MySQL数据库之MHA高可用集群部署及故障切换
目录
- 一、MHA概念
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- 1、MHA 的组成
- 2、MHA的特点
- 二、案例环境
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- 1、服务器配置
- 三、实验
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- 1、修改三个mysql节点的主机名
- 2、修改三台MySQL服务器的主配置文件/etc/my.cnf，并创建命令软链接
- 3、配置MySQL一主两从
- 4、安装 MHA 软件
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- ①、所有服务器上都安装 MHA 依赖的环境
- ②、安装 MHA 软件包
- ③、在 MHA manager 节点上安装 manager 组件
- 5、在所有服务器上配置无密码认证
- 6、配置MHA
- 7、测试
- 四、故障模拟
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- 1、在 manager 节点上监控观察日志记录
- 2、在 Master 节点 Mysql1 上停止mysql服务
- 3、查看 mysql2 是否接管 VIP
- 4、回到manager 节点上监控观察日志记录
- 五、故障修复
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- 1、修复mysql
- 2、修复主从
- 3、在 manager 节点上修改配置文件app1.cnf
- 4、在 manager 节点上启动 MHA
- 六、总结
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- 1、MHA的原理
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。
1、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。
2、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
- 目前MHA支持一主多从架构，最少三台服务，即一主两从
二、案例环境
1、服务器配置
| 主机名 | ip地址 | 角色 | 所需安装软件包（MHA） |
|---|---|---|---|
| manager | 192.168.10.100 | manager管理节点 | manager组件，node组件 |
| master | 192.168.10.15 | mysql主数据库 | node组件 |
| slave1 | 192.168.10.16 | mysql从数据库 | node组件( 主-备 ) |
| slave2 | 192.1688.10.17 | mysql从数据库 | node组件 |
实验思路
1、MHA架构
- 数据库安装
- 一主两从
- MHA搭建
2、故障模拟
- 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
先关闭防火墙和核心防护
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
三、实验
1、修改三个mysql节点的主机名
- mysql1（192.168.10.15）
hostnamectl set-hostname mysql1
su -
- mysql2（192.168.10.16）
hostnamectl set-hostname mysql2
su -
- mysql2（192.168.10.17）
hostnamectl set-hostname mysql3
su -
2、修改三台MySQL服务器的主配置文件/etc/my.cnf，并创建命令软链接
- mysql1（192.168.10.15）
vim /etc/my.cnf
[mysqld]
server-id = 1
log_bin = master-bin
log-slave-updates = true
systemctl restart mysqld
ln -s /usr/local/mysql/bin/mysql /usr/sbin/
ln -s /usr/local/mysql/bin/mysqlbinlog /usr/sbin/
- mysql2（192.168.10.16）
- mysql3（192.168.10.17）
vim /etc/my.cnf
server-id = 2
#server-id = 3 mysql3则为3，三台服务器 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
ln -s /usr/local/mysql/bin/mysql /usr/sbin/
ln -s /usr/local/mysql/bin/mysqlbinlog /usr/sbin/
3、配置MySQL一主两从
①、所有MySQL服务器进行MySQL授权
- mysql1（192.168.10.15）
- mysql2（192.168.10.16）
- mysql3（192.168.10.17）
mysql -uroot -p123456
grant replication slave on *.* to 'myslave'@'192.168.10.%' identified by '123456';
grant all privileges on *.* to 'mha'@'192.168.10.%' identified by 'manager';
grant all privileges on *.* to 'mha'@'mysql1' identified by 'manager';
grant all privileges on *.* to 'mha'@'mysql2' identified by 'manager';
grant all privileges on *.* to 'mha'@'mysql3' identified by 'manager';
flush privileges;
②、在Master节点查看二进制文件和同步点
- mysql1（192.168.10.15）
show master status;
#每个人的二进制文件名或者偏移量都可能不一样，记住自己的
③、在 Slave1、Slave2 节点执行同步操作
- mysql2（192.168.10.16）
- mysql3（192.168.10.17）
change master to master_host='192.168.10.5',master_user='myslave',master_password='123456',master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=1745;
start slave;
show slave status\G
Slave_IO_Running: Yes
Slave_SQL_Running: Yes
#一般 Slave_IO_Running: No 的可能性：
#网络不通
#my.cnf配置有问题
#密码、file文件名、pos偏移量不对
#防火墙没有关闭
④、Slave1、Slave2 节点设置为只读模式
- mysql2（192.168.10.16）
- mysql3（192.168.10.17）
set global read_only=1;
#改回读写状态set global read_only=0;
4、安装 MHA 软件
①、所有服务器上都安装 MHA 依赖的环境
- MHAmanager（192.168.10.100）
- mysql1（192.168.10.15）
- mysql2（192.168.10.16）
- mysql3（192.168.10.17）
#安装在线源
mv /etc/yum.repos.d/repos.bak/CentOS-* /etc/yum.repos.d/
yum list
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
- MHAmanager（192.168.10.100）
- mysql1（192.168.10.15）
- mysql2（192.168.10.16）
- mysql3（192.168.10.17）
- 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。
#将软件包mha4mysql-node-0.57.tar.gz放入/opt目录下
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
- MHAmanager（192.168.10.100）
#将软件包mha4mysql-manager-0.57.tar.gz放入/opt目录下
cd /opt
tar zxvf mha4mysql-manager-0.57.tar.gz
cd mha4mysql-manager-0.57
perl Makefile.PL
make && make install
- 主要包括以下几个：
| 组件 | 作用 |
|---|---|
| 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）
| 脚本 | 作用 |
|---|---|
| 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） |
5、在所有服务器上配置无密码认证
- MHAmanager（192.168.10.100）
- mysql1（192.168.10.15）
- mysql2（192.168.10.16）
- mysql3（192.168.10.17）
#一、在mannager上配置到所有数据库节点的无密码认证
#一路回车
ssh-keygen -t rsa
ssh-copy-id 192.168.10.15
ssh-copy-id 192.168.10.16
ssh-copy-id 192.168.10.17
#二、在master上配置到slave1和salve2的无密码认证
ssh-keygen -t rsa
ssh-copy-id 192.168.10.16
ssh-copy-id 192.168.10.17
#三、在slave1上配置到master和salve2的无密码认证
ssh-keygen -t rsa
ssh-copy-id 192.168.10.15
ssh-copy-id 192.168.10.17
#四、在slave2上配置到master和salve1的无密码认证
ssh-keygen -t rsa
ssh-copy-id 192.168.10.15
ssh-copy-id 192.168.10.16
6、配置MHA
1、在MHA节点上复制相关脚本到/usr/local/bin目录
cp -ra /root/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（故障转移）
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master_ip_failover(自动切换时VIP管理的脚本) 到/usr/local/bin目录 这里使用脚本管理VIP
cp /usr/local/bin/scripts/master_ip_failover /usr/local/bin
cp /usr/local/bin/scripts/master_ip_online_change /usr/local/bin
#修改master_ip_failover内容（删除原有内容，直接复制）
#以下部分配置故障转移
#!/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 = '192.168.10.200'; #浮动IP
my $brdc = '192.168.10.255'; #广播地址
my $ifdev = 'ens33'; #使用的网卡为ens33
my $key = '1'; #虚拟接口
my $ssh_start_vip = "/sbin/ifconfig ens33:$key $vip"; #使用ifoconfig命令将其启动，同时设置浮动地址
my $ssh_stop_vip = "/sbin/ifconfig ens33:$key down"; #可以使用ifconfig命令将其down掉（关闭）
my $exit_code = 0; #正常退出（返回状态码）
#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";
}
% s /#//g
#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/
vim /etc/masterha/app1.cnf
#以下部分配置节点相关信息
[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
user=mha
ping_interval=1
remote_workdir=/tmp
repl_password=123456
repl_user=myslave
secondary_check_script=/usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.10.16 -s 192.168.10.17
shutdown_script=""
ssh_user=root
[server1]
hostname=192.168.10.15
port=3306
[server2]
candidate_master=1
hostname=192.168.10.16
check_repl_delay=0
port=3306
[server3]
hostname=192.168.10.17
port=3306
#manager工作目录
manager_log=/var/log/masterha/app1/manager.log
#manager日志
manager_workdir=/var/log/masterha/app1
#master保存binlog的位置，这里的路径要于master里配置的binlog（相同？）
master_binlog_dir=/usr/local/mysql/data
#设置自动failover时候切换脚本，也就是上一个配置的脚本
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
#此处密码为之前创建监控用户的密码
password=manager
#设置监控用户
user=mha
#设置监控主库，发送ping包的事件间隔，默认为3秒，尝试三次没有回应的时候自动进性failover
ping_interval=1
#设置远端的MySQL在发生切换时binlog的（临时）保存位置
remote_workdir=/tmp
#设置复制（slaves）用户的密码
repl_password=123456
#设置复制用户的账户
repl_user=myslave
#设置发生切换后发送的报警的脚本
report_script=/usr/local/send_report
#设置检查从服务器的脚本
secondary_check_script=/usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.10.16 -s 192.168.10.17
#设置故障发生后关闭故障主机脚本
shutdown_script=""
#设置ssh的登录用户名
ssh_user=root
[server2]
#设置候选master，如果设置了此参数，发生主从切换后，会将此库提升为主库
candidate_master=1
#支持复制的检查，默认情况下如果一个slave落后master 100M的relay logs（中继日志）的话，
MHA将不会选择该slave作为新的master，设置为0的话会忽略此规则
check_repl_delay=0
hostname=192.168.10.15
port=3306
7、测试
#测试无密码认证，如果正常会输出successfully
masterha_check_ssh -conf=/etc/masterha/app1.cnf
#测试主从复制
masterha_check_repl -conf=/etc/masterha/app1.cnf
#易错的位置：
软连接不创建的话，无法开启故障检测
#需注意：第一次配置需要在master节点上手动开启虚拟IP
/sbin/ifconfig ens33:1 192.168.10.200/24
#启动MHA
#启动时会进行日志记录（在后台开启）
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 &
nohup #选项
masterha_manager #开启
–conf=/etc/masterha/app1.cnf #指定配置文件
–remove_dead_master_conf #当master服务器失效时，发生主从切换后，会把旧的master的ip从主配置文件删除
–ignore_last_failover #忽略故障转移，忽略掉总是宕机不够可靠的服务器
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。该参数代表忽略桑次MHA出发切换产生的文件，默认情况下
，MHA发生切换后会在日志记录下，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，这里设为为–ignore_last_failover
< /dev/null > #生成的所有信息会导到null下或者/var/log/masterha/app1/manager.log日志文件中
2>&1 & #把2错误性的输出从定向为标准性输出，开启后台运行
#查看到当前的master节点是谁
masterha_check_status --conf=/etc/masterha/app1.cnf
#查看当前日志信息'
cat /var/log/masterha/app1/manager.log
#查看MySQL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
ifconfig
四、故障模拟
1、在 manager 节点上监控观察日志记录
- MHAmanager（192.168.10.100）
tail -f /var/log/masterha/app1/manager.log
2、在 Master 节点 Mysql1 上停止mysql服务
- mysql1（192.168.10.15）
systemctl stop mysqld
或
pkill -9 mysql
3、查看 mysql2 是否接管 VIP
- mysql2（192.168.10.16）
4、回到manager 节点上监控观察日志记录
- MHAmanager（192.168.10.100）
五、故障修复
1、修复mysql
- mysql1（192.168.10.15）
2、修复主从
- 在现主库服务器 Mysql2 查看二进制文件和同步点
mysql2（192.168.163.12）
mysql -uroot -p123456 -e 'show master status;'
#在数据库中执行show master status;
- 在原主库服务器 mysql1 执行同步操作
mysql1（192.168.10.15）
change master to master_host='192.168.10.16',master_user='myslave',master_password='123456',master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=1745;
start slave;
show slave status\G
3、在 manager 节点上修改配置文件app1.cnf
- MHAmanager（192.168.10.100）
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
vim /etc/masterha/app1.cnf
……
secondary_check_script=/usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.10.15 -s 192.168.10.17
......
[server1]
hostname=192.168.163.16
port=3306
[server2]
candidate_master=1
check_repl_delay=0
hostname=192.168.163.15
port=3306
[server3]
hostname=192.168.163.17
port=3306
4、在 manager 节点上启动 MHA
- MHAmanager（192.168.10.100）
masterha_stop --conf=/etc/masterha/app1.cnf
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 &
masterha_check_status --conf=/etc/masterha/app1.cnf
六、总结
1、MHA的原理
- 1、从宕机崩溃的 Master 保存二进制日志事件（binlog event）；
- 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 Slave；
- 4、应用从 Master 保存的二进制日志事件；
- 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；