Lvs+Keepalived+MySQL Cluster架设高可用负载均衡Mysql集群

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一、前言

二、MySQL Cluster基本概念

三、环境

四、配置

1.LB-Master及LB-Backup配置

2.MGM配置

3.SQL节点（SQL1和SQL2）配置

4.数据节点（NDB1和NDB2）配置

五、查看状态

六、测试

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一、前言

     MySQL Cluster 是MySQL适合于分布式计算环境的高实用、高冗余版本。它采用了NDB Cluster存储引擎，允许在1个Cluster中运行多个MySQL服务器。在MyQL5.0 及以上的二进制版本中、以及与最新的Linux版本兼容的RPM中提供了该存储引擎。MySQL Cluster 是一种技术，该技术允许在无共享的系统中部署“内存中”数据库的 Cluster。通过无共享体系结构，系统能够使用廉价的硬件，而且对软硬件无特殊要求。此外，由于每个组件有自己的内存和磁盘，不存在单点故障。MySQL Cluster由一组计算机构成，每台计算机上均运行着多种进程，包括MySQL服务器，NDB Cluster的数据节点，管理服务器，以及（可能）专门的数据访问程序。

二、MySQL Cluster基本概念 

    NDB是一种“内存中”的存储引擎，它具有可用性高和数据一致性好的特点。MySQL  Cluster能够使用多种故障切换和负载平衡选项配置NDB存储引擎，但在Cluster 级别上的存储引擎上做这个最简单。MySQL Cluster的NDB存储引擎包含完整的数据集，仅取决于Cluster本身内的其他数据。 

    目前，MySQL Cluster的Cluster部分可独立于MySQL服务器进行配置。在MySQL Cluster中，Cluster

的每个部分被视为1个节点。 

    管理(MGM)节点：这类节点的作用是管理MySQL  Cluster内的其他节点，如提供配置数据、启动并停止节点、运行备份等。由于这类节点负责管理其他节点的配置，应在启动其他节点之前首先启动这类节点。MGM节点是用命令“ndb_mgmd”启动的。 

    数据(NDB)节点：这类节点用于保存Cluster的数据。数据节点的数目与副本的数目相关，是片段的倍数。例如，对于两个副本，每个副本有两个片段，那么就有4个数据节点。不过没有必要设置多个副本。数据节点是用命令“ndbd”启动的。 

    客户(SQL)节点：这是用来访问Cluster数据的节点。对于MySQL Cluster，客户端节点是使用NDB Cluster 存储引擎的传统MySQL服务器。通常，SQL节点是使用命令“mysqld -ndbcluster”启动的，或将“ndbcluster”添加到“my.cnf”后使用“mysqld”启动。 

    注释：在很多情况下，术语“节点”用于指计算机，但在讨论MySQL Cluster时，它表示的是进程。在单台计算机上可以有任意数目的节点，为此，我们采用术语“Cluster主机”。 

    管理服务器(MGM节点)负责管理Cluster配置文件和Cluster日志。Cluster中的每个节点从管理服务器检索配置数据，并请求确定管理服务器所在位置的方式。当数据节点内出现新的事件时，节点将关于这类事件的信息传输到管理服务器，然后将这类信息写入Cluster日志。

三、环境

系统：CentOS6.4 32位   9台

软件包（可以去mysql官网下载http://dev.mysql.com/downloads/cluster/）：

MGM：

MySQL-Cluster-gpl-management-7.1.31-1.el6.i686.rpm

MySQL-Cluster-gpl-tools-7.1.31-1.el6.i686.rpm

SQL节点：

MySQL-Cluster-gpl-client-7.1.31-1.el6.i686.rpm

MySQL-Cluster-gpl-server-7.1.31-1.el6.i686.rpm

NDB节点：

MySQL-Cluster-gpl-storage-7.1.31-1.el6.i686.rpm

拓扑图：

IP规划：

四、配置（请先卸载掉与mysql有关的所有RPM包）

1.LB-Master及LB-Backup配置

(1)LB-Master及LB-Backup安装keepalived和ipvsadm

# yum groupinstall "Additional Development"         //安装开发工具
# yum groupinstall "Development tools"
# tar -zxvf keepalived-1.2.1.tar.gz -C /usr/local/src/
# cd /usr/local/src/keepalived-1.2.1
# ./cnfigure
Keepalived configuration
------------------------
Keepalived version       : 1.2.1
Compiler                 : gcc
Compiler flags           : -g -O2
Extra Lib                : -lpopt -lssl -lcrypto 
Use IPVS Framework       : No    //配置出现错误
IPVS sync daemon support : No
Use VRRP Framework       : Yes
Use Debug flags          : No
解决方法：
# yum install kernel-devel ipvsadm
# ln -s /usr/src/kernels/2.6.32-358.el6.i686/ /usr/src/linux
# ./cnfigure                    //再次配置环境
# make                          //编译
# make install                  //安装
  
# cd /usr/local/etc             //keepalived默认安装路径
# ll
drwxr-xr-x. 3 root root 4096 May 24 00:37 keepalived
drwxr-xr-x. 3 root root 4096 May 24 00:29 rc.d
drwxr-xr-x. 2 root root 4096 May 24 00:29 sysconfig
   
配置以系统方式service启动
# cp /usr/local/etc/rc.d/init.d/keepalived /etc/rc.d/init.d/ 
# cp /usr/local/etc/sysconfig/keepalived  /etc/sysconfig/
# mkdir /etc/keepalived
# cp /usr/local/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/
# cp /usr/local/sbin/keepalived /usr/sbin/

(2)LB-Master及LB-Backup的keepalived主配置文档

# cat /etc/keepalived/keepalived.conf
#guration File for keepalived
#global define
global_defs {
        router_id HaMySQL_1
        }
vrrp_sync_group VGM {
        group {
        VI_MYSQL
        }
}
vrrp_instance VI_MYSQL {
        state MASTER             //LB-Backup设置为BACKUP
        interface eth0
        lvs_sync_daemon_inteface eth0
        virtual_router_id 55
        priority 100             //LB-Backup设置为90
        advert_int 5
        authentication {
                auth_type PASS
                auth_pass 123456
        }
        virtual_ipaddress {
                192.168.2.200/24 dev eth0
        }
}
##########  LVS  MySQL Start   ###########
virtual_server 192.168.2.200 3306 {
        delay_loop 6
        lb_algo rr
        lb_kind DR
        persistence_timeout 6
        protocol TCP

        real_server 192.168.2.50 3306 {
                weight 100
                TCP_CHECK {
                        connect_timeout 3
                        nb_get_retry 3
                        delay_before_retry 3
                        connect_port 3306
                }
        }
        real_server 192.168.2.60 3306 {
                weight 100
                TCP_CHECK {
                        connect_timeout 3
                        nb_get_retry 3
                        delay_before_retry 3
                        connect_port 3306
                }
        }
}
##########  LVS MySQL END   #############

2.MGM配置

(1)安装管理节点

# rpm -ivh MySQL-Cluster-gpl-management-7.1.31-1.el6.i686.rpm
# rpm -ivh MySQL-Cluster-gpl-tools-7.1.31-1.el6.i686.rpm 
# mkdir /etc/mysql-cluster

(2)配置管理节点

# vim /etc/mysql-cluster/config.ini     //添加以下内容
[ndbd default]
NoOfReplicas=2
DataMemory=80M
IndexMemory=18M
# TCP/IP options:
[tcp default]
portnumber=2202
# Management process options:
[ndb_mgmd]
id=1
hostname=192.168.2.10
datadir=/var/lib/mysql-cluster
# Options for data node
[ndbd]
id=2
hostname=192.168.2.30
datadir=/var/lib/mysql
[ndbd]
id=3
hostname=192.168.2.40
datadir=/var/lib/mysql
[mysqld]
id=4
hostname=192.168.2.50
[mysqld]
id=5
hostname=192.168.2.60

（3）启动管理节点

# mkdir /var/lib/mysql-cluster
# ndb_mgmd -f /etc/mysql-cluster/config.ini 
MySQL Cluster Management Server mysql-5.1.73 ndb-7.1.31
# netstat -tupln
tcp     0     0    0.0.0.0:1186   0.0.0.0:*   LISTEN     17629/ndb_mgmd

3.数据节点（NDB1和NDB2）配置

(1)安装数据节点

# rpm -ivh MySQL-Cluster-gpl-storage-7.1.31-1.el6.i686.rpm
# mkdir /var/lib/mysql

(2)配置数据节点

# vim /etc/my.cnf
[mysqld]
datadir=/var/lib/mysql
socket=/var/lib/mysql/mysql.sock
user=mysql
# Disabling symbolic-links is recommended to prevent assorted security risks
symbolic-links=0

[mysqld_safe]
log-error=/var/log/mysqld.log
pid-file=/var/run/mysqld/mysqld.pid

[mysql_cluster]
ndb-connectstring=192.168.2.10

（3）启动数据节点

# ndbd --initial       //NDB1
2014-05-28 00:32:17 [ndbd] INFO     -- Angel connected to '192.168.2.10:1186'
2014-05-28 00:32:17 [ndbd] INFO     -- Angel allocated nodeid: 2
# ndbd --initial       //NDB2
2014-05-28 00:33:08 [ndbd] INFO     -- Angel connected to '192.168.2.10:1186'
2014-05-28 00:33:08 [ndbd] INFO     -- Angel allocated nodeid: 3

4.SQL节点（SQL1和SQL2）配置

网卡及屏蔽ARP设置

在现有网卡基础上添加一块lo:0网卡

# vim /etc/sysctl.conf                  //添加以下两行
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
# sysctl -p

(1)安装SQL节点

# rpm -ivh MySQL-Cluster-gpl-client-7.1.31-1.el6.i686.rpm
# rpm -ivh MySQL-Cluster-gpl-server-7.1.31-1.el6.i686.rpm //如出错,卸载与mysql有关的rpm包

(2)配置SQL节点

# The MySQL server 
[mysqld]
port = 3306
socket=/var/lib/mysql/mysql.sock
ndbcluster
default-storage-engine=NDBCLUSTER
skip-name-resolve
[mysql_cluster]
ndb-connectstring=192.168.2.10

（3）启动SQL节点

# service mysql start        //SQL1
Starting MySQL.. SUCCESS! 
# service mysql start        //SQL2，如无法启动，执行pkill -9 mysql再启动
Starting MySQL SUCCESS! 
# netstat -tupln |grep mysql
tcp     0     0   0.0.0.0:3306        0.0.0.0:*     LISTEN      3475/mysqld

（4）配置远程连接(SQL1和SQL2配置一致)

# mysql
mysql> grant all on *.* to 'nuo'@'%' identified by '123';
mysql> flush privileges;

启动顺序一定要遵循：MGM→NDB→SQL

五、查看状态

1.查看MGM状态

# ndb_mgm
-- NDB Cluster -- Management Client --
ndb_mgm> show
Connected to Management Server at: localhost:1186
Cluster Configuration
---------------------
[ndbd(NDB)]	2 node(s)
id=2	@192.168.2.30  (mysql-5.1.73 ndb-7.1.31, Nodegroup: 0, *)
id=3	@192.168.2.40  (mysql-5.1.73 ndb-7.1.31, Nodegroup: 0)

[ndb_mgmd(MGM)]	1 node(s)
id=1	@192.168.2.10  (mysql-5.1.73 ndb-7.1.31)

[mysqld(API)]	2 node(s)
id=4	@192.168.2.50  (mysql-5.1.73 ndb-7.1.31)
id=5	@192.168.2.60  (mysql-5.1.73 ndb-7.1.31)

2.查看LB-Master状态

# service keepalived start
Starting keepalived:                                       [  OK  ]
# ip addr
1: lo:  mtu 16436 qdisc noqueue state UNKNOWN 
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
    inet6 ::1/128 scope host 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0:  mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UNKNOWN qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:22:3d:01 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.2.20/24 brd 192.168.2.255 scope global eth0
    inet 192.168.2.200/24 scope global secondary eth0
    inet6 fe80::20c:29ff:fe22:3d01/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever
# ipvsadm
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.2.200:mysql rr persistent 6
  -> 192.168.2.50:mysql           Route   100    0          0         
  -> 192.168.2.60:mysql           Route   100    0          0

3.查看LB-Backup状态

# service keepalived start
Starting keepalived:                                       [  OK  ]
# ip addr
1: lo:  mtu 16436 qdisc noqueue state UNKNOWN 
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
    inet6 ::1/128 scope host 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0:  mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UNKNOWN qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:27:e1:98 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.2.21/24 brd 192.168.2.255 scope global eth0
    inet6 fe80::20c:29ff:fe27:e198/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever
# ipvsadm
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.2.200:mysql rr persistent 6
  -> 192.168.2.50:mysql           Route   100    0          0         
  -> 192.168.2.60:mysql           Route   100    0          0

六、测试

1. 客户端1（CentOS6.4 32位，IP：192.168.2.80/24）

# yum install mysql
# mysql -h 192.168.2.200 -u nuo -p
Enter password:
mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql              |
| ndbinfo            |
| test               |
+--------------------+
mysql> create database t;
mysql> use t;
mysql> create table t2(id int);
mysql> insert into t2 values(10);
mysql> insert into t2 values(20);

2.LB-Master查看连接状态

# ipvsadm
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.2.200:mysql rr persistent 6
  -> 192.168.2.50:mysql           Route   100    1          0         
  -> 192.168.2.60:mysql           Route   100    0          0         
# ipvsadm -lcn
IPVS connection entries
pro expire state       source             virtual            destination
TCP 14:48  ESTABLISHED 192.168.2.80:49993 192.168.2.200:3306 192.168.2.50:3306
TCP 00:54  NONE        192.168.2.80:0     192.168.2.200:3306 192.168.2.50:3306

3.客户端2（CentOS6.4 32位，IP：192.168.2.81/24）

# yum install mysql
# mysql -h 192.168.2.200 -u nuo -p
Enter password:
mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql              |
| ndbinfo            |
| t                  |
| test               |
+--------------------+
mysql> use t;
mysql> select * from t2;
+------+
| id   |
+------+
|   20 |
|   10 |
+------+

4.LB-Master查看连接状态

# ipvsadm -lcn
IPVS connection entries
pro expire state       source             virtual            destination
TCP 00:36  NONE        192.168.2.81:0     192.168.2.200:3306 192.168.2.60:3306
TCP 14:18  ESTABLISHED 192.168.2.81:42435 192.168.2.200:3306 192.168.2.60:3306

总结：在客户端1上插入数据后，服务器显示客户端1连接的是SQL1(192.168.2.50),在客户端2上进行查询，能查询到客户端1输入的数据，服务器显示客户端2连接的是SQL2（192.168.2.60），所以，数据是同步的，并且是一致性的。