mysql MHA高可用

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工作原理

Node（节点）

Manager（管理器）

Node和Manager的协作

故障转移流程

优势

配置和管理

配置主从复制

MHA实现高可用

MySQL Master High Availability（MHA）是一个开源的高可用性解决方案，专为MySQL数据库设计。它由Percona公司开发，旨在帮助确保MySQL数据库的高可用性和自动化故障转移。让我们详细了解一下MySQL MHA的工作原理、优势以及如何配置和管理。

工作原理

Node（节点）

在MHA中，Node指的是MySQL数据库服务器的实例，包括主节点（Master）和备用节点（Slave）。每个Node都需要安装MySQL实例，并参与主从复制的架构。以下是Node的一些关键功能和特点：

  1. 主节点（Master）：主节点是负责处理写操作的MySQL实例。它接收来自应用程序的写入请求，并将这些变更传播到备用节点。

  2. 备用节点（Slave）：备用节点是从主节点复制数据的MySQL实例。它们负责处理读操作，并且在主节点发生故障时可以被提升为新的主节点。

  3. 数据同步：Node之间通过MySQL的主从复制功能进行数据同步。主节点上的更改会被传播到备用节点，保持数据一致性。

  4. 检查节点健康：MHA中的Node会定期向Manager报告自己的状态，包括健康状态、复制延迟等信息。

  5. 故障转移候选者：在主节点发生故障时，备用节点会竞争成为新的主节点。Node之间的配置会影响到MHA在选择新主节点时的优先级。

Manager（管理器）

Manager是MHA中的中央控制器，负责监控和管理整个MySQL高可用性集群。它的主要功能包括：

  1. 故障检测：Manager定期检查Node的状态，包括主节点和备用节点。当检测到主节点故障时，Manager会触发故障转移过程。

  2. 故障转移决策：一旦检测到主节点故障，Manager会根据预设的策略和配置，选择合适的备用节点提升为新的主节点。它会考虑到复制延迟、节点健康状态等因素做出决策。

  3. 管理复制：Manager负责管理主从复制的配置。它可以自动更新备用节点的复制配置，以便它们连接到新的主节点。

  4. SSH连接：Manager使用SSH连接到Node，执行必要的操作，如关闭旧的主节点等。

  5. 通知和日志：Manager会记录故障转移的过程和结果，并且可以向管理员发送通知，包括故障转移的开始、结束等信息。

Node和Manager的协作

在MHA中，Node和Manager之间通过SSH和MySQL复制协议进行通信和协作。Node定期向Manager报告自己的状态，Manager根据这些状态信息和预设的策略来做出故障转移的决策。一旦Manager触发了故障转移，它会与Node一起协作，完成故障转移过程，并确保新的主节点正常运行。

故障转移流程

当MHA监测到MySQL主节点出现故障时，它会自动启动故障转移流程。下面是简化的故障转移流程：

  1. 检测故障：管理节点（manager node）定期检查主节点的状态。当发现主节点不可用时，会触发故障转移。

  2. 选举新主节点：MHA会从备用节点中选举一个新的主节点。选举过程考虑了各个备用节点的复制延迟和可用性，选择最适合的节点作为新的主节点。

  3. 停止旧主节点：MHA使用SSH连接到旧的主节点，并在新主节点上线后，停止旧主节点上的MySQL服务。

  4. 重新配置其他节点：MHA会自动更新其他节点的配置文件，将它们的主节点指向新的主节点。

  5. 完成故障转移：一旦新的主节点上线并正常运行，MHA会通知应用程序可以重新连接到新的主节点上。

优势

使用MySQL MHA的主要优势包括：

  1. 自动化故障转移：MHA能够自动检测主节点故障并执行故障转移流程，无需人工干预，减少了服务中断的时间。

  2. 快速恢复：MHA的故障转移过程非常迅速，可以快速将备用节点提升为新的主节点，降低了系统不可用的风险。

  3. 高可靠性：MHA经过了广泛的生产环境验证，被认为是一个稳定可靠的解决方案。

  4. 灵活性：MHA支持多种故障转移策略和配置选项，可以根据实际需求进行定制。

配置和管理

要配置和管理MySQL MHA，通常需要以下步骤：

  1. 安装MHA工具包：从Percona的官方网站下载MHA工具包，并按照说明进行安装。

  2. 配置MHA：编辑MHA的配置文件，指定MySQL主从复制的拓扑、监控节点、故障转移的参数等。

  3. 初始化MHA：运行masterha_check_ssh和masterha_check_repl命令来检查SSH和复制的配置。

  4. 启动MHA管理节点：运行masterha_manager命令启动MHA的管理节点，开始监控MySQL集群的状态。

  5. 测试故障转移：模拟主节点故障，观察MHA是否能够自动进行故障转移并恢复。

配置主从复制

配置master

vim /etc/my.cnf

[mysqld]
server-id = 1
log_bin = master-bin
log-slave-updates = true

systemctl restart mysqld.service

配置slave

vim /etc/my.cnf

server-id = 2 
log_bin = master-bin
relay-log = relay-log-bin
relay-log-index = slave-relay-bin.index

systemctl restart mysqld

在master和所有slave上创建软连接

ln -s /usr/local/mysql/bin/mysql /usr/sbin/
ln -s /usr/local/mysql/bin/mysqlbinlog /usr/sbin/

  1. ln -s /usr/local/mysql/bin/mysql /usr/sbin/

    这个命令创建了一个名为mysql的软链接，指向了/usr/local/mysql/bin/mysql这个MySQL客户端的可执行文件。这样做的目的是为了让系统在/usr/sbin/目录下也有一个mysql命令的快捷方式，这样系统中的任何用户都可以直接在命令行中输入mysql来启动MySQL客户端。

  2. ln -s /usr/local/mysql/bin/mysqlbinlog /usr/sbin/

    这个命令创建了一个名为mysqlbinlog的软链接，指向了/usr/local/mysql/bin/mysqlbinlog这个MySQL二进制日志查看工具的可执行文件。同样的，这样做的目的是让系统中的任何用户都可以直接在命令行中输入mysqlbinlog来启动MySQL二进制日志查看工具。

对所有数据库进行互相授权

grant replication slave on *.* to 'myslave'@'192.168.1.%' identified by '123456';
grant all privileges on *.* to 'mha'@'192.168.1.%' identified by 'manager';
grant all privileges on *.* to 'mha'@'master' identified by 'manager';
grant all privileges on *.* to 'mha'@'slave1' identified by 'manager';
grant all privileges on *.* to 'mha'@'slave2' identified by 'manager';
flush privileges;

查看二进制日志同步点

show master status;

在所有slave上指定主服务器（不要直接复制，注意ip和同步点）

change master to master_host='192.168.1.22',master_user='myslave',master_password='123456',master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=1743; 
start slave;

查看同步状态

show slave status\G;

在主服务器创建数据库和表并在从服务器验证

MHA实现高可用

安装MHA依赖环境

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

在所有服务器安装node

cd /opt
tar zxvf mha4mysql-node-0.57.tar.gz
cd mha4mysql-node-0.57
perl Makefile.PL
make && make install

安装manager

cd /opt
tar zxvf mha4mysql-manager-0.57.tar.gz
cd mha4mysql-manager-0.57
perl Makefile.PL
make && make install

配置ssh无密码登录

在 manager 节点上配置到所有数据库节点的无密码认证

ssh-keygen -t rsa                 
ssh-copy-id 192.168.1.22
ssh-copy-id 192.168.1.33
ssh-copy-id 192.168.1.44

在 master 上配置到数据库节点 slave1 和 slave2 的无密码认证

ssh-keygen -t rsa
ssh-copy-id 192.168.1.33
ssh-copy-id 192.168.1.44

在 slave1 上配置到数据库节点 master 和 slave2 的无密码认证

ssh-keygen -t rsa
ssh-copy-id 192.168.1.22
ssh-copy-id 192.168.1.44

在 slave2 上配置到数据库节点 master 和 slave1 的无密码认证

ssh-keygen -t rsa
ssh-copy-id 192.168.1.22
ssh-copy-id 192.168.1.33

在 manager 上配置 MHA(注意要设置set paste)

cp -rp /opt/mha4mysql-manager-0.57/samples/scripts /usr/local/bin
cp /usr/local/bin/scripts/master_ip_failover /usr/local/bin
vim /usr/local/bin/master_ip_failover

:set paste
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
);
#############################修改部分##############################################
my $vip = '192.168.1.100';									
my $brdc = '192.168.1.255';								
my $ifdev = 'ens33';										
my $key = '1';												
my $ssh_start_vip = "/sbin/ifconfig ens33:$key $vip";		
my $ssh_stop_vip = "/sbin/ifconfig ens33:$key down";		
my $exit_code = 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;
}
elsif ( $command eq "start" ) {

my $exit_code = 10;
eval {
print "Enabling the VIP - $vip on the new master - $new_master_host \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";
exit 0;
}
else {
&usage();
exit 1;
}
}
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=port --new_master_host=host --new_master_ip=ip --new_master_port=port\n";
}

创建 MHA 软件目录并复制配置文件

mkdir /etc/masterha
cp /opt/mha4mysql-manager-0.57/samples/conf/app1.cnf /etc/masterha

[server default]
manager_log=/var/log/masterha/app1/manager.log
manager_workdir=/var/log/masterha/app1
master_binlog_dir=/usr/local/mysql/data
master_ip_failover_script=/usr/local/bin/master_ip_failover
master_ip_online_change_script=/usr/local/bin/master_ip_online_change
password=manager
ping_interval=1
remote_workdir=/tmp
repl_password=123456
repl_user=myslavesecondary_check_script=/usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.1.33 -s 192.168.1.44
shutdown_script=""
ssh_user=root
user=mha

[server1]
hostname=192.168.1.22
port=3306

[server2]
candidate_master=1
check_repl_delay=0
hostname=192.168.1.33
port=3306

[server3]
hostname=192.168.1.44
port=3306

在master上手动开启虚拟ip

/sbin/ifconfig ens33:1 192.168.1.100/24

在manager上测试无密码登录

masterha_check_ssh -conf=/etc/masterha/app1.cnf

在manager上测试连接情况

masterha_check_repl -conf=/etc/masterha/app1.cnf

启动MHA

nohup masterha_manager --conf=/etc/masterha/app1.cnf --remove_dead_master_conf --ignore_last_failover < /dev/null > /var/log/masterha/app1/manager.log 2>&1 &

  • nohup: 这是一个 Linux 命令，用于让命令在后台运行，并且不受终端关闭的影响。即使用户注销或者关闭终端，命令也会继续运行。

  • masterha_manager: 这是 MySQL MHA 工具包中的一个命令，用于启动 MHA 的管理器（manager）。masterha_manager 负责监控 MySQL 主从复制集群的状态，并在主节点故障时执行自动故障转移。

  • --conf=/etc/masterha/app1.cnf: 这个参数指定了 MHA 的配置文件路径。在这里，/etc/masterha/app1.cnf 是您的 MHA 配置文件的路径。

  • --remove_dead_master_conf: 这个参数告诉 masterha_manager 在发现主节点（master）死掉后，将主节点的配置信息从 MHA 配置文件中删除。

  • --ignore_last_failover: 这个参数告诉 masterha_manager 忽略上一次故障转移的信息，以避免重复执行故障转移。

  • < /dev/null: 这个部分将输入重定向到 /dev/null，表示不从标准输入中读取任何内容。

  • > /var/log/masterha/app1/manager.log 2>&1: 这个部分将标准输出和标准错误输出重定向到指定的日志文件中。即将 masterha_manager 的输出写入到 /var/log/masterha/app1/manager.log 日志文件中。

  • &: 这个符号表示将命令放到后台执行，这样当前终端可以继续输入其他命令。

最后，[1] 18318 是命令的输出，表示 masterha_manager 进程已经在后台启动，并且它的进程 ID 是 18318。这样，masterha_manager 就会在后台运行，不受终端关闭的影响，并且将输出写入到指定的日志文件中，用于查看 MHA 的运行日志和状态。

查看MHA状态

masterha_check_status --conf=/etc/masterha/app1.cnf

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