MySQL高可用之KeepAlived+双主

时间  2020-02-21
标签 mysql 用之 keepalived 栏目 MySQL 繁體版
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MySQL高可用之KeepAlived双主

生产环境中一台mysql主机存在单点故障，因此要确保mysql的高可用性，即两台MySQL服务器。若是其中有一台MySQL服务器挂掉后，另一台能立马接替其进行工做。
MySQL的高可用方案通常有以下几种：keepalived+双主，MHA，PXC，MMM，Heartbeat+DRBD等，比较经常使用的是keepalived+双主，MHA和PXC。
主要介绍利用 keepalived 实现 MySQL 数据库的高可用。 Keepalived+mysql双主来实现MySQL-HA，咱们必须保证两台MySQL数据库的数据彻底同样。mysql

基本思路

两台MySQL互为主从关系，经过Keepalived配置虚拟IP，实现当其中的一台MySQL数据库宕机后，应用可以自动切换到另一台MySQL数据库，保证系统的高可用。算法

环境

Mysql版本：mysql 5.7
Keepalived: keepalived-1.2.20
主机 操做系统 mysql-VIP IP地址
mysql-master01 CentOS 7 192.168.10.100 192.168.1.1
mysql-master02 CentOS 7 192.168.10.100 192.168.1.8

1、配置两台服务器主主同步

该过程的第一部分就是master记录二进制日志。在每一个事务更新数据完成以前， master在二进制日志记录这些改变。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拷贝到它本身的中继日志。首先，slave开始一个工做线程——I/O线程。I/O线程在master上打开一个普通的链接，而后开始binlog dump process。Binlog dump process从master的二进制日志中读取事件，若是已经同步了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，中继日志一般会位于OS的缓存中，因此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，须要关闭防火墙或建立规则。 sql

一、修改MySQL配置文件 两台MySQL均要开启binlog日志功能。

开启方法：在MySQL配置文件[MySQLd]段中加上log-bin=MySQL-bin选项，两台MySQL的server-ID不能同样，默认状况下两台MySQL的serverID都是1需将其中一台修改成2便可。

mysql-master01:
[root@mysql-master01 ~]# vim /etc/my.cnf
[mysqld]
basdir=/usr/local/mysql
datadir=/usr/local/mysql/data
pid-file=/usr/local/mysql/data/mysqld.pid
log-error=/usr/local/mysql/data/mysql.err
socket=/tmp/mysql.sock
log-bin=mysql-bin   //二进制日志
server-id=1
relay-log=relay-bin         //中继日志，存储全部主库TP过来的binlog事件
relay-log-index=relay-bin.index
auto_increment_increment=2  
auto_increment_offset=1     
[root@mysql-master01 ~]# systemctl restart mysqld

mysql-master02:
[root@mysql-master02 ~]# vim /etc/my.cnf
[mysqld]
basdir=/usr/local/mysql
datadir=/usr/local/mysql/data
pid-file=/usr/local/mysql/data/mysqld.pid
log-error=/usr/local/mysql/data/mysql.err
socket=/tmp/mysql.sock
log-bin=mysql-bin
server-id=2
relay-log=relay-bin
relay-log-index=relay-bin.index
auto_increment_increment=2
auto_increment_offset=2
[root@mysql-master02 ~]# systemctl restart mysqld

PS：master1和master2只有server-id不一样和 auto-increment-offset不一样数据库

mysql中有自增加字段，在作数据库的主主同步时须要设置自增加的两个相关配置：auto_increment_offset和auto_increment_increment。
auto-increment-increment表示自增加字段每次递增的量，其默认值是1。它的值应设为整个结构中服务器的总数，本案例用到两台服务器，因此值设为2。
auto-increment-offset是用来设定数据库中自动增加的起点(即初始值)。由于这两能服务器都设定了一次自动增加值2，因此它们的起点必须得不一样，这样才能避免两台服务器数据同步时出现主键冲突，主键自增：防止由于网络问题发生故障，致使数据冲突 vim

二、将mysql-master01设为mysql-master02的主服务器 在mysql-master01主机上建立受权帐户，容许在mysql-master02(192.168.1.8)主机上链接

[root@mysql-master01 ~]# mysql -uroot -p123.com
mysql> grant replication slave on *.* to rep@'192.168.1.%' identified by '123';
mysql> flush privileges;

查看master1的当前binlog状态信息后端

mysql> show master status;

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在mysql-master02上将mysql-master01设为自已的主服务器并开启slave功能。
[root@mysql-master02 ~]# mysql -uroot -p123.com
mysql> change master to master_host='192.168.1.1',master_user='rep',master_password='123',master_log_file='mysql-bin.000001',master_log_pos=608;
Query OK, 0 rows affected, 2 warnings (0.01 sec)

mysql> start slave;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

针对MySQl的防火墙规则：
    设置规则：
        #iptables I INPUT –p tcp –dport 3306 –j ACCEPT
        #service iptables save
    或者关闭防火墙
        #systemctl stop firewalld

查看从的状态，如下两个值必须为yes,表明从服务器能正常链接主服务器缓存

PS :若是是克隆，会报UUID相同的错误信息，致使Slave_IO_Running为NO，这种状况直接到任意一台主机的/usr/local/mysql/data/auto.cnf文件，将里面的UUID删除，重启mysql服务就行。bash

mysql> show slave status\G

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三、将mysql-master02设为mysql-master01的主服务器 在mysql-master02主机上建立受权帐户，容许在mysql-master01(192.168.1.1)主机上链接

mysql-master02:
mysql>  grant replication slave on *.* to rep@'192.168.1.%' identified by '123';
Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.01 sec)

mysql> flush privileges;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

查看mysql-master02的当前binlog状态信息服务器

mysql> show master status;

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在mysql-master01上将mysql-master02设为自已的主服务器并开启slave功能。网络

mysql> change master to master_host='192.168.1.8',master_user='rep',master_password='123',master_log_file='mysql-bin.000001',master_log_pos=608;
Query OK, 0 rows affected, 2 warnings (0.01 sec)

mysql> start slave;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

防火墙同上。
查看从的状态，如下两个值必须为yes,表明从服务器能正常链接主服务器

mysql> show slave status\G

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四、测试主主同步 在mysql-master01上建立要同步的数据库如test_db，并在test_db中建立一张测试表如tab1

mysql> create database test_db;
mysql> use test_db;
mysql> create table tab1(id int);
查看mysql-master02主机是否同步了mysql-master01上的数据变化
mysql> show databases;

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mysql> use test_db;
mysql> show tables;

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在mysql-master02主机上向tab1表中插入数据，查看mysql-master01是否同步了数据

mysql> insert into tab1 values(1);
mysql> select * from tab1;

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使用mysql-master01查看：

mysql> select  * from tab1;

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双主同步完成

PS：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）.

2、keepalived的安装配置实现高可用

下面就来完成keepalived的高可用性。 keepalived是集群管理中保证集群高可用的一个软件解决方案，其功能相似于heartbeat，用来防止单点故障 keepalived是以VRRP协议为实现基础的，VRRP全称Virtual RouterRedundancy Protocol，即虚拟路由冗余协议。 虚拟路由冗余协议，能够认为是实现路由器高可用的协议，即将N台提供相同功能的路由器组成一个路由器组，这个组里面有一个master和多个backup，master上面有一个对外提供服务的vip，master会发组播（组播地址为224.0.0.18），当backup收不到vrrp包时就认为master宕掉了，这时就须要根据VRRP的优先级来选举一个backup当master。这样的话就能够保证路由器的高可用了。keepalived主要有三个模块，分别是core 、check和vrrp。core模块为keepalived的核心，负责主进程的启动、维护以及全局配置文件的加载和解析。check负责健康检查，包括常见的各类检查方式。vrrp模块是来实现VRRP协议的。

一、在mysql-master01和mysql-master02上安装软件包keepalived 。安装keepalived软件包与服务控制在编译安装Keepalived以前，必须先安装内核开发包kernel-devel以及openssl-devel、popt-devel等支持库。

[root@mysql-master01 ~]# yum install kernel-devel openssl-devel popt-devel
[root@mysql-master02 ~]# yum install kernel-devel openssl-devel popt-devel
下载keepalived包：
https://www.keepalived.org/

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编译安装：

[root@mysql-master01 ~]#  tar zxf keepalived-2.0.20.tar.gz 
[root@mysql-master01 ~]#  cd keepalived-2.0.20/
[root@mysql-master01 keepalived-2.0.20]# ./configure --prefix=/ && make && make install
###第二台省略…

PS：如不知道keepalived须要哪些依赖包，可到下载后的源码解压目录下查看INSTALL 文件内容， 执行makeinstall操做以后，会自动生成/etc/init.d/keepalived脚本文件，但还须要手动添加为系统服务，这样就可使用service、chkconfig工具来对keepalived服务程序进行管理了。

针对keepalived的防火墙规则：
        添加规则：
            # firewall-cmd --direct --permanent --add-rule ipv4 filter OUTPUT 0 --in-interfaceenp0s3 --destination 224.0.0.18 --protocol vrrp -j ACCEPT
            # firewall-cmd --direct --permanent --add-rule ipv4 filter INPUT 0 --in-interfaceenp0s3 --destination 224.0.0.18 --protocol vrrp -j ACCEPT
            # firewall-cmd --reload
        关闭防火墙：
            # systemctl stop firewalld

二、修改Keepalived的配置文件 keepalived只有一个配置文件keepalived.conf，里面主要包括如下几个配置区域，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

mysql-master01主机上的keepalived.conf文件的修改：

[root@mysql-master01 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf

! Configuration File for keepalived     //注释

global_defs {
   router_id mysql-master01     //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实例使用惟一的标识,确保和master2相同，同网内不一样集群此项必须不一样,不然发生冲突。
priority 100    //用来选举master的，要成为master，该项取值范围是1-255（在此范围以外会被识别成默认值100）,此处master2上设置为50
nopreempt   //不抢占，即容许一个priority比较低的节点做为master，即便有priority更高的节点启动
advert_int 1    //发VRRP包的时间间隔，即多久进行一次master选举（能够认为是健康查检时间间隔）
    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
        192.168.1.100
    }   
}   

virtual_server 192.168.1.100 3306 { //设置虚拟服务器，须要指定虚拟IP地址和服务端口，IP与端口之间用空格隔开
    delay_loop 6    //设置运行状况检查时间，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 50  //会话保持时间，单位是秒。这个选项对动态网页是很是有用的，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 192.168.1.1 3306 {  //配置服务节点1，须要指定real server的真实IP地址和端口，IP与端口之间用空格隔开
    notify_down /etc/keepalived/bin/mysql.sh
        weight 1    //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一样性能的服务器
    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_port 3306   //健康检查端口
            connect_timeout 3   //链接超时时间
            retry 3 //重连次数
            delay_before_retry 3    //重连间隔时间
        } 
    } 
}

mysql-master01上有关keepalived.conf的具体配置以下：

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   router_id mysql-master01
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface ens33
    virtual_router_id 51
    priority 100
    nopreempt
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.100
    }
}

virtual_server 192.168.1.100 3306 {
    delay_loop 6
    lb_algo rr
    lb_kind DR
    persistence_timeout 50
    protocol TCP
    real_server 192.168.1.1 3306 {
    notify_down /etc/keepalived/bin/mysql.sh
        weight 1
        TCP_CHECK {
            connect_port 3306
            connect_timeout 3
            retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
}

编写脚本文件中对应的脚本，并启动服务

[root@mysql-master01 ~]# mkdir /etc/keepalived/bin/
[root@mysql-master01 ~]# vim /etc/keepalived/bin/mysql.sh
#!/bin/bash
pkill keepalived
[root@mysql-master01 ~]# chmod +x /etc/keepalived/bin/mysql.sh  
//添加执行权限，否则没有权限执行脚本，则关闭不了keepalived
[root@mysql-master01 ~]# systemctl start keepalived.service

mysql-master02主机上的keepalived.conf文件的修改：

[root@mysql-master01 ~]# scp /etc/keepalived/keepalived.conf 192.168.1.8:/etc/keepalived/
[root@mysql-master02 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived

global_defs {
   router_id mysql-master02
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface ens33
    virtual_router_id 51
    priority 50
    nopreempt
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    } 
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.100 
    } 
} 

virtual_server 192.168.1.100 3306 {
    delay_loop 6
    lb_algo rr 
    lb_kind DR 
    persistence_timeout 50
    protocol TCP
    real_server 192.168.1.8 3306 {
    notify_down /etc/keepalived/bin/mysql.sh
        weight 1
        TCP_CHECK {
            connect_port 3306
            connect_timeout 3
            retry 3
            delay_before_retry 3
        } 
    }
}

编写脚本，并启动服务

[root@mysql-master02 ~]# mkdir /etc/keepalived/bin/
[root@mysql-master02 ~]# vim /etc/keepalived/bin/mysql.sh
#!/bin/bash
pkill keepalived
[root@mysql-master02 ~]# chmod +x /etc/keepalived/bin/mysql.sh
[root@mysql-master02 ~]# systemctl start keepalived.service

三、测试 在mysql-master01和mysql-master02分别执行命令查看mysql-master01和mysql-master02对VIP（群集虚拟IP）的控制权。

mysql-master01:

[root@mysql-master01 ~]# ip a

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mysql-master02:

[root@mysql-master02 ~]# ip a

MySQL高可用之KeepAlived+双主

模拟mysql-master01宕机，查看是否会自动关闭keepalived服务，而且漂移地址转换到了mysql-master02

[root@mysql-master01 ~]#  ps -ef |grep keep

MySQL高可用之KeepAlived+双主
mysql-master02：

[root@mysql-master02 ~]# ip a

MySQL高可用之KeepAlived+双主

由于两台keepalived的配置文件都关闭了占先权，因此即便mysql-master01的服务再次启动，漂移地址也依然在mysql-master02上。
MySQL高可用之KeepAlived+双主
MySQL高可用之KeepAlived+双主

总结：

Keepalived+mysql双主通常来讲，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，须要注意的地方：

一、采用keepalived做为高可用方案时，两个节点最好都设置成BACKUP模式，避免由于意外状况下（好比脑裂（经过心跳机制来监听对方状态,若是心跳失效,每台电脑都认为对方失效了,从而把本身提高为主,致使数据不一致））相互抢占致使往两个节点写入相同数据而引起冲突； 二、把两个节点的auto_increment_increment（自增步长）和auto_increment_offset（自增起始值）设成不一样值。其目的是为了不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，从而会致使slave新写入数据的自增值和原先master上冲突了，所以一开始就使其错开；可是，若是有合适的容错机制能解决主从自增ID冲突的话，也能够不这么作； 三、slave节点服务器配置不要太差，不然更容易致使复制延迟。做为热备节点的slave服务器，硬件配置不能低于master节点； 四、若是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能够很大程度下降复制延迟；

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