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MHA实现MySQL高可用集群架构

MySQL 作者:18141908802 时间:2019-08-27 11:01:50 0 删除 编辑

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https://www.cnblogs.com/tanxiaojun/p/10424699.html


MHA简介

MHA(Master HighAvailability)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。

MHA里有两个角色一个是MHA Node(数据节点)另一个是MHA Manager(管理节点)。

MHA Manager可以单独部署在一机器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
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

异步复制(Asynchronous replication)

MySQL默认的复制即是异步的,主库在执行完客户端提交的事务后会立即将结果返给给客户端,并不关心从库是否已经接收并处理,这样就会有一个问题,主如果crash掉了,此时主上已经提交的事务可能并没有传到从上,如果此时,强行将从提升为主,可能导致新主上的数据不完整。

全同步复制(Fully synchronousreplication)

指当主库执行完一个事务,所有的从库都执行了该事务才返回给客户端。因为需要等待所有从库执行完该事务才能返回,所以全同步复制的性能必然会收到严重的影响。

半同步复制(Semisynchronous replication)

介于异步复制和全同步复制之间,主库在执行完客户端提交的事务后不是立刻返回给客户端,而是等待至少一个从库接收到并写到relay log中才返回给客户端。相对于异步复制,半同步复制提高了数据的安全性,同时它也造成了一定程度的延迟,这个延迟最少是一个TCP/IP往返的时间。所以,半同步复制最好在低延时的网络中使用。
下面来看看半同步复制的原理图:
构建MHA实现MySQL高可用集群架构

总结:异步与半同步异同

默认情况下MySQL的复制是异步的,Master上所有的更新操作写入Binlog之后并不确保所有的更新都被复制到Slave之上。异步操作虽然效率高,但是在Master/Slave出现问题的时候,存在很高数据不同步的风险,甚至可能丢失数据。
MySQL5.5引入半同步复制功能的目的是为了保证在master出问题的时候,至少有一台Slave的数据是完整的。在超时的情况下也可以临时转入异步复制,保障业务的正常使用,直到一台salve追赶上之后,继续切换到半同步模式。

工作原理

相较于其它HA软件,MHA的目的在于维持MySQL Replication中Master库的高可用性,其最大特点是可以修复多个Slave之间的差异日志,最终使所有Slave保持数据一致,然后从中选择一个充当新的Master,并将其它Slave指向它。

-从宕机崩溃的master保存二进制日志事件(binlogevents)。  -识别含有最新更新的slave。  -应用差异的中继日志(relay log)到其它slave。  -应用从master保存的二进制日志事件(binlogevents)。  -提升一个slave为新master。  -使其它的slave连接新的master进行复制。

目前MHA主要支持一主多从的架构,要搭建MHA,要求一个复制集群中必须最少有三台数据库服务器,一主二从,即一台充当master,一台充当备用master,另外一台充当从库,因为至少需要三台服务器。
相关软件包

  1. MHA监控服务器安装:mha4mysql-manager-0.55-1.el5.noarch,mha4mysql-node-0.54-1.el5.noarch
  2. 其他主从集群服务器安装:mha4mysql-node-0.54-1.el5.noarch

MHA软件包官网地址:  https://code.google.com/archive/p/mysql-master-ha/
使用到如下包:

mha4mysql-manager-0.55-1.el5.noarchmha4mysql-node-0.54-1.el5.noarch

二、构建集群架构基础环境

实现环境:

角色 IP地址 主机名 Server Id 类型 OS
Manager 192.168.64.37 manager
管理节点 Centos7.2x86_64
master 192.168.64.7 master1 1 主mysql Centos7.2x86_64
Candidate master 192.168.64.17 master2 2 从mysql Centos7.2x86_64
slave 192.168.64.27 slave 3 从mysql Centos7.2x86_64

其中master对外提供写服务,备选master(实际的slave,主机名master2)提供读服务,slave也提供相关的读服务,一旦master宕机,将会把备选master提升为新的master,slave指向新的master,manager作为管理服务器。

1、 在配置好所有主机IP地址后检查selinux,firewalld设置,关闭所有主机selinux ,firewalld 服务以方便后期主从同步不出错

vim /etc/sysconfig/selinux
SELINUX=disabled   本行替换为
systemctl stop firewalld   关闭防火墙

2.同步服务器时间

vim /etc/chrony.conf
server 192.168.64.7 iburst   master2 slave配置与master1时间同步

3、
在四台主机上都配置epel源
官网下载地址:点击打开链接 wget  https://mirrors.ustc.edu.cn/epel/7/x86_64/Packages/e/epel-release-7-11.noarch.rpm
4.在四台主机上建立ssh无交互登录环境

[root@manager ~]#  ssh-keygen -t rsa[root@manager ~]#  ssh-copy-id -i id_rsa.pub 192.168.64.37[root@manager ~]#  scp authorized_keys id_rsa 192.168.64.17:/root/.ssh/[root@manager ~]#  scp authorized_keys id_rsa 192.168.64.27:/root/.ssh/[root@manager ~]#   scp authorized_keys id_rsa 192.168.64.7:/root/.ssh/测试ssh登录面密钥
[root@master ~]# ssh root@192.168.64.37   其它主机可以分别测试下

三、 配置MySQL的主从复制

1、在主从节点安装node节点包(master1 master2,slave)

[root@master ~]# lsanaconda-ks.cfg  Downloads                             original-ks.cfg  reset.sh   VideosDesktop          mha4mysql-node-0.54-0.el6.noarch.rpm  Pictures         reset.sqlDocuments        Music                                 Public           Template[root@master ~]# l  yum install mha*

2、修改my.cnf文件,配置主从同步
注意:若主MYSQL服务器已经存在,只是后期才搭建从MYSQL服务器,在置配数据同步前应先将主MYSQL服务器的要同步的数据库拷贝到从MYSQL服务器上(如先在主MYSQL上备份数据库,再用备份在从MYSQL服务器上恢复)
(1.)master1的主机配置:

innodb_file_per_table
log_bin
read_only
server_id=0
skip_name_resolve=1

(2.)master2的主机配置:

innodb_file_per_table
server_id=2
skip_name_resolve=1
read_only
relay_log_purge=0
log_bin

(3)slave的主机配置:

innodb_file_per_table
server_id=3
skip_name_resolve=1
read_only
relay_log_purge=0
log_bin

注意:重启所有主机的mariadb服务!!!

(3.)创建用于主从复制的账号“mharep”,在(master1、master2)主机上创建即可,创建MHA管理账号“manager”在所有mysql服务器上都要创建。
master1、master2主机上的配置:

mysql>GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'repluser'@'192.168.64.%' IDENTIFIED BY 'centos';mysql> GRANT ALL ON *.* TO 'mhauser'@'192.168.64.%' IDENTIFIED BY 'centos';

slave主机上的配置:

mysql> GRANT ALL ON *.* TO 'mhauser'@'192.168.64.%' IDENTIFIED BY 'centos';

开始创建主从复制:

查看master1的节点:

MariaDB [(none)]> show master logs;
+--------------------+-----------+| Log_name           | File_size |
+--------------------+-----------+
| mariadb-bin.000001 |       502 || mariadb-bin.000002 |       487 |
| mariadb-bin.000003 |       504 || mariadb-bin.000004 |       245 |
+--------------------+-----------+
4 rows in set (0.04 sec)

master2主机上的配置:

创建主从复制,并开启slave功能

mysql>CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.64.7',MASTER_USER='repluser' ,MASTER_PASSWORD='centos',MASTER_LOG_FILE='mariadb-bin.000004',MASTER_LOG_POS=245;mysql> start slave;

查看master2主机从的状态,以下两个值必须为yes,代表从服务器能正常连接主服务器

Slave_IO_Running:Yes  Slave_SQL_Running:Yes

slave主机上的配置:

创建主从复制,并开启salve功能

mysql>CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.64.7',MASTER_USER='repluser' ,MASTER_PASSWORD='centos',MASTER_LOG_FILE='mariadb-bin.000004',MASTER_LOG_POS=245;mysql> start slave;

查看slave主机从的状态,以下两个值必须为yes,代表从服务器能正常连接主服务器

Slave_IO_Running:Yes  Slave_SQL_Running:Yes
MariaDB [(none)]> show slave status\G;*************************** 1. row ***************************               Slave_IO_State: Waiting for master to send event                  Master_Host: 192.168.64.7                  Master_User: repluser                  Master_Port: 3306                Connect_Retry: 60              Master_Log_File: mariadb-bin.000004          Read_Master_Log_Pos: 245               Relay_Log_File: mariadb-relay-bin.000002                Relay_Log_Pos: 531        Relay_Master_Log_File: mariadb-bin.000004             Slave_IO_Running: Yes            Slave_SQL_Running: Yes              Replicate_Do_DB:           Replicate_Ignore_DB:            Replicate_Do_Table:        Replicate_Ignore_Table:       Replicate_Wild_Do_Table: 
  Replicate_Wild_Ignore_Table: 
                   Last_Errno: 0                   Last_Error:                  Skip_Counter: 0          Exec_Master_Log_Pos: 245              Relay_Log_Space: 827              Until_Condition: None               Until_Log_File:                 Until_Log_Pos: 0           Master_SSL_Allowed: No           Master_SSL_CA_File:            Master_SSL_CA_Path:               Master_SSL_Cert:             Master_SSL_Cipher:                Master_SSL_Key:         Seconds_Behind_Master: 0Master_SSL_Verify_Server_Cert: No                Last_IO_Errno: 0                Last_IO_Error:                Last_SQL_Errno: 0               Last_SQL_Error: 
  Replicate_Ignore_Server_Ids: 
             Master_Server_Id: 11 row in set (0.00 sec)
ERROR: No query specified

注意:

第一条grant命令是创建一个用于主从复制的帐号repluser,在master1和master2的主机上创建即可。

第二条grant命令是创建MHA管理账号manager,所有mysql服务器上都需要创建。MHA会在配置文件里要求能远程登录到数据库,所以要进行必要的赋权。

四、安装配置mysql-MHA

mha包括manager节点和data节点,data节点包括原有的MySQL复制结构中的主机,至少3台,即1主2从,当masterfailover后,还能保证主从结构;主从复制集群只需安装node包。

manager server:运行监控脚本,负责monitoring和 auto-failover;mha manager节点需要安装node包和manager包。
1、在manager主机上需要安装( mha4mysql-manager-0.55-0.el6.noarch.rpm和 mha4mysql-node-0.54-0.el6.noarch.rpm)两个操作管理节点, 在3台数据库主机上只需要安装MHA的node节点即可。

[root@manager ~]# ls192.168.64.17    cobbler.ks            mha4mysql-manager-0.55-0.el6.noarch.rpm192.168.64.27    ks-post.log           mha4mysql-node-0.54-0.el6.noarch.rpm192.168.64.7     ks-post-nochroot.log  original-ks.cfganaconda-ks.cfg  ks-pre.log[root@manager ~]#  yum install mha*

其他三台数据库节点需要安装MHA的node节点(过程略)!!!

  1. 配置MHA

与绝大多数Linux应用程序类似,MHA的正确使用依赖于合理的配置文件。MHA的配置文件与mysql的my.cnf文件配置相似,采取的是param=value的方式来配置,配置文件位于管理节点,通常包括每一个mysql server的主机名,mysql用户名,密码,工作目录等等。

(1.)编辑/etc/masterha/app1.conf,内容如下:

[root@manager ~]# vim /etc/mastermha/app1.cnf [server default]user=mhauserpassword=centosmanager_workdir=/data/mastermha/app1/manager_log=/data/mastermha/app1/manager.logremote_workdir=/data/mastermha/app1/ssh_user=rootrepl_user=repluserrepl_password=centosping_interval=1[server1]hostname=192.168.64.7candidate_master=1[server2]hostname=192.168.64.17candidate_master=1[server3]hostname=192.168.64.27candidate_master=1

配置项的解释:

manager_workdir=/masterha/app1 //设置manager的工作目录  
manager_log=/masterha/app1/manager.log //设置manager的日志  
user=manager//设置监控用户manager  
password=123456  //监控用户manager的密码  
ssh_user=root  //ssh连接用户  
repl_user=mharep  //主从复制用户  
repl_password=123.abc //主从复制用户密码  
ping_interval=1   //设置监控主库,发送ping包的时间间隔,默认是3秒,尝试三次没有回应的时候自动进行railover  
master_binlog_dir=/usr/local/mysql/data   //设置master 保存binlog的位置,以便MHA可以找到master的日志,我这里的也就是mysql的数据目录  
candidate_master=1//设置为候选master,如果设置该参数以后,发生主从切换以后将会将此从库提升为主库。

SSH 有效性验证:

[root@manager ~]# masterha_check_ssh --conf=/etc/mastermha/app1.cnf Sun Apr 22 06:36:33 2018 - [warning] Global configuration file /etc/masterha_default.cnf not found. Skipping.
/etc/masterha/app1.cnf:No such file or directory
 at /usr/share/perl5/vendor_perl/MHA/SSHCheck.pm line 148.[root@manager ~]# masterha_check_ssh masterha_check_ssh
[root@manager ~]# masterha_check_ssh --conf=/etc/mastermha/app1.cnf Sun Apr 22 06:37:13 2018 - [warning] Global configuration file /etc/masterha_default.cnf not found. Skipping.
Sun Apr 22 06:37:13 2018 - [info] Reading application default configurations from /etc/mastermha/app1.cnf..
Sun Apr 22 06:37:13 2018 - [info] Reading server configurations from /etc/mastermha/app1.cnf..
Sun Apr 22 06:37:13 2018 - [info] Starting SSH connection tests..
Sun Apr 22 06:37:18 2018 - [debug] 
Sun Apr 22 06:37:14 2018 - [debug]  Connecting via SSH from root@192.168.64.27(192.168.64.27:22) to root@192.168.64.7(192.168.64.7:22)..
Sun Apr 22 06:37:16 2018 - [debug]   ok.
Sun Apr 22 06:37:16 2018 - [debug]  Connecting via SSH from root@192.168.64.27(192.168.64.27:22) to root@192.168.64.17(192.168.64.17:22)..
Sun Apr 22 06:37:17 2018 - [debug]   ok.
Sun Apr 22 06:37:18 2018 - [debug] 
Sun Apr 22 06:37:14 2018 - [debug]  Connecting via SSH from root@192.168.64.17(192.168.64.17:22) to root@192.168.64.7(192.168.64.7:22)..
Sun Apr 22 06:37:16 2018 - [debug]   ok.
Sun Apr 22 06:37:16 2018 - [debug]  Connecting via SSH from root@192.168.64.17(192.168.64.17:22) to root@192.168.64.27(192.168.64.27:22)..
Sun Apr 22 06:37:17 2018 - [debug]   ok.
Sun Apr 22 06:37:18 2018 - [debug] 
Sun Apr 22 06:37:13 2018 - [debug]  Connecting via SSH from root@192.168.64.7(192.168.64.7:22) to root@192.168.64.17(192.168.64.17:22)..
Sun Apr 22 06:37:17 2018 - [debug]   ok.
Sun Apr 22 06:37:17 2018 - [debug]  Connecting via SSH from root@192.168.64.7(192.168.64.7:22) to root@192.168.64.27(192.168.64.27:22)..
@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
@    WARNING: REMOTE HOST IDENTIFICATION HAS CHANGED!     @
@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
IT IS POSSIBLE THAT SOMEONE IS DOING SOMETHING NASTY!
Someone could be eavesdropping on you right now (man-in-the-middle attack)!
It is also possible that a host key has just been changed.
The fingerprint for the ECDSA key sent by the remote host isSHA256:080GPU/VjQmyb/Ije4lASHgZDXJv5E/QOqAcAv0wfV0.
Please contact your system administrator.
Add correct host key in /root/.ssh/known_hosts to get rid of this message.
Offending ECDSA key in /root/.ssh/known_hosts:1Keyboard-interactive authentication is disabled to avoid man-in-the-middle attacks.
Sun Apr 22 06:37:18 2018 - [debug]   ok.
Sun Apr 22 06:37:18 2018 - [info] All SSH connection tests passed successfully.

集群复制的有效性验证:

注意:mysql数据库必须都启动

[root@manager ~]# masterha_check_repl --conf=/etc/mastermha/app1.cnf

注意:验证成功的话会自动识别出所有服务器和主从状况!!!

在验证时,若遇到这个错误:Can't exec "mysqlbinlog" ......

解决方法是在所有服务器上执行:

[css] view plain copy
ln -s /usr/local/mysql/bin/* /usr/local/bin/

启动 manager:

[root@manager ~]# masterha_manager --conf=/etc/mastermha/app1.cnf Sun Apr 22 06:39:35 2018 - [warning] Global configuration file /etc/masterha_default.cnf not found. Skipping.
Sun Apr 22 06:39:35 2018 - [info] Reading application default configurations from /etc/mastermha/app1.cnf..
Sun Apr 22 06:39:35 2018 - [info] Reading server configurations from /etc/mastermha/app1.cnf..

注意:在应用Unix/Linux时,我们一般想让某个程序在后台运行,于是我们将常会用&在程序结尾来让程序自动运行。比如我们要运行mysql在后台: /usr/local/mysql/bin/mysqld_safe –user=mysql&。可是有很多程序并不想mysqld一样,这样我们就需要nohup命令,

五、模拟故障,检测状态转移

1、停掉master1 的mariadb服务

[root@master ~]#  systemctl stop mariadb

(2.)查看 MHA 日志
上面的配置文件中指定了日志位置为/data /masterha/app1/manager.log

[root@manager ~]# cat/masterha/app1/manager.log

从日志信息中可以看到master failover 已经成功了,并可以看出故障转移的大体流程

(3)检查 slave 的复制
登录 slave(192.168.64.27)的Mysql,查看 slave 状态

mysql> show slave status\G;

可以看到master 的 IP 现在为 192.168.64.17,已经切换到和192.168.64.27同步了,本来是和192.168.64.7同步的,说明 MHA 已经把Candicatemaster(master2)提升为了新的master,IO线程和SQL线程也正确运行,MHA 搭建成功!!!


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