MySQL數據庫---MHA高可用羣集架構

原創 杨佳甘露 2020-02-22 01:00

MHA概述

日本DeNA公司youshimaton (現就職於Facebook公司) 開發
一套優秀的作爲MySQL高可用性環境下故障切換和主從提升的高可用軟件

MHA的組成

MHA Manager (管理節點)
MHA Node (數據節點)

MHA特點

自動故障切換過程中，MHA試圖從宕機的主服務器上保存二進制日誌，最大程度的保證數據的不丟失
使用MySQL 5.5的半同步複製，可以大大降低數據丟失的風險

實驗思路

1、MHA架構

（1）數據庫安裝
（2）一主兩從
（3）MHA搭建

2、故障模擬

（1）主庫失效
（2）備選主庫成爲主庫
（3）從庫2將備選主庫指向爲主庫

部署環境

1、實驗環境

服務器角色 IP地址 服務軟件包
master 192.168.142.130 mha4mysql-node
slave1 192.168.142.131 mha4mysql-node
slave2 192.168.142.132 mha4mysql-node
manager 192.168.142.133 mha4mysql-manager、 mha4mysql-node

2、實驗要求

本案例要求通過MHA監控MySQL 數據庫在故障時進行自動切換，不影響業務。

3、實現思路

（1）安裝MySQL數據庫
（2）配置MySQL一主兩從
（3）安裝MHA軟件
（4）配置無密碼認證
（5）配置MySQL MHA高可用
（6）模擬master 故障切換

第一步:在三臺MySQL節點上分別安裝數據庫

(MySOL版本請使用5.6.36， cmake版本請使用2.8.6)

1、安裝編譯依賴的環境

yum install -y install ncurses-devel gcc gcc-c++ perl-Module-Install

2、遠程掛載

mkdir /abc
mount.cifs //192.168.1421/mha /abc/

3、安裝gmake編譯軟件

cd /abc/mha/
tar zxvf cmake-2.8.6.tar.gz -C /opt/

cd /opt/cmake-2.8.6/
./configure
gmake && gmake install

4、安裝MySQL數據庫

cd /abc/mha/
tar zxvf mysql-5.6.36.tar.gz -C /opt/

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

make && make install

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

useradd -M -s /sbin/nologin mysql
chown -R mysql.mysql /usr/local/mysql

/usr/local/mysql/scripts/mysql_install_db \
--basedir=/usr/local/mysql \
--datadir=/usr/local/mysql/data \
--user=mysql

5、修改master的主配置文件/etc/my.cnf文件，三臺服務器的server-id不能一樣

vim /etc/my.cnf
[mysqld]
server-id = 1
log_bin = master-bin
log-slave-updates = true

第二步:配置從服務器1

修改 mysql 的主配置文件

#在/etc/my.cnf中修改或者增加下面內容。
[mysqld]
server-id = 2
log_bin = master-bin
relay-log = relay-log-bin
relay-log-index = slave-relay-bin.index

第三步:配置從服務器2

1.修改 mysql 的主配置文件：/etc/my.cnf

vim /etc/my.cnf
[mysql]
server-id = 3
log_bin = master-bin
relay-log = relay-log-bin
relay-log-index = slave-relay-bin.index

2.在master、slave1、slave2上分別做兩個軟連接

ln -s /usr/local/mysql/bin/mysql /usr/sbin/
ln -s /usr/local/mysql/bin/mysqlbinlog /usr/sbin/

3.master、slave1、slave2上啓動mysql，並查看開啓狀況

#啓動mysql
/usr/local/mysql/bin/mysqld_safe --user=mysql &

#查看服務端口狀態
netstat -ntap | grep 3306


#關閉防火牆和安全功能
systemctl stop firewalld.service 
setenforce 0

第四步:配置MySQL一主兩從

1.mysq主從配置相對比較簡單需要注意的是授權,在所有數據庫節點上授權兩個用戶，一個是從庫同步使用用戶myslave，另一個是manager使用監控用戶mha

grant replication slave on *.* to 'myslave'@'192.168.142.%' identified by '123';
grant all privileges on *.* to 'mha'@'192.168.142.%' identified by 'manager';
flush privileges;

2.下面三條授權按理論是不用添加的，但是做案例實驗環境時候通過MHA檢查mysql主從有報錯，
報兩個從庫通過主機名連接不上主庫，所以所有數據庫加上下面的授權

grant all privileges on *.* to 'mha'@'master' identified by 'manager';
grant all privileges on *.* to 'mha'@'slave1' identified by 'manager';
grant all privileges on *.* to 'mha'@'slave2' identified by 'manager';

#刷新數據庫
flush privileges;

3.在master主機上查看二進制文件和同步點

mysql> show master status;
+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| File              | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |
+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| master-bin.000001 |     1292 |              |                  |                   |
+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+

4.在slave1、slave2上分別執行同步

change master to master_host='192.168.142.130',master_user='myslave',master_password='123',master_log_file='masterbin.000001',master_log_pos=1292;
start slave;
#開啓slave

5.查看IO和SQL線程都是yes代表代表同步正常

show slave status\G;

             Slave_IO_Running: Yes
            Slave_SQL_Running: Yes
#必須設置兩個從庫爲只讀模式

#設置兩個從庫爲只讀模式
set global read_only=1;

#刷新數據庫
flush privileges;

第五步:安裝MHA軟件(所有服務器上都安裝MHA依賴的環境，首先安裝epel源)

#關閉防火牆和安全功能
systemctl stop firewalld.service 
setenforce 0

#安裝MHA依賴的環境
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

#安裝node(在所有服務器上安裝node)
tar zxvf /abc/rpm/MHA/mha4mysql-node-0.57.tar.gz
cd mha4mysql-node-0.57/
perl Makefile.PL
make && make install

第六步:在MHA-manager上安裝manager組件（注意：先安裝node組件才能安裝manager組件）

tar zxvf /abc/rpm/MHA/mha4mysql-manager-0.57.tar.gz
cd mha4mysql-manager-0.57/
perl Makefile.PL 
make
make install

manager安裝後會在/usr/local/bin下面生成幾個工具:

masterha_conf_host           
#添加或刪除配置的server信息

masterha_stop                   
#關閉manager

masterha_manager            
#啓動manager腳本

masterha_check_repl         
#檢查mysql複製情況

masterha_master_monitor 
#檢查master是否宕機

masterha_check_ssh          
#檢查MHA的SSH配置狀況

masterha_master_switch    
#控制故障轉移（自動或者手動）

masterha_check_status      
#檢測當前MHA運行狀態

node安裝後也會在/usr/local/bin下面生成幾個腳本（這些工具通常由MHA Manager的腳本出發，無需人爲陳操作）

apply_diff_relay_logs             
#識別差異的中繼日誌事件並將其差異的事件應用與其他的slave

filter_mysqlbinlog             
#去除不必要的ROLLBACK事件（MHA已不再使用這個工具）

purge_relay_logs            
#清除中繼日誌（不會阻塞SQL線程）

save_binary_logs            
#保存和複製master的二進制日誌

第七步:配置無密碼驗證

（1）在manager上配置到所有數據庫節點的無密碼認證

#因爲是無密碼驗證，所以一路按回車鍵
ssh-keygen -t rsa         
ssh-copy-id 192.168.142.130
ssh-copy-id 192.168.142.131
ssh-copy-id 192.168.142.132

（2）在master上配置到數據庫節點slave1和slave2的無密碼驗證

ssh-keygen -t rsa
ssh-copy-id 192.168.142.131
ssh-copy-id 192.168.142.132

（3）在slave1上配置到數據庫節點master和slave2的無密碼認證

ssh-keygen -t rsa
ssh-copy-id 192.168.142.130
ssh-copy-id 192.168.142.132

（4）在slave2上配置到數據庫節點master和slave1的無密碼認證

ssh-keygen -t rsa
ssh-copy-id 192.168.142.130
ssh-copy-id 192.168.142.131

第八步:配置MHA

1.在manager節點上覆制相關腳本到/usr/local/bin目錄

cp -ra /root/mha4mysql-manager-0.57/samples/scripts /usr/local/bin
#拷貝後會有四個執行文件

#查看目錄權限
ll /usr/local/bin/scripts/

-rwxr-xr-x. 1 1001 1001  3648 May 31  2015 master_ip_failover            #自動切換時VIP管理的腳本
-rwxr-xr-x. 1 1001 1001  9870 May 31  2015 master_ip_online_change      #在線切換時VIP的管理
-rwxr-xr-x. 1 1001 1001 11867 May 31  2015 power_manager           #故障發生後關閉主機的腳本
-rwxr-xr-x. 1 1001 1001  1360 May 31  2015 send_report             #因故障切換後發送警報的腳本

2.複製上述的自動切換時VIP管理的腳本到/usr/local/bin目錄，這裏使用腳本管理VIP

cp /usr/local/bin/scripts/master_ip_failover /usr/local/bin

3.重新編寫 master_ip_failover 腳本：（刪除原有內容，直接寫入下述內容）

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
);

#添加內容部分
my $vip = '192.168.142.200';
my $brdc = '192.168.142.255';
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.創建MHA軟件目錄並拷貝配置文件

mkdir /etc/masterha
cp /root/mha4mysql-manager-0.57/samples/conf/app1.cnf /etc/masterha
vim /etc/masterha/app1.cnf 

[server default]
#manager配置文件
manager_log=/var/log/masterha/app1/manager.log     

#manager日誌
manager_workdir=/var/log/masterha/app1

#master保存binlog的位置，這裏的路徑要與master裏配置的bilog的相同
master_binlog_dir=/usr/local/mysql/data

#設置自動failover時候的切換腳本。也就是上邊的那個腳本
master_ip_failover_script=/usr/local/bin/master_ip_failover

#設置手動切換時候的切換腳本
master_ip_online_change_script=/usr/local/bin/master_ip_online_change

#這個密碼是前文中創建監控用戶的那個密碼
password=manager
remote_workdir=/tmp

#設置複製用戶密碼
repl_password=123

#設置複製用戶的用戶
repl_user=myslave

#設置發生切換後發生報警的腳本
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

#設置故障發生關閉故障腳本主機
shutdown_script=""

#設置ssh的登錄用戶名
ssh_user=root

#設置監控用戶
user=mha


[server1]
hostname=192.168.142.
port=3306

[server2]
candidate_master=1
check_repl_delay=0
hostname=192.168.142.
port=3306

[server3]
hostname=192.168.142.
port=3306

5.測試ssh無密碼認證

masterha_check_ssh -conf=/etc/masterha/app1.cnf
masterha_check_repl -conf=/etc/masterha/app1.cnf

#注意：第一次配置需要去master上手動開啓虛擬IP
/sbin/ifconfig ens33:1 192.168.142.200/24

6.啓動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 &

7.查看MHA狀態，可以看到當前的master是mysql1節點

masterha_check_status --conf=/etc/masterha/app1.cnf

8.查看MHA日誌，也可以看到當前的master是192.168.142.130

cat /var/log/masterha/app1/manager.log

第九步:故障模擬

1、啓動監控觀察日誌記錄

tailf /var/log/masterha/app1/manager.log

2、查看地址變化

pkill -9 mysql        
#宕掉mysql服務      

VIP地址不會因爲manager節點停止MHA服務而消失,VIP地址會轉移到slave1上

#從服務器查看vip地址轉移
ifconfig

ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.142.131  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.142.255
        inet6 fe80::b81a:9df:a960:45ac  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 00:0c:29:97:8e:66  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 1687418  bytes 1157627305 (1.0 GiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 1376468  bytes 170996461 (163.0 MiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

ens33:1: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.142.200  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.142.255
        ether 00:0c:29:97:8e:66  txqueuelen 1000  (Ethernet)

3、在mha-manager上開啓另外一個新的終端，直接yum安裝一個mysql

 yum install mysql -y
 
#在slave1上賦予權限，要不然mha-manager這邊是進不到數據庫的：
grant all on *.* to 'root'@'%' identified by 'abc123';

#在mh-manager上進行登錄：
 mysql -h 192.168.142.200 -uroot -p
Enter password:             
#輸入密碼

(1)創建個數據庫school，並創建個表info，寫一下簡單的內容

MySQL [(none)]> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| test               |
+--------------------+
4 rows in set (0.00 sec)

MySQL [(none)]> create database school;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

MySQL [(none)]> use school;
Database changed
MySQL [school]> create table info (id int);
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

(2)創建好以後再slave1上的數據庫中查看，會同步數據

mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| school             |
| test               |
+--------------------+

(3)因爲slave1和slave2之間是相互同步的，所以在slave2上數據也應該同步

mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| school             |
| test               |
+--------------------+

謝謝閱讀!!!

楊佳甘露
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