PXC数据库高可用集群，数据强一致性，数据复制延迟解决方案

目录

 

一、概述

二、PXC环境准备

三、PXC文件配置与启动

四、测试

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一、概述

1.PXC(Percona Xtradb Cluster)

    galera产品是以galera cluster方式为mysql提供高可用集群解决方案的。galera cluster就是集成了galera插件的mysql集群。galera replication是codership提供的mysql数据同步方案，具有高可用性，方便扩展，并且可以实现多个mysql节点间的数据同步复制与读写，可保障数据库的服务高可用及数据强一致性。

   PXC属于一套近乎完美的mysql高可用集群解决方案，相比那些比较传统的基于主从复制模式的集群架构MHA+keepalived，galera cluster最突出特点就是解决了诟病已久的数据复制延迟问题，基本上可以达到实时同步。而且节点与节点之间，他们相互的关系是对等的。本身galera cluster也是一种多主架构。galera cluster最关注的是数据的一致性，对待事物的行为时，要么在所有节点上执行，要么都不执行，它的实现机制决定了它对待一致性的行为非常严格，这也能非常完美的保证MySQL集群的数据一致性；

    对galera cluster的封装有两个，虽然名称不同，但实质都是一样的，使用的都是galera cluster。一个MySQL的创始人在自己全新的MariaDB上实现的MAriaDB cluster；一个是著名的MySQL服务和工具提供商percona实现的percona xtradb cluster，简称PXC

   要搭建PXC架构至少需要3个mysql实例来组成一个集群，三个实例之间不是主从模式，而是各自为主，所以三者是对等关系，不分从属，这就叫multi-master架构。客户端写入和读取数据时，连接哪个实例都是一样的。读取到的数据时相同的，写入任意一个实例之后，集群自己会将新写入的数据同步到其他实例上，这种架构不共享任何数据，是一种高冗余架构。

 

2.PXC特点

- 数据强一致性、无同步延迟

- 没有主从切换操作，无需使用虚拟IP

- 支持InnoDB存储引擎

- 多线程复制

- 支持节点自动加入，无需手动拷贝数据

 

 

3.PXC使用到的端口

端口	说明
3306	数据库服务端口
4444	SST端口
4567	集群通信端口
4568	IST端口
SST	State Snapshot Transfer 全量同步
IST	Incremental State Transfer 增量同步

 

4.软件支持

软件	作用
percona-xtrabackup	在线热备程序
qpress	递归压缩程序
Percona-XtraDB-Cluster-server	集群服务程序

 

 

 

二、PXC环境准备

1.ip规划

2.配置域名与主机对应

每台主机上都需要配置

1. hostname pxcnode71]# vim /etc/hosts
2. 192.168.4.71     pxcnode71
3. 192.168.4.72     pxcnode72
4. 192.168.4.73     pxcnode73
5. hostname pxcnode72]# vim /etc/hosts
6. 192.168.4.71     pxcnode71
7. 192.168.4.72     pxcnode72
8. 192.168.4.73     pxcnode73
9. hostname pxcnode73]# vim /etc/hosts
10. 192.168.4.71     pxcnode71
11. 192.168.4.72     pxcnode72
12. 192.168.4.73     pxcnode73

3.安装软件支持 

[软件下载]https://github.com/ck784101777/PXC

在三台主机上都需要装软件支持

1. ]# rpm -ivh libev-4.15-1.el6.rf.x86_64.rpm //安装依赖
2. ]# yum -y install percona-xtrabackup-24-2.4.13-1.el7.x86_64.rpm
3. ]# rpm -ivh qpress-1.1-14.11.x86_64.rpm //安装依赖
4. ]# tar -xvf Percona-XtraDB-Cluster-5.7.25-31.35-r463-el7-x86_64-bundle.tar
5. ]# yum -y install Percona-XtraDB-Cluster-*.rpm

 

三、PXC文件配置与启动

 

1.PXC配置文件作用一览

- 配置文件存放目录：/etc/percona-xtradb-cluster.conf.d

配置文件说明

- 数据库服务器运行参数配置文件： mysqld.cnf

- Percona Server 配置文件： mysqld_safe.cnf

- PXC配置文件：wsrep.cnf

 

 

2.修改mysqld.cnf配置文件 

这个文件相当于my.cnf(mysql的主配置文件)，这个文件决定了软件执行过程中各类文件存储地址，以及是否开启binlog日志等信息．　

三台主机都需要修改，除server-id不同外其他配置一致

1. [root@pxcnode71 ~]# vim /etc/percona-xtradb-cluster.conf.d/mysqld.cnf
2. [mysqld]
3. server-id=71               　　　　　　 　 //server-id 不允许重复
4. datadir=/var/lib/mysql            　　　　 //数据库目录
5. socket=/var/lib/mysql/mysql.sock   　  //socket文件
6. log-error=/var/log/mysqld.log        　　//日志文件
7. pid-file=/var/run/mysqld/mysqld.pid    //pid文件
8. log-bin                　　　　　　　　    //启用binlog日志
9. log_slave_updates          　　　　　  //启用链式复制
10. expire_logs_days=7           　　　　 //日志文件保留天数
11. :wq

2.修改mysqld_safe.cnf

三台主机都需要修改，配置信息相同

1. [root@pxcnode71 ~]# vim /etc/percona-xtradb-cluster.conf.d/mysqld_safe.cnf
2. [mysqld_safe]
3. pid-file = /var/run/mysqld/mysqld.pid
4. socket = /var/lib/mysql/mysql.sock
5. nice = 0
6. :wq

3.修改wsrep.cnf文件

这个文件定义了集群地址，本机节点地址，集群名与授权认证等信息

三台主机都需要修改，wsrep_node_address，wsrep_node_name=pxcnode71这两处需要根据本机ip和主机名相同，这里我们　提前定义了用户密码，在下面实验中将创建这个用户

1. [root@pxcnode71 ~]# vim /etc/percona-xtradb-cluster.conf.d/mysqld_safe.cnf
2. wsrep_cluster_address=gcomm://192.168.4.71,192.168.4.72,192.168.4.73  #成员列表
3. wsrep_node_address=192.168.4.71 #本机ip
4. wsrep_cluster_name=pxc-cluster #集群名
5. wsrep_node_name=pxcnode71 #本机主机名
6. wsrep_sst_auth="sstuser:123qqq...A" #SST数据同步授权用户及密码
7. :wq

 

4. 启动PXC集群服务

我们配置了三台数据库服务器，我们只需要在一台主机上启动集群服务即可，启动方式比较奇葩，启动mysql数据库服务，做一个授权用户（第一次使用需要修改一下初始密码）

1. [root@pxcnode71 ~]# ]# systemctl start [email protected] //启动集群服务
2. [root@pxcnode71 ~]# grep pass /var/log/mysqld.log     //查看数据库管理员初始登录密码
3. 2019-06-20T12:29:42.489377Z 1 [Note] A temporary password is generated for root@localhost: W.HiOb8(ok)_
4.  
5. [root@pxcnode71 ~]#mysql –uroot –p’ W.HiOb8(ok)_’ //使用初始密码登录
6. Mysql> alter user root@”localhost” identified by “123456”;//修改登录密码
7. MySQL> exit;
8. [root@pxcnode71 ~]#mysql –uroot –p123456 //使用修改后的密码登录
9. Mysql> garnt reload, lock tables,replication client,process on *.* to
10. sstuser@"localhost” identified by “123qqq…A”; //添加授权用户

5.启动数据库服务

在每台主机上启动数据库服务 ,3306是mysql端口，4567是集群通信端口,保证这两个端口打开

1. [root@pxcnode72 ~]# systemctl start mysql //启动数据库服务
2. [root@pxcnode72 ~]# netstat -utnlp | grep :3306
3. tcp6 0 0 :::3306 :::* LISTEN 12794/mysqld
4. [root@pxcnode72 ~]# netstat -utnlp | grep :4567
5. tcp 0 0 0.0.0.0:4567 0.0.0.0:* LISTEN 12794/mysqld
6. [root@host72 ~]#

 

四、测试

测试目标：

１．测试数据库集群状态

２．测试数据存储是否同步

３．测试一台服务器宕机不影响整个集群

1.查看集群信息

在任意一台数据查看都可以。查看服务器连接状态显示NO，并且服务器台数为3即可

1. [root@pxcnode71 ~]# mysql -uroot -p123456
2. mysql-> show status like "%wsrep%";
3. wsrep_incoming_addresses 192.168.4.71:3306,192.168.4.72:3306,192.168.4.73:3306 //集群成员列表
4. wsrep_cluster_size 3             //集群服务器台数
5. wsrep_cluster_status Primary //集群状态
6. wsrep_connected ON            //连接状态
7. wsrep_ready ON //服务状态

2.数据同步

1)创建授权用户

添加访问数据的连接用户 （在任意一台服务器上添加都可以，另外的2台服务器会自动同步授权用户）  

在72主机上创建用户，在71和73上查看是否同步该用户 

1. [root@pxcnode72 ~]# mysql -uroot -p123456
2. mysql> grant all on gamedb.* to yaya@"%" identified by "123456"; //添加授权用户
3. Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.18 sec)
4.  
5. [root@pxcnode71 ~]# mysql -uroot -p123456 -e 'show grants for yaya@"%" ' 　　//查看71
6. +--------------------------------------------------+
7. | Grants for yaya@% |
8. +--------------------------------------------------+
9. | GRANT USAGE ON *.* TO 'yaya'@'%' |
10. | GRANT ALL PRIVILEGES ON `gamedb`.* TO 'yaya'@'%' |
11. +--------------------------------------------------+
12.  
13. [root@pxcnode73 ~]# mysql -uroot -p123456 -e 'show grants for yaya@"%" ' 　//查看72
14. +--------------------------------------------------+
15. | Grants for yaya@% |
16. +--------------------------------------------------+
17. | GRANT USAGE ON *.* TO 'yaya'@'%' |
18. | GRANT ALL PRIVILEGES ON `gamedb`.* TO 'yaya'@'%' |
19. +--------------------------------------------------+

2）客户端连接集群存取数据 （连接任意一台数据库服务器的ip地址都可以）

连接数据服务器主机73,建立库表并插入数据

1. client50 ~]# mysql -h192.168.4.73 -uyaya -p123456 //连接服务器73
2. mysql>
3. mysql> create database gamedb; //建库
4. Query OK, 1 row affected (0.19 sec)
5.  
6. mysql> create table gamedb.a(id int primary key auto_increment,name char(10));//建表
7. Query OK, 0 rows affected (1.02 sec)
8.  
9. mysql> insert into gamedb.a(name)values("bob"),("tom"); //插入记录
10. Query OK, 2 rows affected (0.20 sec)
11. Records: 2 Duplicates: 0 Warnings: 0

 

在另外2台数据库服务器查看数据，客户端连接数据库服务器71主机查看数据。

1. client50 ~]# mysql -h192.168.4.71 -uyaya -p123456 //连接服务器71
2. mysql> select * from gamedb.a; //查看记录
3. +----+-------+
4. | id | name |
5. +----+-------+
6. | 2 | bob |
7. | 5 | tom |

 

1. client50 ~]# mysql -h192.168.4.73 -uyaya -p123456 //连接服务器73
2. mysql> select * from gamedb.a; //查看记录
3. +----+-------+
4. | id | name |
5. +----+-------+
6. | 2 | bob |
7. | 5 | tom |

 

3.测试集群的高可用与故障后的数据恢复

1）停止数据库服务

停止3台服务器的任意一台主机的数据库服务都不会影响数据的存取。停止71号服务器的数据库服务，然后在72服务器上插入两条数据．在73好服务器上查看表记录，如果有记录证明一台服务器宕机后不影响集群中的其他主机．再启动71服务器的数据库服务，查看是否有这两条记录，如果有记录证明PXC自带的数据恢复

1. [root@pxcnode71 ~]# systemctl stop mysql //停止71主机的数据库服务
2.  
3. Client50 ~]# client50 ~]# mysql -h192.168.4.72 -uyaya -p123456 //连接服务器72
4. mysql> insert into gamedb.a(name)values("bob2"),("tom2");
5. mysql> insert into gamedb.a(name)values("jerry"),("jack");
6. Query OK, 2 rows affected (0.20 sec)
7. Records: 2 Duplicates: 0 Warnings: 0

2)客户端50，连接数据库主机73，查看数据

1. client50 ~]# mysql -h192.168.4.73 -uyaya -p123456 //连接服务器73
2. mysql> select * from gamedb.a;
3. +----+-------+
4. | id | name |
5. +----+-------+
6. | 2 | bob |
7. | 5 | tom |
8. | 7 | bob2 |
9. | 9 | tom2 |
10. | 11 | jerry |
11. | 13 | jack |
12. +----+-------+
13. 6 rows in set (0.00 sec)

3）启动71主机的数据库服务

数据库服务运行后，会自动同步宕机期间的数据。

1. client50 ~]# mysql -h192.168.4.71 -uyaya -p123456 //连接服务器71
2. mysql> select * from gamedb.a;
3. +----+-------+
4. | id | name |
5. +----+-------+
6. | 2 | bob |
7. | 5 | tom |
8. | 7 | bob2 |
9. | 9 | tom2 |
10. | 11 | jerry |
11. | 13 | jack |
12. +----+-------+
13. rows in set (0.00 sec)