MHA高可用及故障切换
目录
一、什么是MHA
二、MHA的组成
三、MHA特点
四、MHA工作原理
五、搭建 MySQL MHA
5.1 实验思路
5.2 实验环境
5.3准备工作
5.4安装MHA所有组件与测试
5.4.1安装MHA软件
5.4.2在所有服务器上配置无密码认证
5.4.4 在 manager 节点上配置 MHA
5.4.5 第一次配置需要在 Master 节点上手动开启虚拟IP
5.4.6 manager 节点上测试 ssh
5.4.7 manager 节点上测试 mysql 主从连接
5.4.8 在 manager 节点上启动 MHA
5.4.9 查看 MHA 状态
5.4.10 查看 MHA 日志
5.4.11 查看master VIP
5.4.12 若要关闭 manager 服务
5.5 MHA 模拟故障
一、什么是MHA
MHA（Master High 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
MHA Node（数据节点）
MHA Node 运行在每台 MySQL 服务器上。
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。
三、MHA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，即一主两从MHA Manger
管理多组主从复制。
四、MHA工作原理
MHA工作原理总结如下：
1、从宕机崩溃的master 保存二进制日志事件（binlog events）；
2、识别含有最新的更新 slave 日志
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
5、提升一个 salve 为新的master
6、使其他的slave连接行的master 进行复制。
五、搭建 MySQL MHA
5.1 实验思路
1．MHA架构
1）数据库安装
2）一主两从
3）MHA搭建
2．故障模拟
1）主库失效
2）备选主库成为主库
3）原故障主库恢复重新加入到MHA成为从库
5.2 实验环境
系统、mysql版本、IP、组件
MHA manager 节点服务器：CentOS7.6(64 位) manager/192.168.14.104 ，安装MHA node 和 manager 组件
Master 节点服务器：CentOS7.6(64 位) mysql1/192.168.14.101 ，安装mysql5.7、MHA node 组件
Slave1 节点服务器：CentOS7.6(64 位) mysql2/192.168.14.102，安装mysql5.7、MHA node 组件
Slave2 节点服务器：CentOS7.6(64 位) mysql3/192.168.14.103，安装mysql5.7、MHA node 组件
5.3准备工作
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
① Master、Slave1、Slave2 节点上安装 mysql5.7
② 修改 Master、Slave1、Slave2 节点的主机名
hostnamectl set-hostname Master
hostnamectl set-hostname Slave1
hostnamectl set-hostname Slave2
③ 修改 Master、Slave1、Slave2 节点的 Mysql主配置文件/etc/my.cnf
##Master 节点##
vim /etc/my.cnf
[mysqld]
server-id = 1
log_bin = master-bin
log-slave-updates = true
systemctl restart mysqld
##Slave1 节点##
vim /etc/my.cnf
server-id = 2 #三台服务器的 server-id 不能一样
log_bin = master-bin
relay-log = relay-log-bin
relay-log-index = slave-relay-bin.index
systemctl restart mysqld
###Slave2 节点##
vim /etc/my.cnf #三台服务器的 server-id 不能一样
server-id = 3
relay-log = relay-log-bin
relay-log-index = slave-relay-bin.index
systemctl restart mysqld
④ 在 Master、Slave1、Slave2 节点上都创建两个软链接
ln -s /usr/local/mysql/bin/mysql /usr/sbin/
ln -s /usr/local/mysql/bin/mysqlbinlog /usr/sbin/
⑤．配置 mysql 一主两从
（1）所有数据库节点进行 mysql 授权
mysql -uroot -p
grant replication slave on *.* to 'myslave'@'192.168.14.%' identified by 'abc123';
#从数据库同步使用
grant all privileges on *.* to 'mha'@'192.168.14.%' identified by 'manager'; #manager 使用
grant all privileges on *.* to 'mha'@'master' identified by 'manager'; #防止从库通过主机名连接不上主库quit
grant all privileges on *.* to 'mha'@'slave1' identified by 'manager';
grant all privileges on *.* to 'mha'@'slave2' identified by 'manager';
flush privileges;
（2）在 Master 节点查看二进制文件和同步点
show master status;
+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| File | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |
+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| master-bin.000001 | 5272 | | | |
+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
（3）在 Slave1、Slave2 节点执行同步操作
change master to master_host='192.168.14.101',master_user='myslave',master_password='abc123',master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=5272;
start slave;
（4）在 Slave1、Slave2 节点查看数据同步结果
show slave status\G
//确保 IO 和 SQL 线程都是 Yes，代表同步正常。
Slave_IO_Running: Yes
Slave_SQL_Running: Yes
（5）两个从库必须设置为只读模式：
set global read_only=1;
（6）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##
create database test_db;
use test_db;
create table test(id int);
insert into test(id) values (1);5.4安装MHA所有组件与测试
5.4.1安装MHA软件
（1）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
（2）安装 MHA 软件包，先在所有服务器上必须先安装 node 组件
对于每个操作系统版本不一样，这里 CentOS7.6选择 0.57 版本。
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。
cd /opt
tar zxvf mha4mysql-node-0.57.tar.gz
cd mha4mysql-node-0.57
perl Makefile.PL
make && make install
（3）在 MHA manager 节点上安装 manager 组件
cd /opt
tar zxvf mha4mysql-manager-0.57.tar.gz
cd mha4mysql-manager-0.57
perl Makefile.PL
make && make install5.4.2在所有服务器上配置无密码认证
（1）在 manager 节点上配置到所有数据库节点的无密码认证
ssh-keygen -t rsa #一路按回车键
ssh-copy-id 192.168.10.14
ssh-copy-id 192.168.10.15
ssh-copy-id 192.168.10.16
（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 192.168.10.14
ssh-copy-id 192.168.10.15
（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 192.168.10.16
ssh-copy-id 192.168.10.15
（4）在 slave2 上配置到数据库节点 master 和 slave1 的无密码认证
ssh-keygen -t rsa
ssh-copy-id 192.168.10.16
ssh-copy-id 192.168.10.145.4.4 在 manager 节点上配置 MHA
（1）在 manager 节点上复制相关脚本到/usr/local/bin 目录
cp -rp /opt/mha4mysql-manager-0.57/samples/scripts /usr/local/bin
//拷贝后会有四个执行文件
ll /usr/local/bin/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
-------------------------------------------------------------------------------------------
（2）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
cp /usr/local/bin/scripts/master_ip_failover /usr/local/bin
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 = '192.168.14.200'; #指定vip的地>址
my $brdc = '192.168.14.255'; #指定vip的广播地址
my $ifdev = 'ens160'; #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 $ssh_start_vip = "/sbin/ifconfig ens160:$key $vip"; #代表此变量值为ifconfig ens33:1 192.168.14.200
my $ssh_stop_vip = "/sbin/ifconfig ens160:$key down"; #代表此变量值为ifconfig ens33:1 192.168.14.200 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";
}
（4）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
mkdir /etc/masterha
cp /opt/mha4mysql-manager-0.57/samples/conf/app1.cnf /etc/masterha
vim /etc/masterha/app1.cnf #删除原有内容，直接复制并修改节点服务器
[server default]
manager_log=/var/log/masterha/app1/manager.log
manager_workdir=/var/log/masterha/app1
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/master_ip_online_change
password=manager
ping_interval=1
remote_workdir=/tmp
repl_password=abc123
repl_user=myslave
secondary_check_script=/usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.14.102 -s 192.168.14.103
shutdown_script=""
ssh_user=root
user=mha
[server1]
hostname=192.168.14.101
port=3306
[server2]
candidate_master=1
check_repl_delay=0
hostname=192.168.14.102
port=3306
[server3]
hostname=192.168.14.103
port=3306
5.4.5 第一次配置需要在 Master 节点上手动开启虚拟IP
/sbin/ifconfig ens33:1 192.168.10.200/245.4.6 manager 节点上测试 ssh
masterha_check_ssh -conf=/etc/masterha/app1.cnf
5.4.7 manager 节点上测试 mysql 主从连接
masterha_check_repl -conf=/etc/masterha/app1.cnf
5.4.8 在 manager 节点上启动 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 &
#生产中java 服务启动的方式
nohup java -jar 微服务名称-（ war jar） &
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
--remove_dead_master_conf：该参数代表当发生主从切换后，老的主库的 ip 将会从配置文件中移除。
--manger_log：日志存放位置。
--ignore_last_failover：在缺省情况下，如果 MHA 检测到连续发生宕机，且两次宕机间隔不足 8 小时的话，则不会进行 Failover， 之所以这样限制是为了避免 ping-pong 效应。该参数代表忽略上次 MHA 触发切换产生的文件，默认情况下，MHA 发生切换后会在日志记录，也就是上面设置的日志app1.failover.complete文件，下次再次切换的时候如果发现该目录下存在该文件将不允许触发切换，除非在第一次切换后收到删除该文件，为了方便，这里设置为--ignore_last_failover。
----------------------------------------------------------------------------------------------------------5.4.9 查看 MHA 状态
查看 MHA 状态，可以看到当前的 master 是 master 节点。
masterha_check_status --conf=/etc/masterha/app1.cnf5.4.10 查看 MHA 日志
查看 MHA 日志，也以看到当前的 master 是 192.168.10.16，如下所示。
cat /var/log/masterha/app1/manager.log | grep "current master"5.4.11 查看master VIP
查看master 的 VIP 地址 192.168.10.200 是否存在，这个 VIP 地址不会因为 manager 节点停止 MHA 服务而消失。
ifconfig5.4.12 若要关闭 manager 服务
//若要关闭 manager 服务，可以使用如下命令。
masterha_stop --conf=/etc/masterha/app1.cnf
或者可以直接采用 kill 进程 ID 的方式关闭。5.5 MHA 模拟故障
---------------------- 故障模拟 --------------------------------
#在 manager 节点上监控观察日志记录
tail -f /var/log/masterha/app1/manager.log
#在 Master 节点 master 上停止mysql服务
systemctl stop mysqld
或
pkill -9 mysql
#正常自动切换一次后，MHA 进程会退出。HMA 会自动修改 app1.cnf 文件内容，将宕机的 master 节点删除。查看 slave1 是否接管 VIP
ifconfig
故障切换备选主库的算法：
1．一般判断从库的是从（position/GTID）判断优劣，数据有差异，最接近于master的slave，成为备选主。
2．数据一致的情况下，按照配置文件顺序，选择备选主库。
3．设定有权重（candidate_master=1），按照权重强制指定备选主。
（1）默认情况下如果一个slave落后master 100M的relay logs的话，即使有权重，也会失效。
（2）如果check_repl_delay=0的话，即使落后很多日志，也强制选择其为备选主。
故障修复步骤：
1．修复mysql
systemctl restart mysqld
2．修复主从
#在现主库服务器 Mysql2 查看二进制文件和同步点
show master status;
#在原主库服务器 mysql1 执行同步操作
change master to master_host='192.168.10.14',master_user='myslave',master_password='123456',master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=1745;
start slave;
3．在 manager 节点上修改配置文件app1.cnf（再把这个记录添加进去，因为它检测掉失效时候会自动消失）
vi /etc/masterha/app1.cnf
......
secondary_check_script=/usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.10.14 -s 192.168.10.15
......
[server1]
hostname=192.168.10.16
port=3306
[server2]
candidate_master=1
check_repl_delay=0
hostname=192.168.10.14
port=3306
[server3]
hostname=192.168.10.15
port=3306
4．在 manager 节点上启动 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 &
#解决中英字不兼容报错的问题
dos2unix /usr/local/bin/master_ip_failover