xiuxuan 发表于 2018-10-10 07:03:59

MySQL 高可用性之keepalived+mysql双主

  生产环境中一台mysql主机存在单点故障,所以我们要确保mysql的高可用性,即两台MySQL服务器如果其中有一台MySQL服务器挂掉后,另外一台能立马接替其进行工作。
  MySQL的高可用方案一般有如下几种:
  keepalived+双主,MHA,PXC,MMM,Heartbeat+DRBD等,比较常用的是keepalived+双主,MHA和PXC。
  这里将主要介绍了利用 keepalived 实现 MySQL数据库的高可用。
  Keepalived+mysql双主来实现MySQL-HA,我们必须保证两台MySQL数据库的数据完全一样,基本思路是两台MySQL互为主从关系,通过Keepalived配置虚拟IP,实现当其中的一台MySQL数据库宕机后,应用能够自动切换到另外一台MySQL数据库,保证系统的高可用。
  拓扑环境
  OS:centos7.3x86_64
  Mysql版本:mysql 5.7.13
  Keepalived: keepalived-1.2.20
  Mysql-vip:192.168.0.30
  Mysql-master1:192.168.0.10
  Mysql-master2:192.168.0.20
  一、配置两台mysql主主同步

  主从复制原理:
  该过程的第一部分就是master记录二进制日志。在每个事务更新数据完成之前,master在二日志记录这些改变。MySQL将事务写入二进制日志。在事件写入二进制日志完成后,master通知存储引擎提交事务。
  下一步就是slave将master的binary log拷贝到它自己的中继日志。首先,slave开始一个工作线程——I/O线程。I/O线程在master上打开一个普通的连接,然后开始binlog dump process。Binlog dump process从master的二进制日志中读取事件,如果已经同步了master,它会睡眠并等待master产生新的事件。I/O线程将这些事件写入中继日志。
  SQL slave thread(SQL从线程)处理该过程的最后一步。SQL线程从中继日志读取事件,并重放其中的事件而更新slave的数据,使其与master中的数据一致。只要该线程与I/O线程保持一致,中继日志通常会位于OS的缓存中,所以中继日志的开销很小。
  主主同步就是两台机器互为主的关系,在任何一台机器上写入都会同步。若mysql主机开启了防火墙,需要关闭防火墙或创建规则。
  1、修改MySQL配置文件
  master1中有关复制的配置如下:
  [mysqld]
  basedir = /usr/local/mysql
  datadir = /usr/local/mysql/data
  port = 3306
  server_id = 1
  socket = /usr/local/mysql.socke
  log.error = /usr/local/mysql/data/mysqld.err
  log-bin = mysql-bin #需要开启binlog日志功能
  binlog_format = mixed #指定binlog日志格式,mixd是混合模式。
  relay-log = relay-bin #开启中继日志功能
  relay-log-index = slave-relay-bin.index #中继日志的清单文件
  auto-increment-increment = 2 #表示自增长字段每次递增的量,默认为1.
  auto-increment-offset = 1 #自增长的起点(即初始值),
  master2中有关复制的配置如下:
  [mysqld]
  ……
  server_id = 2
  ……
  auto-increment-offset = 2
  注:master1和master2只有server-id不同和 auto-increment-offset不同。
  为什么设置这两个自增长字段?
  auto-increment-increment值的大小一般是高可用架构中服务器的个数,然后又设定了每台服务器中自增长的字段的起始值不同,这样能够避免两台服务器数据同步时出现主键冲突。
  注:可以在my.cnf文件中添加“binlog_do_db=数据库名”配置项(可以添加多个)来指定要同步的数据库。
  2、将master1设为master2的主服务器

  在master1主机上创建授权账户,允许在master2(192.168.0.20)主机上连接

  查看master1的当前binlog状态信息

  在master2上将master1设为自已的主服务器并开启slave功能。

  查看从的状态,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
  3、将master2设为master1的主服务器

  在master2主机上创建授权账户,允许在master1(192.168.0。10)主机上连接。
  查看master2的当前binlog状态信息。

  在master1上将master2设为自已的主服务器并开启slave功能。

  查看从的状态
  4、测试主主同步

  在master1上创建要同步的数据库如test_db,并在test_db中创建一张测试表如tab1

  查看master2主机,发现有了test_db库和tb1表

  在master2主机上向tab1表中插入数据

  查看master1,发现数据已经同步。
  注: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)
  二、Keepalived的安装配置
  1、在master1和master2上安装软件包keepalived
  注意:在编译安装Keepalived 之前,必须先安装内核开发包kernel-devel 以及openssl-devel、popt-devel等支持库。

  在centos7上安装keepalived不需要使用”--with-kernel-dir”指定内核的位置。


  执行make install操作之后,会自动生成/etc/init.d/keepalived脚本文件,但还需要手动添加为系统服务,这样就可以使用service、chkconfig工具来对keepalived服务程序进行管理了。

  创建防火墙规则
  Master2主机也完成keepalived安装,与master1一样,安装过程略
  2、修改Keepalived的配置文件
  keepalived只有一个配置文件keepalived.conf,里面主要包括以下几个配置区域,分别是:global_defs、vrrp_instance和virtual_server。
  global_defs:主要是配置故障发生时的通知对象以及机器标识。
  vrrp_instance:用来定义对外提供服务的VIP区域及其相关属性。
  virtual_server:虚拟服务器定义
  master1主机上的keepalived.conf文件的修改:

  ! Configuration File for keepalived#!表示注释
  global_defs {
  router_id MYSQL-1#表示运行keepalived服务器的一个标识
  }
  vrrp_instance VI_1 {
  state BACKUP#指定keepalived的角色,两台配置此处均是BACKUP,设为BACKUP将根据优先级决定主或从
  interface ens33#指定HA监测网络的接口
  virtual_router_id 51 #虚拟路由标识,这个标识是一个数字(取值在0-255之间,用来区分多个instance 的VRRP组播),同一个vrrp实例使用唯一的标识,确保和master2相同,同网内不同集群此项必须不同,否则发生冲突。
  priority 100 #用来选举master的,要成为master,该项取值范围是1-255(在此范围之外会被识别成默认值100),此处master2上设置为50
  advert_int 1#发VRRP包的时间间隔,即多久进行一次master选举(可以认为是健康查检时间间隔)
  nopreempt#不抢占,即允许一个priority比较低的节点作为master,即使有priority更高的节点启动
  authentication {#认证区域,认证类型有PASS和HA(IPSEC),推荐使用PASS(密码只识别前8位)
  auth_type PASS
  auth_pass 1111
  }
  virtual_ipaddress {#VIP区域,指定vip地址
  192.168.0.30
  }
  }
  virtual_server 192.168.0.30 3306 {#设置虚拟服务器,需要指定虚拟IP地址和服务端口,IP与端口之间用空格隔开
  delay_loop 2#设置运行情况检查时间,单位是秒
  lb_algorr#设置后端调度算法,这里设置为rr,即轮询算法
  lb_kind DR#设置LVS实现负载均衡的机制,有NAT、TUN、DR三个模式可选
  persistence_timeout 60#会话保持时间,单位是秒。这个选项对动态网页是非常有用的,为集群系统中的session共享提供了一个很好的解决方案。有了这个会话保持功能,用户的请求会被一直分发到某个服务节点,直到超过这个会话的保持时间。
  protocol TCP#指定转发协议类型,有TCP和UDP两种
  real_server 192.168.0.10 3306 {#配置服务节点1,需要指定real server的真实IP地址和端口,IP与端口之间用空格隔开注:master2上此处改为192.168.1.102(即master2本机ip)
  weight 3#配置服务节点的权值,权值大小用数字表示,数字越大,权值越高,设置权值大小为了区分不同性能的服务器
  notify_down /etc/keepalived/bin/mysql.sh#检测到realserver的mysql服务down后执行的脚本
  TCP_CHECK {
  connect_timeout 3#连接超时时间
  nb_get_retry 3 #重连次数
  delay_before_retry 3 #重连间隔时间
  connect_port 3306#健康检查端口
  }
  }
  }
  
  
  Master2主机上的keepalived.conf文件的修改:

  Master2主机的keepalived.conf 文件配置与master1基本相同,只是router_id,priority,
  real_server三处不同,其他配置都相同。
  3.创建mysql down后执行的脚本



  master1和master2上都要创建该脚本。
  其作用是当mysql停止工作时自动关闭本机的keepalived,从而实现将故障机器踢出(因每台机器上keepalived只添加了本机为realserver)。
  当mysqld正常启动起来后,要手动启动keepalived服务。

  在master1和master2上都启动keepalived服务。
  4.测试
  在master1和master2分别执行ipaddr show dev ens33 命令查看master1和master2对VIP
  (群集虚拟IP)的控制权。
  Master1主的查看结果:

  Master2主的查看结果:

  从上图可以看出master1是主服务器,master2为备用服务器。
  停止MySQL服务,看keepalived健康检查程序是否会触发我们编写的脚本
  停止master1主机的mysql服务

  Master2主的查看结果:

  在master2上看到了VIP地址,这说明在主服务上停止MySQL服务,触发了我们编写的脚本,进行自动故障切换。
  总结:
  Keepalived+mysql双主一般来说,中小型规模的时候,采用这种架构是最省事的。在master节点发生故障后,利用keepalived的高可用机制实现快速切换到备用节点。
  在这个方案里,有几个需要注意的地方:
  1.采用keepalived作为高可用方案时,两个节点最好都设置成BACKUP模式,并在优先级高的master上设置”nopreempt”,避免因为意外情况下(比如脑裂)相互抢占导致往两个节点写入相同数据而引发冲突;
  2.把两个节点的auto_increment_increment(自增步长)和auto_increment_offset(自增起始值)设成不同值。其目的是为了避免master节点意外宕机时,可能会有部分binlog未能及时复制到slave上被应用,从而会导致slave新写入数据的自增值和原先master上冲突了,因此一开始就使其错开;当然了,如果有合适的容错机制能解决主从自增ID 冲突的话,也
  可以不这么做;
  3.slave节点服务器配置不要太差,否则更容易导致复制延迟。作为热备节点的slave服务器,硬件配置不能低于master节点;
  4.如果对延迟问题很敏感的话,可考虑使用MariaDB分支版本,或者直接上线MySQL 5.7最新版本,利用多线程复制的方式可以很大程度降低复制延迟。

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