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MySQL高可用集群搭建 ----- MHA

时间：2021-08-16 14:53:40

一、何为高可用？

高可用性说白了就是应用可以持续不间断的提供服务的能力！

注：

高可用和负载均衡的概念有些初学者可能会混淆，在这也说说负载均衡：

负载均衡：指后端服务器没有状态，可以任意分配，它们之间是同时工作的，能够通过增加机器增加吞吐量、减小服务器压力。

高可用：指后端服务器有状态，一般来说是一主一备的结构，它们之间是一个工作而另一个不工作，在主服务器出故障后，备服务器去接管服务，从而达到持续不间断的提供服务。

二、MHA介绍

MHA使用perl语言编写的一个脚本管理管理工具，用于维持master主库的高可用性。

MHA包含两个部分：MHA Manager（管理节点）和MHA Node（数据节点）

MHA原理：

MHA用于维持 MySQL Replication 中 master 库的高可用性，最大的特点是可以修复多个slave上的差异日志，最终使所有slave保持数据一致，然后从中选取一个充当新的 master，并让其他 slave 指向它。

当master出现故障时，通过对比 slave 之间的 I/O thread 读取主库的 binlog 的 position 号，选取最接近的slave作为备胎（被选主库），其它从库通过与备胎对比，生成差异的中继日志，在备胎上运用从原来的 master 保存的 binlig，同时将备胎提升为master。最后在其他 slave 上运用相应的差异中继日志，并从新的 master 开始复制。

优点：

故障切换时，自动判断哪个从库与主库离的最近，并切换到上面支持binlog server，提高 binlog 的传送效率结合半同步功能，确保故障切换时数据不丢失

三、实验环境介绍

使用三台机器来完成本次MHA的搭建：

IP主机名系统版本角色节点172.25.5.1lxn1RHEL7master nodenode1172.25.5.3lxn3RHEL7slave1 nodenode2172.25.5.4lxn4RHEL7slave2 node+managernode3

四、MHA搭建

MHA下载：

/yoshinorim/mha4mysql-manager

/yoshinorim/mha4mysql-node

wget /yoshinorim/mha4mysql-manager/releases/download/v0.58/mha4mysql-manager-0.58.tar.gzwget /yoshinorim/mha4mysql-node/releases/download/v0.58/mha4mysql-node-0.58.tar.gz

1、配置三台机器免密通信

所有节点都执行生成密钥操作

cd /root/.ssh/ssh-keygen -t dsa -P '' -f id_dsacat id_dsa.pub >> authorized_keys

以主库示例，所有节点都要操作

在主库上接收slave上的密钥

scp 172.25.5.3:/root/.ssh/authorized_keys ./authorized_keys.3scp 172.25.5.4:/root/.ssh/authorized_keys ./authorized_keys.4

在主库上执行合并密钥的命令

cat authorized_keys.3 >> authorized_keyscat authorized_keys.4 >> authorized_keys

在主库上将合并后的密钥文件发给其他节点

scp authorized_keys 172.25.5.3:/root/.ssh/scp authorized_keys 172.25.5.4:/root/.ssh/

完整命令截图（进供参考）

所有节点在/etc/hosts文件中写入本地解析：

172.25.5.1lxn1 node1172.25.5.3lxn3 node2172.25.5.4lxn4 node3

测试

能够互相ssh且不要密码，即成功！

示例：

2、搭建主从环境

环境说明

本次实验搭建的是一主两从环境，使用的MySQL5.7版本，基于GTID+row模式

在所有服务器MySQL上执行以下操作

#创建主从复制帐号create user 'gtid'@'172.25.5.%' identified by 'gtid123';grant replication slave on *.* to 'gtid'@'172.25.5.%';flush privileges;#创建管理帐号create user 'manage'@'172.25.5.%' identified by 'manage123';grant all privileges on *.* to 'manage'@'172.25.5.%';flush privileges;

在主库上复制数据到所有从库，完成在某个时刻GTID的同步

mysqldump --single-transaction -uroot -p -A > all.sqlscp all.sql node2:/root/scp all.sql node3:/root/

在各从库上恢复备份并配置主从复制，开启主从同步

mysql -uroot -p < all.sqlmysql -uroot -p

root@localhost [(none)]>change master to-> master_host='172.25.5.1',-> master_user='gtid',-> master_password='gtid123',-> master_auto_position=1;root@localhost [(none)]>start slave;root@localhost [(none)]>show slave status\G

注：

Slave_IO_Running: Yes

Slave_SQL_Running: Yes

为主从搭建成功！

3、安装MHA-Node节点

在所有节点上安装数据节点

首先安装 MySQL 依赖的 perl 环境

yum install perl-DBD-MySQL.x86_64 -y

解压 mha4mysql-node 包，并安装 perl-cpan

tar -zxf mha4mysql-node-0.58.tar.gz cd mha4mysql-node-0.58/yum install perl-CPAN* -yperl Makefile.PLmake && make install

4、安装配置 MHA-Manager 管理节点

以下操作都是在node3（172.25.5.4）上完成的

安装环境需要的介质包：

注意：我的操作系统是rhel7，下载软件时注意软件版本问题

yum install perl-DBD-MySQL*wget ftp:///mirror/ftp5.gwdg.de/pub/opensuse/repositories/home:/matthewdva:/build:/RedHat:/RHEL-7/complete/x86_64/perl-Params-Validate-1.08-4.el7.x86_64.rpmrpm -ivh perl-Params-Validate-1.08-4.el7.x86_64.rpm wget ftp:///mirror/ftp5.gwdg.de/pub/opensuse/repositories/home:/csbuild:/Perl/RHEL_7/noarch/perl-Config-Tiny-2.20-1.2.noarch.rpmrpm -ivh perl-Config-Tiny-2.20-1.2.noarch.rpmwget ftp:///mirror/ftp5.gwdg.de/pub/opensuse/repositories/home:/csbuild:/Perl/RHEL_7/noarch/perl-Log-Dispatch-2.41-2.2.noarch.rpmrpm -ivh perl-Log-Dispatch-2.41-2.2.noarch.rpmwget ftp:///mirror/download./pub/fedora/epel/7/aarch64/Packages/p/perl-Parallel-ForkManager-1.18-2.el7.noarch.rpmrpm -ivh perl-Parallel-ForkManager-1.18-2.el7.noarch.rpm

安装管理节点

tar -zxf mha4mysql-manager-0.58.tar.gzcd mha4mysql-manager-0.58perl Makefile.PLmake && make install

配置MHA

mkdir /etc/mhamkdir -p /usr/local/mhacd /etc/mha/vim mha.conf#####################################################写入配置[server default]user=managepassword=manage123manager_log=/usr/local/mha/manager.logmanager_workdir=/usr/local/mhamaster_binlog_dir=/mvtech/mysql/logsremote_workdir=/usr/local/mhassh_user=rootrepl_user=gtidrepl_password=gtid123master_ip_failover_script=/usr/local/scripts/master_ip_failovermaster_ip_online_change_script=/usr/local/scripts/master_ip_online_changeping_interval=1[server1]hostname=172.25.5.1ssh_port=22master_binlog_dir=/data/mysqlcandidate_master=1port=3306[server2]candidate_master=1hostname=172.25.5.3ssh_port=22master_binlog_dir=/data/mysqlport=3306[server3]hostname=172.25.5.4ssh_port=22master_binlog_dir=/data/mysqlno_master=1port=3306####################################################

编辑 failover 切换脚本

mkdir /usr/local/mha/scriptscd /usr/local/mha/scriptsvim master_ip_failover#脚本内部的VIP和网卡需要根据自己的实际要求更改###############################################写入#!/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 = '172.25.5.100/24'; # Virtual IP 这里需要根据自己的环境修改my $key = "1"; my $ssh_start_vip = "/sbin/ifconfig ens39:$key $vip";#注意网卡 my $ssh_stop_vip = "/sbin/ifconfig ens39:$key down"; my $exit_code = 0; GetOptions( 'command=s'=> \$command, 'ssh_user=s' => \$ssh_user, 'orig_master_host=s' => \$orig_master_host, 'orig_master_ip=s' => \$orig_master_ip, 'orig_master_port=i' => \$orig_master_port, 'new_master_host=s' => \$new_master_host, 'new_master_ip=s' => \$new_master_ip, 'new_master_port=i' => \$new_master_port, ); exit &main(); sub main { #print "\n\nIN SCRIPT TEST====$ssh_stop_vip==$ssh_start_vip===\n\n"; if ( $command eq "stop" || $command eq "stopssh" ) { # $orig_master_host, $orig_master_ip, $orig_master_port are passed. # If you manage master ip address at global catalog database, # invalidate orig_master_ip here. my $exit_code = 1; eval { print "\n\n\n***************************************************************\n"; print "Disabling the VIP - $vip on old master: $orig_master_host\n"; print "***************************************************************\n\n\n\n"; &stop_vip(); $exit_code = 0; }; if ($@) { warn "Got Error: $@\n"; exit $exit_code; } exit $exit_code; } elsif ( $command eq "start" ) { # all arguments are passed. # If you manage master ip address at global catalog database, # activate new_master_ip here. # You can also grant write access (create user, set read_only=0, etc) here. my $exit_code = 10; eval { print "\n\n\n***************************************************************\n"; print "Enabling the VIP - $vip on new master: $new_master_host \n"; print "***************************************************************\n\n\n\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"; `ssh $ssh_user\@$orig_master_host \" $ssh_start_vip \"`; exit 0; } else { &usage(); exit 1; } } # A simple system call that enable the VIP on the new master 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=po rt –new_master_host=host –new_master_ip=ip –new_master_port=port\n"; }###############################################chmod +x master_ip_failover

编写 online_change 脚本

vim master_ip_online_change#注意VIP###############################################写入#/bin/bash source /root/.bash_profile vip=`echo '172.25.5.100/24'` # Virtual IP key=`echo '1'` command=`echo "$1" | awk -F = '{print $2}'` orig_master_host=`echo "$2" | awk -F = '{print $2}'` new_master_host=`echo "$7" | awk -F = '{print $2}'` orig_master_ssh_user=`echo "${12}" | awk -F = '{print $2}'` new_master_ssh_user=`echo "${13}" | awk -F = '{print $2}'` stop_vip=`echo "ssh root@$orig_master_host /sbin/ifconfig eth0:$key down"` start_vip=`echo "ssh root@$new_master_host /sbin/ifconfig eth0:$key $vip"` if [ $command = 'stop' ] then echo -e "\n\n\n***************************************************************\n" echo -e "Disabling the VIP - $vip on old master: $orig_master_host\n" $stop_vip if [ $? -eq 0 ] then echo "Disabled the VIP successfully" else echo "Disabled the VIP failed" fi echo -e "***************************************************************\n\n\n\n" fi if [ $command = 'start' -o $command = 'status' ] then echo -e "\n\n\n***************************************************************\n" echo -e "Enabling the VIP - $vip on new master: $new_master_host \n" $start_vip if [ $? -eq 0 ] then echo "Enabled the VIP successfully" else echo "Enabled the VIP failed" fi echo -e "***************************************************************\n\n\n\n" fi#############################################chmod +x master_ip_online_change

检测所有主机的连通性：

/usr/local/bin/masterha_check_ssh --conf=/etc/mha/mha.conf

检测复制状态：

/usr/local/bin/masterha_check_repl --conf=/etc/mha/mha.conf

注：这里容易报错，请仔细看报错，能解决

5、在主库上添加VIP

ip addr add 172.25.5.100/24 dev ens39

6、在管理节点启动MHA服务

启动MHA：

nohup masterha_manager --conf=/etc/mha/mha.conf > /tmp/mha_manager.log < /dev/null 2>&1 &

检测MHA是否启动：

masterha_check_status --conf=/etc/mha/mha.conf

五、模拟主库故障，故障切换

0、模拟主库(172.25.5.1)故障

kill 掉主库MySQL服务

1、MHA 自动切换主库

VIP 漂移

在node2（172.25.5.3）上：

VIP 漂移

在node3（172.25.5.4）上看主从信息：

master切换到了node2（172.25.5.3），高可用成功！

切换 master 后，MHA进程会自动关闭，并生成文件 plete

masterha_check_status --conf=/etc/mha/mha.conf

plete 文件：该文件生成后，将不在允许主库故障后自动切换

2、手动切换主库

手动failover，这种场景意味着在业务上没有启用MHA自动切换功能，当主服务器故障时，人工手动调用MHA来进行故障切换操作

环境介绍

由于刚才 MHA 自动切换成功，所以现在主库是172.25.5.3，重启宕掉的主库后成为新的slave

为了确保不会自动切换，停掉 MHA 进程：

masterha_stop --conf=/etc/mha/mha.conf

将主库kill掉

主库切换失败：

MHA 自动切换主库失败后，可以用手动切换

在管理节点操作：

masterha_master_switch --master_state=dead --conf=/etc/mha/mha.conf --dead_master_host=172.25.5.3 --dead_master_port=3306 --new_master_ip=172.25.5.1 --new_master_port=3306

切换成功：

将宕掉的MySQL主库恢复起来

node1，原主库

mysqld_safe --defaults-file=/etc/f &

重新指向新的主库，配置主从

node1，原主库

mysql -uroot -proot@localhost [(none)]>change master to-> master_host='172.25.5.3',-> master_user='gtid',-> master_password='gtid123',-> master_auto_position=1;root@localhost [(none)]>start slave;root@localhost [(none)]>show slave status\G

至此，新的一主两从结构完成！