookeeper-3.4.8.jar:3.4.8--1]
```
上面日誌反應出在zookeeper session expired之後重新建立session的過程中如果丟擲java.net.UnknownHostException後,zkclient對應的執行緒就再也不會有其它動作。
## 程式碼分析
### 舊版本程式碼邏輯
上面的證據再配合實驗的結果基本就能確定這個DNS異常會導致dubbo無法重連zookeeper的現象。於是筆者開發翻閱程式碼,首先我們看下dubbo重連的邏輯:
```
public class ZkclientZookeeperClient extends AbstractZookeep