MYSQL 之 MHA架构搭建实验步骤

一、MHA的概述

MHA（Master High Availability）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公司的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。

MHA的组成
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。

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。

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的不丢失
• 使用MySQL 5.5的半同步复制，可以大大降低数据丢失的风险

1.1MHA工作原理总结为以下几条：

从宕机崩溃的master保存二进制日志事件（binlog events）；
识别含有最新更新的slave；
应用差异的中继日志（relay log）到其他slave；
应用从master保存的二进制日志事件（binlog events）；
提升一个slave为新master；
使用其他的slave连接新的master进行复制。
验证复制设置以及确认当前master状态

• 连接所有hosts，MHA自动来确认当前master是哪个，配置文件中无需指定哪个是master。如果其中有任何一个slave挂了，脚本立即退出，停止监控。如果有一些必要的脚本没有在MHA
  Node节点安装，那么MHA在这个阶段终止，且停止监控。

监控master

• 监控master，直到master挂了。这个阶段，MHA不会监控slave，Stopping/Restarting/Adding/Removing操作在slave上，不会影响当前的MHA监控进程。当你添加或者删除slave的时候，请更新好配置文件，最好重启MHA。

检测master是否失败

• 如果MHA Manger三次间隔时间都没办法连接master
  server，就会进入这个阶段。如果你设置了secondary_check_script
  ，那么MHA会调用脚本做二次检测来判断master是否是真的挂了。接下来的步骤，就是masterha_master_switch的工作流程了

再次验证slave的配置

• 如果发现任何不合法的复制配置（有些slave的master不是同一个），那么MHA会停止监控，且报错。可以设置ignore_fail忽略。这一步是处于安全考虑，很有可能，复制的配置文件已经被改掉了，所以double
  check是比较推荐的做法。检查最后一次failover（故障转移）的状态
  如果上一次的failover报错，或者上一次的failover结束的太近（默认3天），MHA停止监控，停止failover，那么在masterha_manager命令中设置ignore_last_failover，wait_on_failover_error来改变这一检测。这么做，也是出于安全考虑。频繁的failover，检查下是否网络出问题，或者其他错误呢？

关掉失败的master的服务器（可选）

• 如果在配置文件中定义了master_ip_failover_script and/or shutdown_script
  ，MHA会调用这些的脚本。关闭dead master，避免脑裂（值得商榷）。

恢复一台新master

• 从crashed master服务器上保存binlog到Manager（如果可以的话如果dead
  master可以SSH的话，拷贝binary
  logs从最新的slave上的end_log_pos(Read_Master_Log_Pos)位置开始拷贝。选举新master
  一般根据配置文件的设置来决定选举谁，如果想设置一些候选master，设置candidate_master=1；如果想设置一些host，永远都不会选举，设置no_master=1；确认最新的slave
  （这台slave拥有最新的relay-log）。恢复和提升新master根据老master binlog生成差异日志，应用日志到new
  master，如果这一步发生错误（如：duplicate key error），MHA停止恢复，并且其余的slave也停止恢复。

二：MHA切换

2.1 验证复制设置以及确认当前master状态

连接配置文件中列出的所有hosts，MHA自动来确认当前master是哪个，配置文件中无需指定哪个是master。执行 flush tables 命令在master上（可选）. 这样可以缩短FLUSH TABLES WITH READ LOCK的时间。
既不监控master，也不会failover。
检查下面的条件是否满足。

I

• O线程是否在所有slave上都是running
• SQL线程是否在所有slave上都是running
• Seconds_Behind_Master 是否低于2秒（—running_updates_limit=N）
• master上是否没有长的更新语句大于2秒

2.2 确认新master

• 新master需要设置：
  –new_master_host参数。原来的master和新的master必须要有同样的复制过滤条件（binlog-do-db and
  binlog-ignore-db）。

2.3 当前master停写

• 如果你在配置中定义了master_ip_online_change_script，MHA会调用它。可以通过设置SET GLOBAL
  read_only=1来完美的阻止写入。在老master上执行FLUSH TABLES WITH READ
  LOCK来阻止所有的写（–skip_lock_all_tables可以忽略这一步）。

2.4 等待其他slave追上当前master，同步无延迟

• 调用这个函数MASTER_LOG_POS()。

2.5 确保新master可写

• 执行SHOW MASTER STATUS来确定新master的binary
  log文件名和position。如果设置了master_ip_online_change_script，会调用它。可以创建写权限的用户，SET
  GLOBAL read_only=0。

2.6 让其他slave指向新master

• 并行执行CHANGE MASTER, START SLAVE。

  MHA组件介绍 MHA软件由两部分组成，Manager工具包和Node工具包，具体的说明如下。

  Manager工具包主要包括以下几个工具：

（1）masterha_check_ssh #检查MHA的SSH配置状况;

（2）masterha_check_repl #检查MySQL复制状况;

（3）masterha_manger #启动MHA;

（4）masterha_check_status #检测当前MHA运行状态;

（5）masterha_master_monitor #检测master是否宕机;

（6）masterha_master_switch #控制故障转移(自动或者手动);

（7）masterha_conf_host #添加或删除配置的server信息;

Node工具包（这些工具通常由MHA Manager的脚本触发，无需人为操作）主要包括以下几个工具：

（1）save_binary_logs #保存和复制master的二进制日志;

（2）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;

（3）purge_relay_logs #清除中继日志（不会阻塞SQL线程）;

三、MHA的案例

3.1、案例需求

• 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。
  案例实现思路
  1、 安装MySQL数据库
  2、 配置MySQl一主两从
  3、 安装MHA软件
  4、 配置无密码认证
  5、 配置MySQL MHA 高可用
  6、 模拟 master 故障切换

3.2具体搭建过程

这里建议实验主机用 hostnamectl 命令修改，方便实验。

#将manager服务器的主机名改为manager
hostnamectl set-hostname manager
su
#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

实现MySQL的一主两从
一、MYSQL数据库已经安装完成，接下来是 Mysql 的一主两从部署。

主服务器 master：

vim /etc/my.cnf
server-id = 1               //指定id号，服务器的唯一标识，不能相同
log-bin=master-bin           //主服务器日志文件
log-slave-updates=true       //从服务器更新二进制日志

重启服务

systemctl restart mysqld

• 从服务器slave1：
  1、修改配置文件

vim /etc/my.cnf

server-id = 2       
relay-log=relay-log-bin     //从主服务器上同步日志文件记录到本地  
relay-log-index=slave-relay-bin.index   //定义relay-log的位置和名称

注意：如果你的 mysql 手工编译安装的是 5.7 版本，从服务器一定要在client段把 utf-8 这行注释掉，否则在最后检查MHA健康状况时报错。

[client]
#default-character-set=utf8	  //注释掉此行代码

2、重启服务

systemctl restart mysqld

同样从服务器 slave2 修改id和日志，重启服务。

vim /etc/my.cnf
server-id = 3       
relay-log=relay-log-bin     //从主服务器上同步日志文件记录到本地  
relay-log-index=slave-relay-bin.index   //定义relay-log的位置和名称
#重启服务
systemctl restart mysqld

3、给master、slave1、slave2 分别建立软链接