关于MySQL连接抛出Authentication Failed错误分析

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【问题描述】

在应用端，偶尔看到有如下报错：

Authentication to host 'xxxx' for user 'yyyy' using method 'MySQL_native_password' failed with message: Reading from the stream has failed. 

表现特征：

    1. 只有用 Connector/NET 出现这个问题，用 JDBC 驱动没有类似问题。
    2. 多台应用服务器，只有一台报这个错，因此可以排除服务器端的问题。
    3. 问题非常随机，重启一下服务器 /IIS，就能临时解决问题。
    4. 有一些场景应用服务器 CPU 并不是很高，也会偶尔抛出这个错来。

客户端是 Windows 机器，驱动是 MySQL Connector ADO.NET Driver for MySQL (Connector/NET)，使用的版本是 6.9.9，是比较新的版本。

【问题分析】

我们在应用服务器端和数据库端抓包。两边抓到的包是一致的。可以排除网络问题。下面是抓到的包，以及时间点：

从上述网络包的交互来看，前面三个包是 TCP 的三次握手协议。问题出在第六个包，数据库服务器向应用服务器发送了一个 Finish 包，来终止数据库的连接。数据库发送 Finish 包，是由于数据库端发现连接超时而发送的。这是由服务器端的 Connect_timeout 这个变量来控制。原因在于应用端超过 10 秒未向数据库服务器端发送网络包。从网络包交互的情况来看，第五个包和第六个包的时间间隔刚好是 10 秒。

对比正常的数据库连接和上面异常的数据库连接。应用服务器发送第 5 个包到数据库端后，应该紧接着发送下面的网络包到数据库端的。这个包主要是发送账号，驱动版本，操作系统信息等到数据库服务器端。【下面是部分的正常的网络包截图】。在出现异常报错的场景，客户端是延迟发送这个包的。在 Frame 8 才发送的。而此时连接已经被 Finish 了，在 Frame 9，数据库端发送了一个 Reset 包到应用服务器，彻底中断连接。

我们现在具体分析，为何客户端发送账号，驱动版本，操作系统信息到数据库端这么慢。这部分的代码在 Connector/NET MySQLAuthenticationPlugin.cs 文件中。我们修改这部分代码，进行时间埋点，来进一步定位问题。下面是根据时间埋点，打印出来的跟踪信息。

从跟踪的 Trace 来看，有 30 秒左右的操作延时。返回 MySQLDefs::OSDetails 的时候。这部分代码如下：

[DisplayName("_os_details")]

public string OSDetails

{

get

{

string os = string.Empty;

try

{

var searcher = new System.Management.ManagementObjectSearcher("SELECT * FROM Win32_OperatingSystem");

var collection = searcher.Get();

foreach (var mgtObj in collection)

{

os = mgtObj.GetPropertyValue("Caption").ToString();

break;

}

}

catch (Exception ex) {System.Diagnostics.Debug.WriteLine(ex.ToString()); }

return os;

}

}

这段代码是通过 WMI 查询，来获得 Caption 信息。也就是操作系统的版本信息。由于是 WMI 调用，所以依赖的关系比较多。

【问题验证】

我们把这段代码抽出来。下面是一段简短的 Repro 代码：

static void Main(string[] args)
{

Stopwatch watch = new Stopwatch();

while (true)

{

watch.Restart();

var searcher = new System.Management.ManagementObjectSearcher("SELECT * FROM Win32_OperatingSystem");

var collection = searcher.Get();

foreach (var mgtObj in collection)

{

string os = mgtObj.GetPropertyValue("Caption").ToString();

}

watch.Stop();

Console.WriteLine(watch.ElapsedMilliseconds);

if (watch.ElapsedMilliseconds >= 1000)

{

Console.WriteLine("-------------");

File.AppendAllText("abc.txt", DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff") +","+ watch.ElapsedMilliseconds + "\r\n");

}

}

}

在有问题的应用服务器上，我们运行上述代码，确实可以发现 WMI 查询有超时：下面这些点是我们抓到的超过 30 秒的点：

2017-11-21 17:19:30.208，33638

2017-11-21 17:20:09.193，33199

2017-11-21 17:20:53.086，33201

2017-11-21 17:27:05.114，32976

2017-11-21 17:28:19.178，33635

2017-11-21 17:30:07.130，65977

2017-11-21 17:30:49.051，40478

2017-11-21 17:31:15.126，26072

2017-11-21 17:38:16.048，66671

2017-11-21 17:38:49.204，33152

2017-11-21 17:39:53.161，33828

2017-11-21 17:40:38.121，33549

2017-11-21 17:47:09.179，33775

2017-11-21 17:47:57.174，33164

【解决思路】

WMI 查询慢，可能是由于多种原因所致。如操作系统 CPU 高，或者查询本身有死锁。这个问题有待于进一步分析。但看代码，我们知道做这个 WMI 查询，只是为了获得操作系统的信息。这个信息完全可以缓存起来。而不必要每次连接的时候，去进行 WMI 查询。

此处确定该错误的根本原因在于 MySQL 的 C# connector 中对操作系统信息的获取时间过久，导致触发服务器的连接超时。注释掉该部分（可能导致长时间的操作），进行进一步的验证，再无任何的超时错误出现。

public string OSDetails
{
  get
  {dbglog.dolog("MysqlDefs::OSDetails1");
    string os = string.Empty;
    /*try
    {var searcher = new System.Management.ManagementObjectSearcher("SELECT * FROM Win32_OperatingSystem");
      var collection = searcher.Get();
      foreach (var mgtObj in collection)
      {os = mgtObj.GetPropertyValue("Caption").ToString();
        dbglog.dolog(String.Format("MysqlDefs::OSDetails::foreach{0}", os.ToString()));
        break;
      }
    }
    catch (Exception ex) {System.Diagnostics.Debug.WriteLine(ex.ToString()); }*/
    dbglog.dolog("MysqlDefs::OSDetails2");
    return os;
    }
}

：