MySQL 高可用性之keepalived+mysql双主

xiuxuan

　　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_algo  rr  #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。