MYSQL高可用集群架构——MHA架构
MHA高可用集群
文章目录
一、MHA 简介：
二、部署 MHA：
第一步：三台主从服务器安装 mysql
第二步：修改 mysql 的主配置文件：/etc/my.cnf ，注意三台服务器的 server-id 不能一样
第三步：三台服务器启动 mysql 服务
第四步：配置 Mysql 主从同步（一主两从）
第五步：安装 MHA
第六步：启动 MHA
一、MHA 简介：
MHA（Master High Availability）
（1）简介
目前在MySQL高可用方面是一个相对成熟的解决方案，它由日本DeNA公司youshimaton（现就职于Facebook公司）开发，是一套优秀的作为MySQL高可用性环境下故障切换和主从提升的高可用软件。在MySQL故障切换过程中，MHA能做到在0~30秒之内自动完成数据库的故障切换操作，并且在进行故障切换的过程中，MHA能在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。
（2）该软件由两部分组成：
MHA Manager（管理节点）和MHA Node（数据节点）。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 Node运行在每台MySQL服务器上，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。
（3）工作原理：
1、在MHA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的不丢失，但这并不总是可行的。例如，如果主服务器硬件故障或无法通过ssh访问，MHA没法保存二进制日志，只进行故障转移而丢失了最新的数据。使用MySQL 5.5的半同步复制，可以大大降低数据丢失的风险。MHA可以与半同步复制结合起来。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。
2、顺序：
① 从宕机崩溃的master保存二进制日志事件（binlog events）;
② 识别含有最新更新的slave；
③ 应用差异的中继日志（relay log）到其他的slave；
④ 应用从master保存的二进制日志事件（binlog events）；
⑤ 提升一个slave为新的master；
⑥ 使其他的slave连接新的master进行复制
二、部署 MHA：
| 角色 | 需要安装的服务 |
|---|---|
| master(192.168.45.133) | mha4mysql-node |
| slave1(192.168.45.130) | mha4mysql-node |
| slave2(192.168.45.134) | mha4mysql-node |
| manager(192.168.45.135) | mha4mysql-manager、 mha4mysql-node |
（1）需求：
本案例要求通过MHA 监控MySQL 数据库在故障时进行自动切换，不影响业务。
（2）思路：
安装MySQL数据库
配置MySQL 一主两从
安装MHA软件
配置无密码认证
配置MySQL、MHA 高可用
模拟 master 故障切换
（3）操作系统：Cent0S7…6 版本， MHA版本是0.57版本
一、在三台服务器上安装mysql数据库
（MySQL版本请使用5.6.36；cmake版本请使用2.8.6），因为三台安装操作都一致，这边演示在 master 上的安装顺序。
为了实验的方便，修改主机名
#修改服务器名称，将manster服务器的主机名改为manster
hostnamectl set-hostname manster
su
#修改服务器名称，将slave1服务器的主机名改为slaveq
hostnamectl set-hostname slave1
su
#修改服务器名称，将slave2服务器的主机名改为slave2
hostnamectl set-hostname slave2
su
#安装编译依懒环境
yum -y install gcc gcc-c++ ncurses ncurses-devel bison perl-Module-Install cmake
#挂载软件包
mount.cifs //192.168.100.3/mha /mnt
Password for root@//192.168.100.3/mha:
#安装gmake编译软件
cd /mnt
tar zxvf cmake-2.8.6.tar.gz -C /opt
cd /opt/cmake-2.8.6/
./configure
gmake && gmake install
#安装mysql数据库
[root@localhost cmake-2.8.6]# cd /mnt
[root@localhost mnt]# tar zxvf mysql-5.6.36.tar.gz -C /opt
#编译mysql
cd /opt/mysql-5.6.36/
cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/mysql \
-DDEFAULT_CHARSET=utf8 \
-DDEFAULT_COLLATION=utf8_general_ci \
-DWITH_EXTRA_CHARSETS=all \
-DSYSCONFDIR=/etc
#安装
make && make install
#设置环境变量
cp support-files/my-default.cnf /etc/my.cnf
cp support-files/mysql.server /etc/rc.d/init.d/mysqld
chmod +x /etc/rc.d/init.d/mysqld
chkconfig --add mysqld
echo "PATH=$PATH:/usr/local/mysql/bin" >> /etc/profile
source /etc/profile
#创建mysql数据库，并授权
groupadd mysql
useradd -M -s /sbin/NOlogin mysql -g mysql
chown -R mysql.mysql /usr/local/mysql
mkdir -p /data/mysql
#初始化数据库
/usr/local/mysql/scripts/mysql_install_db \
--basedir=/usr/local/mysql \
--datadir=/usr/local/mysql/data \
--user=mysql
二、修改 mysql 的主配置文件：/etc/my.cnf ，注意三台服务器的 server-id 不能一样
---配置主服务器：
vim /etc/my.cnf
[mysql]
server-id = 1
#开启二进制日志
log_bin = master-bin
#允许从服务器进行同步
log-slave-updates = true
---配置从服务器1：
vim /etc/my.cnf
[mysql]
server-id = 2
#开启二进制日志
log_bin = master-bin
#使用中继日志进行同步
relay-log = relay-log-bin
relay-log-index = slave-relay-bin.index
---配置从服务器2：
vim /etc/my.cnf
[mysql]
server-id = 3
log_bin = master-bin
relay-log = relay-log-bin
relay-log-index = slave-relay-bin.index
三、三台服务器启动 mysql 服务
#在三台服务器上分别创建这两个个软链接
ln -s /usr/local/mysql/bin/mysql /usr/sbin/
ln -s /usr/local/mysql/bin/mysqlbinlog /usr/sbin/
#启动mysql
/usr/local/mysql/bin/mysqld_safe --user=mysql &
#关闭防火墙和安全功能
systemctl stop firewalld.service
setenforce 0
四、配置 Mysql 主从同步（一主两从）
1、mysql主从配置相对简单。需要注意的是授权
在所有数据库节点上授权两个用户，一个是从数据库同步使用用户myslave，一个是manager使用监控用户
mysql -u root -p //进入数据库
mysql> grant replication slave on *.* to 'myslave'@'192.168.45.%' identified by '123';
mysql> grant all privileges on *.* to 'mha'@'192.168.45.%' identified by 'manager';
mysql> flush privileges; //刷新数据库
#在数据库上添加下列授权（理论上不需要）以主机名授权（MHA检查时是通过主机名的形式）
mysql> grant all privileges on *.* to 'mha'@'master' identified by 'manager';
mysql> grant all privileges on *.* to 'mha'@'slave1' identified by 'manager';
mysql> grant all privileges on *.* to 'mha'@'slave2' identified by 'manager';
在master服务器上查看二进制文件和同步点
show master status;
在两台从服务器上设置同步
#在两台从服务器上都执行下列的命令，同步主服务器的日志
mysql> change master to master_host='192.168.45.133',master_user='myslave',master_password='123',master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=1292;
mysql> start slave; //开启slave
mysql> show slave status\G; //查看slave
设置两个从库为只读模式
mysql> set global read_only=1;
mysql> flush privileges; //刷新数据库
安装MHA
在所有服务器上安装MHA依懒的环境，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
在所有服务器上安装 node
#修改服务器名称，将manager服务器的主机名改为manager
hostnamectl set-hostname manager
su
#挂载软件包
mount.cifs //192.168.100.3/mha /mnt
#解压安装node
cd ~
tar zxvf /mnt/mha4mysql-node-0.57.tar.gz
cd mha4mysql-node-0.57/
perl Makefile.PL
make && make install
在manger服务器上安装manager（注意：一定要安装node组件才能安装manager组件）
#关闭防火墙
systemctl stop firewalld.service
setenforce 0
#解压并安装manager
cd ~
tar zxvf /mnt/mha4mysql-manager-0.57.tar.gz
mha4mysql-manager-0.57/
perl Makefile.PL
make && make install
manager服务器安装后在 usr/local/bin 目录下面会生成几个工具：
- masterha_check_repl 检查mysql复制状况
- masterha_master_monitor 检查master是否宕机
- masterha_check_ssh 检查MHA的SSH配置情况
- masterha_master_switch 控制故障转移
- masterha_check_status 检查当前MHA运行状态
- masterha_conf_host 添加或删除配置的server信息
- masterha_stop 关闭manager
- masterha_manager 启动manager的脚本
node安装后在/usr/local/bin下面会生成的几个脚本（通常由MHA Manager的脚本触发，无需人为操作）
- apply_diff_relay_logs ：识别差异的中继日志事件并将其差异的事件应用于其他的 slave；
- save_binary_logs：保存和复制 master 的二进制日志；
- filter_mysqlbinlog ：去除不必要的 ROLLBACK 事件 （MHA 已不再使用这个工具）；
- purge_relay_logs：清除中继日志（不会阻塞 SQL 线程）；
配置无密码访问
1、在manager配置所有数据库节点的无密码认证
ssh-keygen -t rsa
ssh-copy-id 192.168.45.133
ssh-copy-id 192.168.45.130
ssh-copy-id 192.168.45.134
2、在master上配置到数据库节点slave1和slave2的无密码认证
ssh-keygen -t rsa
ssh-copy-id 192.168.45.130
ssh-copy-id 192.168.45.134
3、在slave1上配置到数据库节点master'和slave2的无密码认证
ssh-keygen -t rsa
ssh-copy-id 192.168.45.133
ssh-copy-id 192.168.45.134
4、在slave2上配置到数据库节点slave1和master的无密码认证
ssh-keygen -t rsa
ssh-copy-id 192.168.45.133
ssh-copy-id 192.168.45.130
配置MHA
1、在manager节点上复制相关脚本到/usr/local目录
cp -ra /root/mha4mysql-manager-0.57/samples/scripts/ /usr/local/bin/
ls scripts/
master_ip_failover：自动切换时 VIP 管理的脚本；
master_ip_online_change：在线切换时 VIP 的管理；
power_manager：故障发生后关闭主机的脚本；
send_report：因故障切换后发送报警的脚本；
将自动切换时 VIP 管理的脚本复制到 /usr/local/bin/目录下：
cp /usr/local/bin/scripts/master_ip_failover /usr/local/bin/
重新编写 master_ip_failover 脚本：
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
);
my $vip = '192.168.45.100';
my $brdc = '192.168.45.255';
my $ifdev = 'ens33';
my $key = '1';
my $ssh_start_vip = "/sbin/ifconfig ens33:$key $vip";
my $ssh_stop_vip = "/sbin/ifconfig ens33:$key down";
my $exit_code = 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";
}
4、创建MHA软件目录并拷贝配置文件
mkdir /etc/masterha
cp /root/mha4mysql-manager-0.57/samples/conf/app1.cnf /etc/masterha/
#编辑配置文件
vim /etc/masterha/app1.cnf
[server default]
#manager配置文件
manager_log=/var/log/masterha/app1/manager.log
#manager日志
manager_workdir=/var/log/masterha/app1
#master保存binlog的位置，这里的路径要与master里配置的bilog的相同
master_binlog_dir=/usr/local/mysql/data
#设置自动failover时候的切换脚本。也就是上边的那个脚本
master_ip_failover_script=/usr/local/bin/master_ip_failover
#设置手动切换时候的切换脚本
master_ip_online_change_script=/usr/local/bin/master_ip_online_change
#这个密码是前文中创建监控用户的那个密码
password=manager
remote_workdir=/tmp
#设置复制用户密码
repl_password=123
#设置复制用户的用户
repl_user=myslave
#设置发生切换后发生报警的脚本
reporl_script=/usr/local/send_report
secondary_check_script=/usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.45.130 -s 192.168.45.134
#设置故障发生关闭故障脚本主机
shutdown_script=""
#设置ssh的登录用户名
ssh_user=root
#设置监控用户
user=mha
[server1]
hostname=192.168.45.133
port=3306
[server2]
candidate_master=1
#设置为候选master，如果设置该参数以后，发送主从切换以后将会从此从库升级为主库
hostname=192.168.45.130
check_repl_delay=0
port=3306
[server3]
hostname=192.168.45.134
port=3306
测试 ssh 无密码认证，如果正常最后都会输出 successful：
masterha_check_ssh -conf=/etc/masterha/app1.cnf
检查建健康状态
masterha_check_repl -conf=/etc/masterha/app1.cnf
在master上配置虚拟ip
/sbin/ifconfig ens33:1 192.168.45.100/24
启动manager
1、在manager服务器上启动mha
nohup masterha_manager --conf=/etc/masterha/app1.cnf --remove_dead_master_conf --ignore_last_failover < /dev/null > /var/log/masterha/app1/manager.log 2>&1 &
2、查看MHA状态，可以看到当前的master是mysql节点
masterha_check_status --conf=/etc/masterha/app1.cnf
故障模拟
1、启动监控观察日志饥记录
tailf /var/log/masterha/app1/manager.log
2、关掉master服务器
pkill -9 mysql
可以看到从库的状态，vip会切换到其中之一的从库上：
此时，客户机也可以通过虚拟ip，连接上数据库：
mysql -h 192.168.45.100 -u root -p
---------------------------以上就是MHA 的架构文件-----------