MySQL之MHA高可用配置及故障
目录
一、MHA概念
二、MHA 的组成
三、MHA 的特点
四、MHA工作原理
五、MHA集群部署
1、MHA搭建准备
2、实验准备
3、MHA搭建的步骤
3.1、初始化环境
3.2、在Master、Slave1、Slave2添加域名解析
4、配置主从复制
4.1、修改三台MySQL服务器的主配置文件/etc/my.cnf
5、Master、Slave1、Slave2 节点上都创建两个软链接
6、配置MySQL一主两从
所有MySQL服务器进行MySQL授权
在 Master 节点查看二进制文件和同步点
7、设置两个从节点 只读模式
8、验证主从同步
9、安装 MHA 软件
9.1、所有服务器上都安装 MHA 依赖的环境，首先安装 epel 源
9.2、 安装 MHA 软件包，先在所有服务器上必须先安装 node 组件
9.3、在 MHA-manager 节点上安装 manager 组件
10、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编辑
11、在 manager 节点上配置 MHA
12、在主节点开启虚拟IP编辑
13、 故障模拟
14、故障修复编辑
六、总结
1、MHA
2、MHA的故障问题
一、MHA概念
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 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，即一主两从。
四、MHA工作原理
从宕机崩溃的master保存二进制日志时间（binlog events）
识别含有最新的更新slave日志
应用差异的中继日志（relay log）到其它的slave
应用从master保存的二进制日志时间
提升一个salve为新的master
使其它的slave连接行的master进行复制
五、MHA集群部署
1、MHA搭建准备
实验思路：MHA架构、数据库安装、一主两从、MHA搭建
故障模拟：主库失效、备选主库成为主库、原故障主库恢复重新加入到MHA成为从库
2、实验准备
| 节点服务器 | 系统 | IP地址 | 安装服务及工具 |
|---|---|---|---|
| MHA manager节点服务 器 | CentOS7.4(64 位) | 192.168.58.20 | 安装MHA node和manager组 件 |
| Master节点服务器 | redhat7.9(64 位) | 192.168.58.33 | 安装mysql5.7和MHA node组件 |
| Slave1节点服务器 | CentOS7.4(64 位) | 192.168.58.19 | 安装mysql5.7和MHA node组件 |
| Slave2节点服务器 | CentOS7.4(64 位) | 192.168.58.30 | 安装mysql5.7和MHA node组件 |
3、MHA搭建的步骤
3.1、初始化环境
所有服务器，关闭系统防火墙和安全机制
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
3.2、在Master、Slave1、Slave2添加域名解析
vim /etc/hosts
192.168.58.33 master
192.168.58.19 slave1
192.168.58.30 slave2 
4、配置主从复制
4.1、修改三台MySQL服务器的主配置文件/etc/my.cnf
##Master 节点##
#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##
##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##
###Slave2 节点##
vim /etc/my.cnf
server-id = 3
log_bin = master-bin
relay-log = relay-log-bin
relay-log-index = slave-relay-bin.index
systemctl restart mysqld 
5、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/
ls /usr/sbin/mysql* 
6、配置MySQL一主两从
所有MySQL服务器进行MySQL授权
所有数据库节点进行 mysql 授权
mysql -uroot -p
grant replication slave on *.* to 'myslave'@'192.168.10.%' identified by '123456';
#从数据库同步使用
grant all privileges on *.* to 'mha'@'192.168.10.%' 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
grant all privileges on *.* to 'mha'@'slave1' identified by 'manager';
grant all privileges on *.* to 'mha'@'slave2' identified by 'manager';
flush privileges; ##在master节点上##
#在slave1节点上#
#在slave2节点上
在 Master 节点查看二进制文件和同步点
##在master上###
show master status;
###在slave1、slave2节点执行同步操作##
change master to master_host='192.168.59.118',master_user='myslave',master_password='123123',master_log_file='master-bin.000002',master_log_pos=1745;
start slave;
show slave status\G
确保 IO 和 SQL 线程都是 Yes，代表同步正常。
#在master上#
#在slave1上#
#在slave2上#
7、设置两个从节点 只读模式
set global read_only=1; 
8、验证主从同步
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 xx;
use xx;
create table test(id int(10),name varchar(20));
insert into test values(1,'liy');
##在slave1、slave2上验证#
select * from xx.test; 
9、安装 MHA 软件
9.1、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 
9.2、 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 CentOS7.4 必须选择 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。 
#每台服务器上解压安装node组件
9.3、在 MHA-manager 节点上安装 manager 组件
tar zxf mha4mysql-manager-0.57.tar.gz
cd mha4mysql-manager-0.57/
perl Makefile.PL
make && make install 
#manager 组件安装后在/usr/local/bin 下面会生成几个工具，主要包括以下几个：
cd /usr/local/bin
masterha_check_ssh 检查 MHA 的 SSH 配置状况
masterha_check_repl 检查 MySQL 复制状况
masterha_manger 启动 manager的脚本
masterha_check_status 检测当前 MHA 运行状态
masterha_master_monitor 检测 master 是否宕机
masterha_master_switch 控制故障转移（自动或者 手动）
masterha_conf_host 添加或删除配置的 server 信息
masterha_stop 关闭manager
#node 组件安装后也会在/usr/local/bin 下面会生成几个脚本（这些工具通常由 MHAManager 的脚本触发，无需人为操作）主要如下：
save_binary_logs 保存和复制 master 的二进制日志
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
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） 
10、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
ssh-keygen -t rsa #一路按回车键
ssh-copy-id 192.168.58.33
ssh-copy-id 192.168.58.19
ssh-copy-id 192.168.58.30
####数据库服务器之间互相导入即可####
#在master上
ssh-keygen -t rsa #一路按回车键
ssh-copy-id 192.168.58.19
ssh-copy-id 192.168.58.30
#在slave1上
ssh-keygen -t rsa #一路按回车键
ssh-copy-id 192.168.58.33
ssh-copy-id 192.168.58.30
#在slave2上
ssh-keygen -t rsa #一路按回车键
ssh-copy-id 192.168.58.33
ssh-copy-id 192.168.58.19#在 manager 节点上配置到所有数据库节点的无密码认证
#在master上
#在slave1上
#在slave2上
11、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
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
#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/* /usr/local/bin
（3）##修改master_ip_failover 全部删除，添加以下内容，修改相关参数
#!/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 = '192.168.58.100'; #指定vip的地址
my $brdc = '192.168.58.255'; #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 ens33:1 192.168.58.100
my $ssh_stop_vip = "/sbin/ifconfig ens33:$key down"; #代表此变量值为ifconfig ens33:1 192.168.58.100 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";
}
#删除注释
:2,87 s/^#//
##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 MHA 软件目录并拷贝配置文件
cd /opt/mha4mysql-manager-0.57/samples/conf/
ls
mkdir /etc/masterha
cp app1.cnf /etc/masterha/
vim /etc/masterha/app1.cnf
[server default]
manager_workdir=/var/log/masterha/app1
master_binlog_dir=/usr/local/mysql/data
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=123456
repl_user=myslave
secondary_check_script=/usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.58.19 -s 192.168.58.30
shutdown_script=""
ssh_user=root
user=mha
[server1]
hostname=192.168.58.33
port=3306
[server2]
candidate_master=1
check_repl_delay=0
hostname=192.168.58.19
port=3306
[server3]
hostname=192.168.58.30
port=3306
#在主节点开启虚拟IP
ifconfig ens33:1 192.168.58.100/24
（6）##在 manager 节点上测试 ssh 无密码认证，如果正常最后会输出 successfully。如下所示
masterha_check_ssh -conf=/etc/masterha/app1.cnf
（7）##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。如下所示。
masterha_check_repl -conf=/etc/masterha/app1.cnf
（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 &
（9）##查看 MHA 状态，可以看到当前的 master 是 Mysql1 节点。
masterha_check_status --conf=/etc/masterha/app1.cnf
（10）查看 MHA 日志，也以看到当前的 master 是 192.168.58.100，如下所示。
cat /var/log/masterha/app1/manager.log | grep "current master"
(11)##查看 Mysql1 的 VIP 地址 192.168.58.33 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
//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。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
#修改master_ip_failover 全部删除，添加内容，修改相关参数
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
配置文件解释如下：
[server default]
manager_log=/var/log/masterha/app1/manager.log #manager日志
manager_workdir=/var/log/masterha/app1 #manager工作目录
master_binlog_dir=/usr/local/mysql/data/ #master保存binlog的位置，这里的路径要与master里配置的binlog的路径一致，以便MHA能找到
master_ip_failover_script=/usr/local/bin/master_ip_failover #设置自动failover时候的切换脚本，也就是上面的那个脚本
master_ip_online_change_script=/usr/local/bin/master_ip_online_change #设置手动切换时候的切换脚本
password=manager #设置mysql中root用户的密码，这个密码是前文中创建监控用户的那个密码
ping_interval=1 #设置监控主库，发送ping包的时间间隔，默认是3秒，尝试三次没有回应的时候自动进行failover
remote_workdir=/tmp #设置远端mysql在发生切换时binlog的保存位置
repl_password=123456 #设置复制用户的密码
repl_user=myslave #设置复制用户的用户
report_script=/usr/local/send_report #设置发生切换后发送的报警的脚本
secondary_check_script=/usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.58.19 -s 192.168.58.30 #指定检查的从服务器IP地址
shutdown_script="" #设置故障发生后关闭故障主机脚本（该脚本的主要作用是关闭主机防止发生脑裂,这里没有使用）
ssh_user=root #设置ssh的登录用户名
user=mha #设置监控用户root
[server1]
hostname=192.168.58.33
port=3306
[server2]
hostname=192.168.58.30
port=3306
candidate_master=1
#设置为候选master，设置该参数以后，发生主从切换以后将会将此从库提升为主库，即使这个从库不是集群中最新的slave
check_repl_delay=0
#默认情况下如果一个slave落后master 超过100M的 relay logs的话，MHA将不会选择该slave作为一个新的master， 因为对于这个slave的恢复需要花费很长时间；通过设置check_repl_delay=0，MHA触发切换在选择一个新的master的时候将会忽略复制延时，这个参数对于设置了candidate_master=1的主机非常有用，因为这个候选主在切换的过程中一定是新的master
[server3]
hostname=192.168.58.30
port=3306
12、在主节点开启虚拟IP
在 manager 节点上测试 ssh 无密码认证，如果正常最后会输出 successfully。如下所示
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。如下所示。
在 manager 节点上启动 MHA
--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。
查看 MHA 状态，可以看到当前的 master
查看 MHA 日志，也以看到当前的 master 是 192.168.58.33，如下所示。
查看 master的 VIP 地址 192.168.58.100 是否存在，这个 VIP 地址不会因为 manager 节点停止 MHA 服务而消失。
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
13、 故障模拟
在 manager 节点上监控观察日志记录
#在 Master 节点 Mysql1 上停止mysql服务
systemctl stop mysqld
或
pkill -9 mysql
#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 Mysql1 上停止mysql服务
systemctl stop mysqld
或
pkill -9 mysql
#在slave1，slave2上查看，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 mysql1 节点删除。查看 mysql2 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。 
#在slave1，slave2上查看，查看是否接管 VIP
14、故障修复
#在现主库服务器 Mysql2 查看二进制文件和同步点
#在原主库服务器 mysql1 执行同步操作
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）
在 manager 节点上启动 MHA
六、总结
1、MHA
①、作用：MySQL的高可用+故障切换
②、核心部分
MHA组件：manager ：主要的功能：做MHA 启动、关闭管理和检测MySQL各种健康状态
node : 在发生故障时，尽可能的保存二进制日志，并且实现故障切换（VIP地址漂移）
③、MHA需要配置的文件
master ip failover : 命令工具 、定义的是基于VIP漂移的检测和故障转移 （VIP从master ----> 新的master）
app1.conf ：MHA的主要配置文件，主要定义了MHA的工作目录、日志
MySQL二进制日志
使用MHA的登录MySQL的用户、密码使用从服务器
身份同步master 的账户、密码
④、故障切换：MHA会做哪些动作？
1、MHA会多次尝试检测master 存活状态
2、MHA会多次尝试、尽可能的保存master 的二进制日志
3、MHA还会根据配置文件app1.cnf 中的配置部分，进行从服务器-----> 主服务器的位置
4、MHA最后会将master 的VIP地址切换到从服务器的位置
5、MHA在选择完新的master 之后会在其余的slave上执行change master 操作，指向新的master,来保证MySQL的集群健康性
2、MHA的故障问题
①、软件链接
②、免交互登录
③、五个账号授权（其中三个账号是测试环境需要做的）
④、初次运行MHA的功能需要临时添加虚拟IP（VIP）
⑤、配置文件 需要验证（校验）(master_ip_failover 1个故障切换的脚本 )（app1.cnf MHA的主配置文件）
⑥、先按照node 节点，在按照主节点manger