MySQL数据库——MHA高可用集群架构（实战！！！）

MHA 简介

（1）简介

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。

（2）该软件由两部分组成

MHA Manager（管理节点）和MHA Node（数据节点）。MHA Manager可以单独部署在一个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。

（3）工作原理

1、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。

2、顺序：

① 从宕机崩溃的master保存二进制日志事件（binlog events）;
② 识别含有最新更新的slave；
③ 应用差异的中继日志（relay log）到其他的slave；
④ 应用从master保存的二进制日志事件（binlog events）；
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

实验环境

（1）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。

（2）思路：

安装MySQL数据库配置MySQL 一主两从安装MHA软件配置无密码认证配置MySQL、MHA 高可用模拟 master 故障切换

（3）操作系统：

Cent0S7.6 版本， MHA版本是0.57版本

1、在三台主从服务器上安装mysql数据库（操作相同，只演示一台）

#安装编译依赖环境[root@master ~] yum -y install gcc gcc-c++ ncurses ncurses-devel bison perl-Module-Install cmake[root@master ~]# mount.cifs //192.168.100.100/tools /mnt/tools/     ##挂载工具包Password for root@//192.168.100.100/tools:   [root@master ~]# cd /mnt/tools/MHA/[root@master MHA]# tar xf cmake-2.8.6.tar.gz -C /opt/   ##解压[root@master mnt] cd /opt/cmake-2.8.6/[root@master MHA]# cd /opt/cmake-2.8.6/   ##配置[root@master cmake-2.8.6] gmake && gmake install   ##编译安装#安装mysql数据库[root@master cmake-2.8.6]# cd /mnt/tools/MHA/[root@master MHA]# tar xf mysql-5.6.36.tar.gz -C /opt/t ##解压MySQL#编译mysql[root@master MHA]# cd /opt/mysql-5.6.36/[root@master mysql-5.6.36]# cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/mysql \-DDEFAULT_CHARSET=utf8 \     ##指定字符集-DDEFAULT_COLLATION=utf8_general_ci \     ##指定字符集默认-DWITH_EXTRA_CHARSETS=all \  ##关联额外的所有字符集-DSYSCONFDIR=/etc    ##配置文件目录#安装[root@master mysql-5.6.36]# make && make install  ##编译安装#设置环境变量[root@master mysql-5.6.36]# cp support-files/my-default.cnf /etc/my.cnf  ##复制配置文件[root@master mysql-5.6.36]# cp support-files/mysql.server /etc/rc.d/init.d/mysqld ##复制启动脚本[root@master mysql-5.6.36]# chmod +x /etc/rc.d/init.d/mysqld  ##给执行权限[root@master mysql-5.6.36]# chkconfig --add mysqld  ##添加到service管理中[root@master mysql-5.6.36]# echo "PATH=$PATH:/usr/local/mysql/bin" >> /etc/profile##修改环境变量[root@master mysql-5.6.36]# source /etc/profile   ##刷新华宁变量#创建mysql数据库，并授权[root@master mysql-5.6.36]# groupadd mysql   ##创建组[root@master mysql-5.6.36]# useradd -M -s /sbin/nologin mysql -g mysql  ##创建系统用户[root@master mysql-5.6.36]# chown -R mysql.mysql /usr/local/mysql  ##修改属组属主[root@master mysql-5.6.36]# mkdir -p /data/mysql  ##创建数据目录#初始化数据库[root@master mysql-5.6.36]# /usr/local/mysql/scripts/mysql_install_db \--basedir=/usr/local/mysql \  ##文件目录--datadir=/usr/local/mysql/data \  ##数据目录--user=mysql   ##用户

2、修改 mysql 的主配置文件：/etc/my.cnf ，注意三台服务器的 server-id 不能一样

##配置主服务器：[root@master mysql-5.6.36]# vim /etc/my.cnf[mysql]server-id = 1#开启二进制日志log_bin = master-bin#允许从服务器进行同步log-slave-updates = true##配置从服务器1：[root@slave1 mysql-5.6.36]# vim /etc/my.cnf[mysql]server-id = 2#开启二进制日志log_bin = master-bin #使用中继日志进行同步relay-log = relay-log-binrelay-log-index = slave-relay-bin.index##配置从服务器2：[root@slave2 mysql-5.6.36]# vim /etc/my.cnf[mysql]server-id = 3log_bin = master-binrelay-log = relay-log-binrelay-log-index = slave-relay-bin.index

3、三台服务器启动 mysql 服务

#在三台服务器上分别创建这两个个软链接[root@master mysql-5.6.36]# ln -s /usr/local/mysql/bin/mysql /usr/sbin/[root@master mysql-5.6.36]# ln -s /usr/local/mysql/bin/mysqlbinlog /usr/sbin/#启动mysql[root@master mysql-5.6.36]# /usr/local/mysql/bin/mysqld_safe --user=mysql &#关闭防火墙和安全功能[root@master mysql-5.6.36]# systemctl stop firewalld.service[root@master mysql-5.6.36]# setenforce 0

4、配置 Mysql 主从同步（一主两从）在所有数据库节点上授权两个用户

[root@master mysql-5.6.36]# mysql -u root -p             //进入数据库mysql> grant replication slave on *.* to 'myslave'@'192.168.52.%' identified by '123';##从数据库同步使用用户myslavemysql> grant all privileges on *.* to 'mha'@'192.168.52.%' identified by 'manager';##manager使用监控用户mysql> flush privileges;  //刷新数据库#在数据库上添加下列授权（理论上不需要）以主机名授权（MHA检查时是通过主机名的形式）mysql> grant all privileges on *.* to 'mha'@'master' identified by 'manager';mysql> grant all privileges on *.* to 'mha'@'slave1' identified by 'manager';mysql> grant all privileges on *.* to 'mha'@'slave2' identified by 'manager';

5、在master服务器上查看二进制文件和同步点

mysql> show master status;+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+| File              | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+| master-bin.000001 |     1213 |              |                  |                   |+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+1 row in set (0.00 sec)

6、在两台从服务器上设置同步

#在两台从服务器上都执行下列的命令，同步主服务器的日志mysql>  change master to master_host='192.168.52.129',master_user='myslave',master_password='123',master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=1213;mysql>  start slave;    //开启slavemysql> show slave status\G;  //查看slave             Slave_IO_Running: Yes            Slave_SQL_Running: Yesmysql> set global read_only=1;mysql> flush privileges;   //刷新数据库

7、在所有服务器上安装MHA依懒的环境，首先安装epel源

[root@master mysql-5.6.36]# yum install epel-release --nogpgcheck -y  ##安装源[root@master mysql-5.6.36]# yum install -y perl-DBD-MySQL \  ##针对MySQLperl-Config-Tiny \  ##配置文件perl-Log-Dispatch \   ##日志perl-Parallel-ForkManager \  ##多线程管理perl-ExtUtils-CBuilder \    ##扩展工具perl-ExtUtils-MakeMaker \  perl-CPAN  ##程序库

8、在所有服务器上安装 node

#解压安装node[root@manager ~]# cd ~[root@manager ~]# tar zxvf /mnt/mha4mysql-node-0.57.tar.gz[root@manager ~]# cd mha4mysql-node-0.57/[root@manager mha4mysql-node-0.57]# perl Makefile.PL  ##perl进行编译[root@manager mha4mysql-node-0.57]# make && make install  ##编译安装

9、在manger服务器上安装manager（注意：一定要安装node组件才能安装manager组件）

#关闭防火墙[root@manager ~]# systemctl stop firewalld.service [root@manager ~]# setenforce 0#解压并安装manager[root@manager ~]# cd ~[root@manager ~]# tar zxvf /mnt/mha4mysql-manager-0.57.tar.gz[root@manager ~]# cd mha4mysql-manager-0.57/[root@manager mha4mysql-manager-0.57]# perl Makefile.PL   ##perl编译[root@manager mha4mysql-manager-0.57]# make && make install   ##编译安装manager服务器安装后在 usr/local/bin 目录下面会生成几个工具： - masterha_check_repl      检查mysql复制状况 - masterha_master_monitor       检查master是否宕机 - masterha_check_ssh   检查MHA的SSH配置情况   - masterha_master_switch     控制故障转移 - masterha_check_status         检查当前MHA运行状态 -  masterha_conf_host        添加或删除配置的server信息 - masterha_stop                关闭manager - masterha_manager                     启动manager的脚本node安装后在/usr/local/bin下面会生成的几个脚本（通常由MHA Manager的脚本触发，无需人为操作） - 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； - save_binary_logs：保存和复制 master 的二进制日志； - 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、配置无密码访问

##在manager配置所有数据库节点的无密码认证[root@manager ~]# ssh-keygen -t rsa  ##生成秘钥Enter file in which to save the key (/root/.ssh/id_rsa):   ##回车Enter passphrase (empty for no passphrase):   ##回车Enter same passphrase again:    ##回车[root@manager ~]# ssh-copy-id 192.168.52.129  ##上传到其他服务器Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yesroot@192.168.52.129's password:    ##输入129服务器的密码[root@manager ~]# ssh-copy-id 192.168.52.130[root@manager ~]# ssh-copy-id 192.168.52.131##在master上配置到数据库节点slave1和slave2的无密码认证[root@master ~]# ssh-keygen -t rsa[root@master ~]# ssh-copy-id 192.168.52.130[root@master ~]# ssh-copy-id 192.168.52.131##在slave1上配置到数据库节点master'和slave2的无密码认证[root@slave1 ~]# ssh-keygen -t rsa[root@slave1 ~]# ssh-copy-id 192.168.52.129[root@slave1 ~]# ssh-copy-id 192.168.52.131##在slave2上配置到数据库节点slave1和master的无密码认证[root@slave2 ~]# ssh-keygen -t rsa[root@slave2 ~]# ssh-copy-id 192.168.52.129[root@slave2 ~]# ssh-copy-id 192.168.52.130

11、配置MHA，在manager节点上复制相关脚本到/usr/local目录，并进行配置

[root@manager ~]# cp -ra /root/mha4mysql-manager-0.57/samples/scripts/ /usr/local/bin/##复制脚本到/usr/local[root@manager ~]# ls mha4mysql-manager-0.57/samples/scripts/ ##生成四个可执行脚本 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；##将自动切换时 VIP 管理的脚本复制到 /usr/local/bin/目录下：[root@manager ~]# cp /usr/local/bin/scripts/master_ip_failover /usr/local/bin/[root@manager ~]# vim /usr/local/bin/master_ip_failover   ##删除所有内容，重新编写 master_ip_failover 脚本#!/usr/bin/env perluse 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 = '192.168.52.100';my $brdc = '192.168.52.255';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_mastersub 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";}

12、在manager节点上创建MHA软件目录并拷贝配置文件

[root@manager ~]# mkdir /etc/masterha[root@manager ~]# cp /root/mha4mysql-manager-0.57/samples/conf/app1.cnf /etc/masterha/#编辑配置文件[root@manager ~]# vim /etc/masterha/app1.cnf[server default]#manager配置文件manager_log=/var/log/masterha/app1/manager.log     #manager日志manager_workdir=/var/log/masterha/app1#master保存binlog的位置，这里的路径要与master里配置的bilog的相同master_binlog_dir=/usr/local/mysql/data#设置自动failover时候的切换脚本。也就是上边的那个脚本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#这个密码是前文中创建监控用户的那个密码password=managerremote_workdir=/tmp#设置复制用户密码repl_password=123#设置复制用户的用户repl_user=myslave#设置发生切换后发生报警的脚本secondary_check_script=/usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.52.130 -s 192.168.52.131#设置故障发生关闭故障脚本主机shutdown_script=""#设置ssh的登录用户名ssh_user=root#设置监控用户user=mha[server1]hostname=192.168.52.129port=3306[server2]candidate_master=1#设置为候选master，如果设置该参数以后，发送主从切换以后将会从此从库升级为主库hostname=192.168.52.130check_repl_delay=0port=3306[server3]hostname=192.168.52.131port=3306

13、测试 ssh 无密码认证，如果正常最后都会输出 successful，检查建健康状态

[root@manager ~]# masterha_check_ssh -conf=/etc/masterha/app1.cnf........//省略内容[root@manager ~]# masterha_check_repl -conf=/etc/masterha/app1.cnf

14、在master上配置虚拟ip

[root@master mha4mysql-node-0.57]# /sbin/ifconfig ens33:1 192.168.52.100/24

15、在manager服务器上启动mha

[root@manager scripts]# 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 &##查看MHA状态，可以看到当前的master是mysql节点[root@manager scripts]# masterha_check_status --conf=/etc/masterha/app1.cnfapp1 (pid:43036) is running(0:PING_OK), master:192.168.52.129

16、故障模拟

[root@manager scripts]# tailf /var/log/masterha/app1/manager.log   ##启动监控观察日志记录##关掉master服务器[root@master mha4mysql-node-0.57]# pkill -9 mysql可以看到从库的状态，vip会切换到其中之一的从库上：[root@slave1 mha4mysql-node-0.57]# ifconfig ens33: flags=4163  mtu 1500                inet 192.168.52.130  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.52.255ens33:1: flags=4163  mtu 1500                inet 192.168.52.100  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.52.255                ether 00:0c:29:af:94:06  txqueuelen 1000  (Ethernet)此时，在manager上安装mysql，客户机也可以通过虚拟ip，连接上数据库：##在vip的数据库服务器上提权mysql> grant all on *.* to 'root'@'%' identified by 'abc123';Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)##在客户机上用虚拟ip进行登录[root@manager ~]# mysql -uroot -h 192.168.52.100 -p  ##指定虚拟ipEnter password:   ##输入密码MySQL [(none)]>