MySQL高可用集群架构——MHA架构
(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
master(192.168.13.129) mha4mysql-node| slave1(192.168.13.130) mha4mysql-node | slave2(192.168.13.131) mha4mysql-node | manager(192.168.13.128) mha4mysql-manager、 mha4mysql-node|
1,在三台主从服务器上安装mysql数据库
#安装编译依懒环境 [ ~] yum -y install gcc gcc-c++ ncurses ncurses-devel bison perl-Module-Install cmake [ ~] mount.cifs //192.168.100.3/mha /mnt ##挂载软件包 Password for //192.168.100.3/mha: [ ~] cd /mnt [ mnt] tar zxvf cmake-2.8.6.tar.gz -C /opt ##安装cmake编译软件 [ mnt] cd /opt/cmake-2.8.6/ [ cmake-2.8.6] ./configure ##配置 [ cmake-2.8.6] gmake && gmake install ##编译安装 #安装mysql数据库 [ cmake-2.8.6]# cd /mnt [ mnt]# tar zxvf mysql-5.6.36.tar.gz -C /opt ##解压MySQL #编译mysql [ mnt]# cd /opt/mysql-5.6.36/ [ 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 [ mysql-5.6.36]# make && make install ##编译安装 #设置环境变量 [ mysql-5.6.36]# cp support-files/my-default.cnf /etc/my.cnf ##复制配置文件 [ mysql-5.6.36]# cp support-files/mysql.server /etc/rc.d/init.d/mysqld ##复制启动脚本 [ mysql-5.6.36]# chmod +x /etc/rc.d/init.d/mysqld ##给执行权限 [ mysql-5.6.36]# chkconfig --add mysqld ##添加到service管理中 [ mysql-5.6.36]# echo "PATH=$PATH:/usr/local/mysql/bin" >> /etc/profile ##修改环境变量 [ mysql-5.6.36]# source /etc/profile ##刷新华宁变量 #创建mysql数据库,并授权 [ mysql-5.6.36]# groupadd mysql ##创建组 [ mysql-5.6.36]# useradd -M -s /sbin/nologin mysql -g mysql ##创建系统用户 [ mysql-5.6.36]# chown -R mysql.mysql /usr/local/mysql ##修改属组属主 [ mysql-5.6.36]# mkdir -p /data/mysql ##创建数据目录 #初始化数据库 [ 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: [ 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: [ 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-bin relay-log-index = slave-relay-bin.index ---配置从服务器2: [ mysql-5.6.36]# vim /etc/my.cnf [mysql] server-id = 3 log_bin = master-bin relay-log = relay-log-bin relay-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 [ mysql-5.6.36]# ln -s /usr/local/mysql/bin/mysql /usr/sbin/ [ mysql-5.6.36]# ln -s /usr/local/mysql/bin/mysqlbinlog /usr/sbin/ #启动mysql [ mysql-5.6.36]# /usr/local/mysql/bin/mysqld_safe --user=mysql & #关闭防火墙和安全功能 [ mysql-5.6.36]# systemctl stop firewalld.service [ 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
[ mysql-5.6.36]# mysql -u root -p //进入数据库 mysql> grant replication slave on *.* to ‘myslave‘@‘192.168.13.%‘ identified by ‘123‘; ##从数据库同步使用用户myslave mysql> grant all privileges on *.* to ‘mha‘@‘192.168.13.%‘ 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=‘192.168.13.129‘,master_user=‘myslave‘,master_password=‘123‘,master_log_file=‘master-bin.000001‘,master_log_pos=1213; mysql> start slave; //开启slave mysql> show slave status\G; //查看slave Slave_IO_Running: Yes Slave_SQL_Running: Yes mysql> 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
[ mysql-5.6.36]# yum install epel-release --nogpgcheck -y ##安装源 [ mysql-5.6.36]# yum install -y perl-DBD-MySQL \ ##针对MySQL perl-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 [ ~]# cd ~ [ ~]# tar zxvf /mnt/mha4mysql-node-0.57.tar.gz [ ~]# cd mha4mysql-node-0.57/ [ mha4mysql-node-0.57]# perl Makefile.PL ##perl进行编译 [ 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 [ ~]# systemctl stop firewalld.service [ ~]# setenforce 0 #解压并安装manager [ ~]# cd ~ [ ~]# tar zxvf /mnt/mha4mysql-manager-0.57.tar.gz [ ~]# cd mha4mysql-manager-0.57/ [ mha4mysql-manager-0.57]# perl Makefile.PL ##perl编译 [ 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 [ ~]# 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 [ ~]# ssh-copy-id 192.168.13.129 ##上传到其他服务器 Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes ‘s password: ##输入129服务器的密码 [ ~]# ssh-copy-id 192.168.13.130 [ ~]# ssh-copy-id 192.168.13.131 ##在master上配置到数据库节点slave1和slave2的无密码认证 [ ~]# ssh-keygen -t rsa [ ~]# ssh-copy-id 192.168.13.130 [ ~]# ssh-copy-id 192.168.13.131 ##在slave1上配置到数据库节点master‘和slave2的无密码认证 [ ~]# ssh-keygen -t rsa [ ~]# ssh-copy-id 192.168.13.129 [ ~]# ssh-copy-id 192.168.13.131 ##在slave2上配置到数据库节点slave1和master的无密码认证 [ ~]# ssh-keygen -t rsa [ ~]# ssh-copy-id 192.168.13.129 [ ~]# ssh-copy-id 192.168.13.130
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
[ ~]# cp -ra /root/mha4mysql-manager-0.57/samples/scripts/ /usr/local/bin/ ##复制脚本到/usr/local [ ~]# 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: [ ~]# cp /usr/local/bin/scripts/master_ip_failover /usr/local/bin/ [ ~]# 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 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 = ‘192.168.13.100‘; my $brdc = ‘192.168.13.255‘; 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"; }
12,在manager节点上创建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/ #编辑配置文件 [ ~]# 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=manager remote_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 192.168.13.130 -s 192.168.13.131 #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=192.168.13.129 port=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=192.168.13.130 check_repl_delay=0 port=3306 [server3] hostname=192.168.13.131 port=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
[ ~]# masterha_check_ssh -conf=/etc/masterha/app1.cnf .... [ ~]# masterha_check_repl -conf=/etc/masterha/app1.cnf
14,在master上配置虚拟ip
[ mha4mysql-node-0.57]# /sbin/ifconfig ens33:1 192.168.13.100/24
15,在manager服务器上启动mha
[ 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 [ scripts]# masterha_check_status --conf=/etc/masterha/app1.cnf app1 (pid:43036) is running(0:PING_OK), master:192.168.13.129
16,故障模拟
[ scripts]# tailf /var/log/masterha/app1/manager.log ##启动监控观察日志记录
##关掉master服务器 [ 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:
[ mha4mysql-node-0.57]# ifconfig ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500 inet 192.168.13.130 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.13.255 ens33:1: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500 inet 192.168.13.100 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.13.255 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 [ ~]# mysql -uroot -h 192.168.13.100 -p ##指定虚拟ip Enter password: ##输入密码 MySQL [(none)]>