MySQL集羣的搭建

1、爲什麼要搭建MySQL集羣呢，首先來簡單說一下單節點數據庫的弊病

大型互聯網程序用戶羣體龐大，所以架構必須要特殊設計；
單節點的數據庫無法滿足性能上的要求；
單節點的數據庫沒有冗餘設計，無法滿足高可用。

2、常見MySQL集羣方案

• Repliaction 集羣方案
• PXC 集羣方案（ Percona XtraDB Cluster ）

       1）Repliaction 集羣方案

        PXC方案在任何一個節點寫入的數據都會同步到其他節點，數據雙向同步的（在任何節點上都可以同時讀寫）。

        2）Repliaction 集羣方案

        Replication方案只能在Master數據庫進行寫操作，在Slave數據庫進行讀操作。如果在Slave數據庫中寫入數據，Master數據庫是不能知道的（單向同步的）。

        3）PXC 數據的強一致性

        PXC 採用同步複製，事務在所有集羣節點要麼同時提交，要麼不提交。 

         當一個寫入請求到達PXC集羣中的一個 mysql（node1數據庫） 數據庫時，node1數據庫會將該寫入請求同步給集羣中的其他所有數據庫，等待所有數據庫都成功提交事務後，node1節點纔會將寫入成功的結果告訴給 node1的客戶端。

        Replication 採用異步複製，無法保證數據的一致性。

        當一個寫入請求到達 Master數據庫時，Master數據庫執行寫入操作，然後 Master 向客戶端返回寫入成功，同時異步的複製寫入操作給 Slave數據庫，如果異步複製時出現問題，從數據庫將無法執行寫入操作，而客戶端得到的是寫入成功。這也是弱一致性的體現。

3、搭建PXC的MySQL集羣--數據強一致性

        1）PXC集羣安裝介紹

Docker的鏡像倉庫中包含了PXC數據庫的鏡像，下載即可
https://hub.docker.com/r/percona/percona-xtradb-cluster/

    2）安裝PXC鏡像

        下載鏡像

docker pull percona/percona-xtradb-cluster

#建議使用5.7.21PXC鏡像
docker pull percona/percona-xtradb-cluster:5.7.21
#修改鏡像名字，將鏡像名字修改一下，便於使用
docker tag percona/percona-xtradb-cluster:5.7.21 pxc
#刪除鏡像
docker rmi percona/percona-xtradb-cluster:5.7.21

3）出於安全考慮，需要給PXC集羣實例創建Docker內部網絡

docker network create net1
docker network inspect net1
docker network rm net1

4）創建Docker卷

        容器中的PXC節點映射數據目錄的解決辦法

docker volume create --name v1

5）創建PXC容器

        只需要向PXC鏡像傳入運行參數就能創建出PXC容器

docker run -d\
    --name node1\
    -p 3306:3306\
    -v v1:/var/lib/mysql\
    -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=abc123456\
    -e CLUSTER_NAME=PXC\
    -e XTRABACKUP_PASSWORD=abc123456\
    --net net1\
    --ip 172.18.0.2\
    --privileged\
    docker.io/percona/percona-xtradb-cluster:5.7.21

docker run -d\
    --name node2\
    -p 3307:3306\
    -v v2:/var/lib/mysql\
    -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=abc123456\
    -e CLUSTER_NAME=PXC\
    -e XTRABACKUP_PASSWORD=abc123456\
    -e CLUSTER_JOIN=node1\
    --net net1\
    --ip 172.18.0.3\
    --privileged\
    docker.io/percona/percona-xtradb-cluster:5.7.21

docker run -d\
    --name node3\
    -p 3308:3306\
    -v v3:/var/lib/mysql\
    -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=abc123456\
    -e CLUSTER_NAME=PXC\
    -e XTRABACKUP_PASSWORD=abc123456\
    -e CLUSTER_JOIN=node1\
    --net net1\
    --ip 172.18.0.4\
    --privileged\
    docker.io/percona/percona-xtradb-cluster:5.7.21

docker run -d\
    --name node4\
    -p 3309:3306\
    -v v4:/var/lib/mysql\
    -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=abc123456\
    -e CLUSTER_NAME=PXC\
    -e XTRABACKUP_PASSWORD=abc123456\
    -e CLUSTER_JOIN=node1\
    --net net1\
    --ip 172.18.0.5\
    --privileged\
    docker.io/percona/percona-xtradb-cluster:5.7.21

docker run -d\
    --name node5\
    -p 3310:3306\
    -v v5:/var/lib/mysql\
    -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=abc123456\
    -e CLUSTER_NAME=PXC\
    -e XTRABACKUP_PASSWORD=abc123456\
    -e CLUSTER_JOIN=node1\
    --net net1\
    --ip 172.18.0.6\
    --privileged\
    docker.io/percona/percona-xtradb-cluster:5.7.21

        查看創建的5個pxc容器

4、數據庫負載均衡

        使用Haproxy做負載均衡，請求被均勻發給每個節點，單節點負載低，性能好。

        Docker倉庫中保存了Haproxy的鏡像

docker pull haproxy

        創建Haproxy配置文件，配置文件詳情參考https://zhang.ge/5125.html

touch /home/soft/haproxy/haproxy.cfg

global
	#工作目錄
	chroot /usr/local/etc/haproxy
	#日誌文件，使用rsyslog服務中local5日誌設備（/var/log/local5），等級info
	log 127.0.0.1 local5 info
	#守護進程運行
	daemon

defaults
	log	global
	mode	http
	#日誌格式
	option	httplog
	#日誌中不記錄負載均衡的心跳檢測記錄
	option	dontlognull
    #連接超時（毫秒）
	timeout connect 5000
    #客戶端超時（毫秒）
	timeout client  50000
	#服務器超時（毫秒）
    timeout server  50000

#監控界面	
listen  admin_stats
	#監控界面的訪問的IP和端口
	bind  0.0.0.0:8888
	#訪問協議
    mode        http
	#URI相對地址
    stats uri   /dbs
	#統計報告格式
    stats realm     Global\ statistics
	#登陸帳戶信息
    stats auth  admin:abc123456
#數據庫負載均衡
listen  proxy-mysql
	#訪問的IP和端口
	bind  0.0.0.0:3306  
    #網絡協議
	mode  tcp
	#負載均衡算法（輪詢算法）
	#輪詢算法：roundrobin
	#權重算法：static-rr
	#最少連接算法：leastconn
	#請求源IP算法：source 
    balance  roundrobin
	#日誌格式
    option  tcplog
	#在MySQL中創建一個沒有權限的haproxy用戶，密碼爲空。Haproxy使用這個賬戶對MySQL數據庫心跳檢測
    option  mysql-check user haproxy
    server  MySQL_1 172.18.0.2:3306 check weight 1 maxconn 2000  
    server  MySQL_2 172.18.0.3:3306 check weight 1 maxconn 2000  
	server  MySQL_3 172.18.0.4:3306 check weight 1 maxconn 2000 
	server  MySQL_4 172.18.0.5:3306 check weight 1 maxconn 2000
	server  MySQL_5 172.18.0.6:3306 check weight 1 maxconn 2000
	#使用keepalive檢測死鏈
    option  tcpka  

        創建容器

docker run -d\
    -p 4001:8888\
    -p 4002:3306\
    -v /home/soft/haproxy:/usr/local/etc/haproxy\
    --name h1\
    --privileged\
    --net=net1\
    --ip=172.18.0.7\
    docker.io/haproxy


haproxy -f /usr/local/etc/haproxy/haproxy.cfg 

        配置完成之後，查看一下監控畫面

http://192.168.0.103:4001/dbs

5、高可用方案

        爲什麼要採用雙機熱備？單節點Haproxy不具備高可用，必須冗餘設計。

        利用Keepalived實現雙機熱備

        Haproxy雙機熱備方案