MySQL高可用

目录

一、什么是MHA

二、MHA的组成

MHA 的特点

三、MHA部署过程和工作原理

四、MHA的优缺点

五、MHA架构的部署

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一、什么是MHA

MHA（MasterHigh Availability）是一套优秀的MySQL高可用环境下故障切换和主从复制的软件。

MHA 的出现就是解决MySQL 单点故障的问题。

MySQL故障切换过程中，MHA能做到0-30秒内自动完成故障切换操作。

MHA能在故障切换的过程中最大程度上保证数据的一致性，以达到真正意义上的高可用。

二、MHA的组成

1）MHA Node（数据节点）

MHA Node 运行在每台 MySQL 服务器上。
2）MHA Manager（管理节点）

MHA Manager 可以单独部署在一台独立的机器上，管理多个 master-slave 集群；也可以部署在一台 slave 节点上。
MHA Manager 会定时探测集群中的 master 节点。当 master 出现故障时，它可以自动将最新数据的 slave 提升为新的 master， 然后将所有其他的 slave 重新指向新的 master。整个故障转移过程对应用程序完全透明。

MHA 的特点

自动故障切换过程中，MHA试图从宕机的主服务器上保存二进制日志，最大程度的保证数据不丢失。
使用半同步复制，可以大大降低数据丢失的风险，如果只有一个slave已经收到了最新的二进制日志，MHA可以将最新的二进制日志应用于其他所有的slave服务器上，因此可以保证所有节点的数据一致性。
目前MHA支持一主多从架构，最少三台服务器，即一主两从。
 

三、MHA部署过程和工作原理

1)所有mysql都做主从复制用户授权，和 mha-manager 访问 数据库用户的授权
2)先做时间同步和mysql主从复制，并设置从为只读模式
3)所有节点安装 mha-node 组件，在manager节点再安装 mha-manager 组件
4)所有节点做 ssh 密钥对免交互登录认证
5)在 mha-manager 节点上准备好 故障切换 脚本 和 manager 进程配置文件
6)在 master 节点使用 ifconfig 创建 VIP
7)使用 masterha_check_ssh 和 masterha_check_repl 做好mha启动前的检查，再使用 masterha -manager 启动 mha-manager 进程
8)做故障切换测试

工作原理：故障切换后ma-manager进程会自动退出，配置文件自动删除旧的master的配置，VIP会自动漂移到新mstr节点，其它slave会自动跟新master做主从复制

四、MHA的优缺点

MHA 架构的优点
自动故障切换：MHA 能够自动检测主库的故障，并快速将备库提升为新的主库，减少了手动干预的需要，提高了系统的可用性。

实时监测：MHA 通过与 Master 节点和 Slave 节点建立 SSH 连接，实时监测它们的状态，能够及时发现故障并采取相应的措施。

简化配置：MHA 提供了简单易用的配置文件，可以轻松地配置主库和备库的信息，减少了配置的复杂性。

高可扩展性：MHA 支持多个备库，可以根据需求灵活地扩展系统的容量和性能。

MHA 架构的缺点
配置复杂性：尽管 MHA 提供了简化的配置文件，但对于不熟悉 MHA 的用户来说，配置仍然可能是一项复杂的任务。特别是在涉及多个主库和备库的复杂环境中，配置可能变得更加困难。

依赖 SSH 连接：MHA 使用 SSH 连接与主库和备库进行通信和监控。这意味着在配置和使用 MHA 时，必须确保 SSH 连接的可用性和稳定性。如果 SSH 连接出现问题，可能会导致 MHA 无法正常工作。

故障切换过程中的数据同步延迟：在故障切换期间，MHA 需要将备库提升为新的主库，并重新配置其他备库作为新的从库。这个过程可能需要一些时间，导致在切换期间存在一定的数据同步延迟。这可能会对某些应用程序的数据一致性产生影响。

依赖 MySQL 复制功能：MHA 依赖 MySQL 的复制功能来实现数据的同步和复制。如果 MySQL 的复制功能出现问题，可能会导致 MHA 无法正常工作或数据同步不完整。

需要额外的硬件资源：为了实现高可用性，MHA 需要至少一个备库来作为冗余备份。这意味着需要额外的硬件资源来支持备库的运行和数据复制，增加了系统的成本和复杂性。

五、MHA架构的部署

所有服务器关闭防火墙

systemctl   stop   firewalld.service

setenforce  0

时间同步

master服务器配置

service ntpd restart

[mysqld]
server-id = 1
log_bin = mysql-bin
binlog_format = mixed
log-slave-updates = true
relay-log = relay-log-bin
relay-log-index = slave-relay-bin.index

slave1服务器

service ntpd start

server-id = 2                         #三台服务器的 server-id 不能一样
log_bin = mysql-bin
binlog_format = mixed
log-slave-updates = true
relay-log = relay-log-bin
relay-log-index = slave-relay-bin.index

slave2服务器

service ntpd start

server-id = 2                      
log_bin = mysql-bin
binlog_format = mixed
log-slave-updates = true
relay-log = relay-log-bin
relay-log-index = slave-relay-bin.index

所有数据库节点进行 mysql 授权

grant replication slave on *.* to 'myslave'@'192.168.30.%' identified by '123123';        #从数据库同步使用
grant all privileges on *.* to 'mha'@'192.168.30.%' identified by 'manager';        #manager 使用

grant all privileges on *.* to 'mha'@'mysql1' identified by 'manager';                #防止从库通过主机名连接不上主库
grant all privileges on *.* to 'mha'@'mysql2' identified by 'manager';
grant all privileges on *.* to 'mha'@'mysql3' identified by 'manager';

flush privileges;

在master节点查看二进制文件和同步位置点

在 Slave1、Slave2 节点执行同步操作

slave1配置

slave2配置

从服务器设为只读模式

slave1配置

slave2配置

插入数据测试数据库同步
##在 Master 主库插入条数据，测试是否同步##

主服务器配置

从服务器1配置

从服务器2配置

所有服务器上都安装 MHA 依赖的环境，首先安装 epel 源

yum install epel-release --nogpgcheck -y

yum install -y perl-DBD-MySQL \
perl-Config-Tiny \
perl-Log-Dispatch \
perl-Parallel-ForkManager \
perl-ExtUtils-CBuilder \
perl-ExtUtils-MakeMaker \
perl-CPAN

所有节点安装 MHA 软件包，先在所有服务器上必须先安装 node 组件

在所有服务器上必须先安装 node 组件，最后在 MHA-manager 节点上安装 manager 组件，因为 manager 依赖 node 组件。

在 MHA manager 节点上安装 manager 组件

在所有服务器上配置无密码认证

在 manager 节点上配置到所有数据库节点的无密码认证

在 mysql3 (slave2)上配置到数据库节点 mysql1 和 mysql2 的无密码认证

在 mysql2(slave1) 上配置到数据库节点 mysql1 和 mysql3 的无密码认证

在 mysql1(master) 上配置到数据库节点 mysql2 和 mysql3 的无密码认

在 manager 节点上配置 MHA

在 manager 节点上复制相关脚本到/usr/local/bin 目录

复制上述的自动切换时 VIP 管理的脚本到 /usr/local/bin 目录，这里使用master_ip_failover脚本来管理 VIP 和故障切换

修改内容如下：(set paste 解决vim粘贴乱序问题)

vim /usr/local/bin/master_ip_failover

#!/usr/bin/env perl
use strict;
use warnings FATAL => 'all';

use Getopt::Long;

my (
$command, $ssh_user, $orig_master_host, $orig_master_ip,
$orig_master_port, $new_master_host, $new_master_ip, $new_master_port
);
#############################添加内容部分#########################################
my $vip = '192.168.30.240';                                    #指定vip的地址
my $brdc = '192.168.30.255';                                #指定vip的广播地址
my $ifdev = 'ens33';                                        #指定vip绑定的网卡
my $key = '1';                                                #指定vip绑定的虚拟网卡序列号
my $ssh_start_vip = "/sbin/ifconfig ens33:$key $vip";        #代表此变量值为ifconfig ens33:1 192.168.30.240
my $ssh_stop_vip = "/sbin/ifconfig ens33:$key down";        #代表此变量值为ifconfig ens33:1 192.168.30.255 down
my $exit_code = 0;                                            #指定退出状态码为0
#my $ssh_start_vip = "/usr/sbin/ip addr add $vip/24 brd $brdc dev $ifdev label $ifdev:$key;/usr/sbin/arping -q -A -c 1 -I $ifdev $vip;iptables -F;";
#my $ssh_stop_vip = "/usr/sbin/ip addr del $vip/24 dev $ifdev label $ifdev:$key";
##################################################################################
GetOptions(
'command=s' => \$command,
'ssh_user=s' => \$ssh_user,
'orig_master_host=s' => \$orig_master_host,
'orig_master_ip=s' => \$orig_master_ip,
'orig_master_port=i' => \$orig_master_port,
'new_master_host=s' => \$new_master_host,
'new_master_ip=s' => \$new_master_ip,
'new_master_port=i' => \$new_master_port,
);

exit &main();

sub main {

print "\n\nIN SCRIPT TEST====$ssh_stop_vip==$ssh_start_vip===\n\n";

if ( $command eq "stop" || $command eq "stopssh" ) {

my $exit_code = 1;
eval {
print "Disabling the VIP on old master: $orig_master_host \n";
&stop_vip();
$exit_code = 0;
};
if ($@) {
warn "Got Error: $@\n";
exit $exit_code;
}
exit $exit_code;
}
elsif ( $command eq "start" ) {

my $exit_code = 10;
eval {
print "Enabling the VIP - $vip on the new master - $new_master_host \n";
&start_vip();
$exit_code = 0;
};
if ($@) {
warn $@;
exit $exit_code;
}
exit $exit_code;
}
elsif ( $command eq "status" ) {
print "Checking the Status of the script.. OK \n";
exit 0;
}
else {
&usage();
exit 1;
}
}
sub start_vip() {
`ssh $ssh_user\@$new_master_host \" $ssh_start_vip \"`;
}
## A simple system call that disable the VIP on the old_master
sub stop_vip() {
`ssh $ssh_user\@$orig_master_host \" $ssh_stop_vip \"`;
}

sub usage {
print
"Usage: master_ip_failover --command=start|stop|stopssh|status --orig_master_host=host --orig_master_ip=ip --orig_master_port=port --new_master_host=host --new_master_ip=ip --new_master_port=port\n";
}

创建 MHA 软件目录并拷贝配置文件，这里使用app1.cnf配置文件来管理 mysql 节点服务器
#创建相关目录（所有节点）

mkdir -p /opt/mysql-mha/mha-node

manager节点

mkdir -p /opt/mysql-mha/mha

编写配置文件
vim /opt/mysql-mha/mysql_mha.cnf

[server default]
manager_log=/opt/mysql-mha/manager.log
manager_workdir=/opt/mysql-mha/mha
master_binlog_dir=/usr/local/mysql/data
master_ip_failover_script=/usr/local/bin/master_ip_failover
master_ip_online_change_script=/usr/local/bin/scripts/master_ip_online_change
user=mha
password=manager
port=3306
ping_interval=1
remote_workdir=/opt/mysql-mha/mha-node
repl_user=myslave
repl_password=123
secondary_check_script=/usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.30.203 -s 192.168.30.104
shutdown_script=""
ssh_user=root

[server1]
hostname=192.168.30.200
port=3306

[server2]
candidate_master=1
check_repl_delay=0
hostname=192.168.30.203
port=3306

[server3]
hostname=192.168.30.104
port=3306

第一次配置需要在 Master 节点上手动开启虚拟IP

在 manager 节点上测试 ssh 无密码认证，如果正常最后会输出 successfully

在 manager 节点上测试 mysql 主从连接情况，最后出现 MySQL Replication Health is OK 字样说明正常。

在 manager 节点上启动 MHA

nohup masterha_manager \
--conf=/opt/mysql-mha/mysql_mha.cnf \
--remove_dead_master_conf \
--ignore_last_failover < /dev/null > /var/log/mha_manager.log 2>&1 &

查看 MHA 状态，可以看到当前的 master 是 mysql1 节点。
masterha_check_status --conf=/opt/mysql-mha/mysql_mha.cnf

查看 MHA 日志，也以看到当前的 master 是 192.168.30.200，如下所示。
cat /opt/mysql-mha/manager.log | grep "current master"

查看 mysql1 的 VIP 地址 192.168.30.240 是否存在，这个 VIP 地址不会因为 manager 节点停止 MHA 服务而消失。
ifconfig