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MySQL高可用架构之MHA架构全解_Mysql_
2023-05-26
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简介 MySQL高可用架构之MHA架构全解_Mysql_
MHA（Master HA）是一款开源的 MySQL 的高可用程序，它为 MySQL 主从复制架构提供了 automating master failover 功能。MHA 在监控到 master 节点故障时，会提升其中拥有最新数据的 slave 节点成为新的master 节点，在此期间，MHA 会通过于其它从节点获取额外信息来避免一致性方面的问题。MHA 还提供了 master 节点的在线切换功能，即按需切换 master/slave 节点。
MHA 是由日本人 yoshinorim（原就职于DeNA现就职于FaceBook）开发的比较成熟的 MySQL 高可用方案。MHA 能够在30秒内实现故障切换，并能在故障切换中，最大可能的保证数据一致性。目前淘宝也正在开发相似产品 TMHA， 目前已支持一主一从。
一、介绍
MHA（Master High Availability）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。
二、组成
两部分组成：MHA Manager（管理节点）和MHA Node（数据节点）。
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。
三、工作过程
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。
四、架构
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。
（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；
Manager工具包主要功能
masterha_check_ssh 检查MHA的SSH配置状况 masterha_check_repl 检查MySQL复制状况 masterha_manger 启动MHA masterha_check_status 检测当前MHA运行状态 masterha_master_monitor 检测master是否宕机 masterha_master_switch 控制故障转移（自动或者手动） masterha_conf_host 添加或删除配置的server信息
Node工具包功能
save_binary_logs 保存和复制master的二进制日志 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 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）
五、实例展示
部署MHA准备工作：
角色 ip地址 主机名 server_id 类型 Monitor host 192.168.0.20 server01 - 监控复制组 Master 192.168.0.50 server02 1 写入 Candicate master 192.168.0.60 server03 2 读 Slave 192.168.0.70 server04 3 读
master对外提供写服务，备选master（实际的slave，主机名server03）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
## 1.关闭防火墙 systemctl stop firewalld systemctl disable firewalld setenforce 0 ## 2.设置主机名 hostnamectl set-hostname Mysql1 hostnamectl set-hostname Mysql2 hostnamectl set-hostname Mysql3 ## 3.节点设置：Master、slave1、slave2配置文件/etc/my.cnf ## a、Master 节点## vim /etc/my.cnf [mysqld] server-id = 1 log_bin = master-bin log-slave-updates = true systemctl restart mysqld ##Slave1、Slave2 节点## vim /etc/my.cnf server-id = 2 #三台服务器的 server-id 不能一样 log_bin = master-bin relay-log = relay-log-bin relay-log-index = slave-relay-bin.index systemctl restart mysqld ## 4.创建软链接 ln -s /usr/local/mysql/bin/mysql /usr/sbin/ ln -s /usr/local/mysql/bin/mysqlbinlog /usr/sbin/ ## 5.一主两从：所有节点进行mysql授权 mysql -uroot -p grant replication slave on *.* to 'myslave'@'192.168.80.%' identified by '123'; #从数据库同步使用 grant all privileges on *.* to 'mha'@'192.168.80.%' identified by 'manager'; #manager 使用 grant all privileges on *.* to 'mha'@'Mysql1' identified by 'manager'; #防止从库通过主机名连接不上主库 grant all privileges on *.* to 'mha'@'Mysql2' identified by 'manager'; grant all privileges on *.* to 'mha'@'Mysql3' identified by 'manager';
## 主master上可看到二进制文件，同步点 show master status; +-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+ | File | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set | +-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+ | master-bin.000002 | 1745 | | | | +-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
## slave1、slave2节点数据同步结果 show slave status\G //确保 IO 和 SQL 线程都是 Yes，代表同步正常。 Slave_IO_Running: Yes Slave_SQL_Running: Yes
# slave1、slave2设置为只读模式 set global read_only=1;
# 创建数据库测试 ##在 Master 主库插入条数据，测试是否同步## create database test_db; use test_db; create table test(id int); insert into test(id) values (1);
# 从数据库查看 select * from test_db.test; +------+ | id | +------+ | 1 | +------+
安装 MHA 软件
（1）所有服务器上都安装 MHA 依赖的环境，首先安装 epel 源
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
（2）安装 MHA 软件包，先在所有服务器上必须先安装 node 组件
对于每个操作系统版本不一样，这里 CentOS7.4 必须选择 0.57 版本。
在所有服务器上必须先安装 node 组件，最后在 MHA-manager 节点上安装 manager 组件，因为 manager 依赖 node 组件。
cd /opt tar zxvf mha4mysql-node-0.57.tar.gz cd mha4mysql-node-0.57 perl Makefile.PL make && make install
（3）在 MHA manager 节点上安装 manager 组件
cd /opt tar zxvf mha4mysql-manager-0.57.tar.gz cd mha4mysql-manager-0.57 perl Makefile.PL make && make install
7．在所有服务器上配置无密码认证
（1）在 manager 节点上配置到所有数据库节点的无密码认证
----------------------------------------------------------------------------------------- #manager 组件安装后在/usr/local/bin 下面会生成几个工具，主要包括以下几个： masterha_check_ssh 检查 MHA 的 SSH 配置状况 masterha_check_repl 检查 MySQL 复制状况 masterha_manger 启动 manager的脚本 masterha_check_status 检测当前 MHA 运行状态 masterha_master_monitor 检测 master 是否宕机 masterha_master_switch 控制故障转移（自动或者手动） masterha_conf_host 添加或删除配置的 server 信息 masterha_stop 关闭manager #node 组件安装后也会在/usr/local/bin 下面会生成几个脚本（这些工具通常由 MHAManager 的脚本触发，无需人为操作）主要如下： save_binary_logs 保存和复制 master 的二进制日志 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 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）
（2）在 mysql1 上配置到数据库节点 mysql2 和 mysql3 的无密码认证
ssh-keygen -t rsa #一路按回车键 ssh-copy-id 192.168.80.10 ssh-copy-id 192.168.80.20 ssh-copy-id 192.168.80.30
（3）在 mysql2 上配置到数据库节点 mysql1 和 mysql3 的无密码认证
ssh-keygen -t rsa ssh-copy-id 192.168.80.20 ssh-copy-id 192.168.80.30
（4）在 mysql3 上配置到数据库节点 mysql1 和 mysql2 的无密码认证
ssh-keygen -t rsa ssh-copy-id 192.168.80.10 ssh-copy-id 192.168.80.30
8．在 manager 节点上配置 MHA
（1）在 manager 节点上复制相关脚本到/usr/local/bin 目录
cp -rp /opt/mha4mysql-manager-0.57/samples/scripts /usr/local/bin //拷贝后会有四个执行文件 ll /usr/local/bin/scripts/ ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 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
（2）复制上述的自动切换时 VIP 管理的脚本到 /usr/local/bin 目录，这里使用master_ip_failover脚本来管理 VIP 和故障切换
cp /usr/local/bin/scripts/master_ip_failover /usr/local/bin
（3）修改内容如下：（删除原有内容，直接复制并修改vip相关参数）
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 ); #############################添加内容部分######################################### my $vip = '192.168.80.200'; #指定vip的地址 my $brdc = '192.168.80.255'; #指定vip的广播地址 my $ifdev = 'ens33'; #指定vip绑定的网卡 my $key = '1'; #指定vip绑定的虚拟网卡序列号 my $ssh_start_vip = "/sbin/ifconfig ens33:$key $vip"; #代表此变量值为ifconfig ens33:1 192.168.80.200 my $ssh_stop_vip = "/sbin/ifconfig ens33:$key down"; #代表此变量值为ifconfig ens33:1 192.168.80.200 down my $exit_code = 0; #指定退出状态码为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; } els
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