MySQL数据库运维之MySQL高可用01

时间  2019-11-10
标签 mysql 数据库 可用 栏目 MySQL 繁體版
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前面文章介绍了MySQL的读写分离及分库分表过程。对于分库和分表，实现策略有好多种，须要根据业务来肯定最适合的分库分表架构，文章中还有好多未涉及到的，读者能够本身找资料学习。分库分表完成以后，数据容量及性能增长了，可是紧接着会面临着可用性的问题。从本篇文章开始，将会介绍MySQL的高可用实现方案！

1、基本概念

一、什么是高可用mysql

"高可用性"（High Availability），简称HA，一般来描述一个系统通过专门的设计，从而减小停工时间，而保持其服务的高度可用性。 --来自"百度百科"算法

二、高可用架构的工做方式sql

（1）主从
服务同时部署在主从服务器上。初始，主服务器上的服务正常运行，从服务器经过心跳等方式实时监测主服务器的运行状态，一旦出现主服务器宕机或者主服务器上的服务异常终止等故障，从服务器会自动接管主服务器的工做，对外提供服务。数据库

（2）双主
服务同时部署在两台主服务器上。起初，只有一台主服务器对外提供服务，另一台服务器只处于实时监听状态，当其中的一台主服务器宕机或者服务不可用时，另一台主服务器会马上接管出故障的主服务器，对外提供服务，通常经过VIP自动切换来实现。segmentfault

（3）集群
服务同时部署在多台服务器上。多台服务器共同工做，每个服务器都有一台或者多台备机。起初，多台服务器能够经过反向代理共同对外提供服务，当某一台服务器出现故障或者其上的服务不可用时，其余服务能够马上进行接管，对外提供服务，一般可使用Nginx，HaProxy，LVS等代理实现服务的高可用。可是，Nginx，HaProxy，LVS自己也是单点，须要实现高可用，后面介绍Web应用高可用时会详细介绍。windows

三、高可用的衡量指标-系统可用率bash

计算方法：可用率=系统无端障运行时间/(系统无端障运行时间+系统故障维护时间)
根据可用率估计系统可用性指标以下：
图片描述服务器

2、实现方案

（1）KeepAlived+MySQL+MM复制
实现方法：经过双主复制，在每一个节点上部署Keepalived，经过vip向外提供服务，当某个节点故障时，vip自动转移到可用的节点上。架构

（2）HeartBeat+DRBD+MySQL
实现方法：分布式复制块设备，相似于RAID1，当数据保存到一台服务器上的时候，会同时将数据冗余备份一份到另一台服务器，经过HeartBeat向服务器发送心跳信息监听服务器的存活状态，当一台服务器故障时，服务会自动转移到另一个服务器上。负载均衡

（3）MySQL Cluster
实现方法：MySQL集群是由一组服务器组成，每一个服务器上都运行着多个服务进程，MySQL的数据节点，MySQL的管理服务，以及转们的数据访问程序，搭建起来十分复杂。时间成本特别高，可是能够经过MySQL Cluster Manager来快速完成搭建，可是这个软件是收费的，因此这种方案使用的特别少。

（4）MySQL主从+读写分离+自定义脚本
实现方法：插入数据的时候，经过MySQL的主从复制将数据分别保存到两个服务器上，当其中某一台服务器出现故障时，会自动将其中的一台从库提高为主库，对外提供服务器。

3、双主+KeepAlived实现MySQL的高可用

一、环境准备

（1）服务器：CenterOS6.9

（2）MySQL环境
版本：mysql-5.6.39
节点一：192.168.0.4(mysql-master01)
节点二：192.168.0.5(mysql-master02)

二、搭建过程

  • 搭建双主复制

（1）创建复制用户，在节点一上创建一个复制用户'repl'@'192.168.0.%'

#登录mysql
[root@mysql-master01 ~]# mysql -uroot -proot -h127.0.0.1 -P3306

#创建复制用户，注意主机权限是'192.168.0.%'，由于等会须要导入数据到节点二上
mysql> grant all on *.* to 'repl'@'192.168.0.%' identified by 'repl';

（2）全备节点一的全部数据，而后发送到节点二上

[root@mysql-master01 ~]# mysqldump -uroot -proot -h127.0.0.1 -P3306 --all-databases --flush-logs --single-transaction --triggers --routines --master-data=2 --events --hex-blob > /tmp/mysql_all_data.sql
[root@mysql-master01 ~]# scp /tmp/mysql_all_data.sql 192.168.0.5:/tmp/

（3）在节点二所在的服务器上导入节点一备份的数据

[root@mysql-master02 ~]# mysql -uroot -proot -h127.0.0.1 -P3306 < /tmp/mysql_all_data.sql

（4）修改节点一的配置文件，添加以下内容

[mysqld]
server_id = 4
log_bin=/mysql_data/mysql-bin
log_bin_index=/mysql_data/mysql-bin.index
#让主节点同时做为其余节点的从节点
log_slave_updates = 1
binlog_format = mixed
relay_log = /mysql_data/mysql-relay
relay_log_index = /mysql_data/mysql-relay.index

（5）修改节点二的配置文件，添加以下内容

[mysqld]
server_id = 5
log_bin = /mysql_data/mysql-bin
log_bin_index = /mysql_data/mysql-bin.index
log_slave_updates = 1
relay_log = /mysql_data/mysql-relay
relay_log_index = /mysql_data/mysql-relay.index

（6）重启节点一和节点二
（7）登录节点一中，而后查看当前二进制日志的位置点及日志文件

root@127.0.0.1 (none)> show master status \G
*************************** 1. row ***************************
             File: mysql-bin.000075
         Position: 120
     Binlog_Do_DB: 
 Binlog_Ignore_DB: 
Executed_Gtid_Set: 
1 row in set (0.10 sec)

（8）登录节点二中，执行"change master"命令，将节点二配置为节点一的从库，而后启动复制

mysql> change master to master_host='192.168.0.4',master_port=3306,master_user='repl',master_password='repl',master_log_file='mysql-bin.000075',master_log_pos=120;
mysql> start slave;
#查看复制状态
mysql> show slave status \G

#看到输出结果中以下两个参数的值为Yes，表示节点二到节点一的复制配置成功
Slave_IO_Running: Yes
Slave_SQL_Running: Yes

（9）在节点二中查看当前二进制日志的位置点及日志文件

root@127.0.0.1 (none)> show master status \G
*************************** 1. row ***************************
             File: mysql-bin.000050
         Position: 160
     Binlog_Do_DB: 
 Binlog_Ignore_DB: 
Executed_Gtid_Set: 
1 row in set (0.00 sec)

（10）在节点一中执行"change master"命令，将节点一配置为节点二的从库，而后启动复制

mysql> change master to master_host='192.168.0.5',master_port=3306,master_user='repl',master_password='repl',master_log_file='mysql-bin.000050',master_log_pos=160;
mysql> start slave;
#查看略，同上

（11）验证，在节点一上建立一张表，而后登录节点二查看。而后在节点二上建立一张表，而后登录节点一查看，正常的话，会相互复制，验证过程省略。

至此，MySQL的双主复制搭建完成。

  • 安装及配置keepalived

（1）在节点一上，挂载CentOS6.9的镜像，而后使用yum方式安装keepalived，对于镜像的挂载，能够参考以前的博客：https://segmentfault.com/a/11... 此处再也不赘述。安装过程以下：

[root@mysql-master01 ~]# yum install -y keepalived

#安装完成以后，使用该命令查看是否安装成功
[root@mysql-master01 ~]# rpm -qa | grep keep
  keepalived-1.2.13-5.el6_6.x86_64

（2）在节点二上，一样挂载CentOS6.9的镜像，而后安装keepalived。此处略。
（3）keepalived安装完成以后，配置文件默认在/etc/keepalived目录下，首先配置节点一上的keepalived，以下：

[root@mysql-master01 ~]# cd /etc/keepalived/
#备份配置文件，须要养成习惯
[root@mysql-master01 keepalived]# cp keepalived.conf keepalived.conf.bak

写入以下内容：

! Configuration File for keepalived
global_defs {
   notification_email {
     acassen@firewall.loc
     failover@firewall.loc
     sysadmin@firewall.loc
   }
   notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
   smtp_server 192.168.200.1
   smtp_connect_timeout 30
   !负载均衡器标识，在同一网段内，能够相同 
   router_id LVS_DEVEL
}
!定义VRR实例
vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP   !指定主节点和备节点，此处都是用BACKUP备机
    interface eth0 !虚拟IP绑定的网卡，根据本身的状况而定
    virtual_router_id 51  !同一个VRR实例下virtual_router_id必须相同
    priority 100   !节点的优先级（范围为：1-254之间），备用节点必须比主节点优先级低
    advert_int 1   !组播信息发送间隔,两个节点设置必须同样
    nopreempt  !表示不抢占的模式，只须要在优先级高的机器上设置便可，优先级低的机器可不设置
    !设置验证信息，两个节点必须一致，不一致会失败
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    !配置VIP，能够随意取，可是须要和数据库所在服务器在同一个IP端内，两个节点必须相同
    virtual_ipaddress {
        192.168.0.100
    }
}
!配置监听的VIP及端口
virtual_server 192.168.0.100 3306 {
    delay_loop 2  !健康检查时间间隔，单位为s
    lb_algo wrr  !调度算法权重轮训Weight Round robin
    lb_kind DR  !LVS实现负载均衡的机制，能够有NAT、TUN和DR三个模式能够选择
    nat_mask 255.255.255.0
    persistence_timeout 60 !回话保持时间
    protocol TCP !转发协议类型，有tcp和udp两种 

    real_server 192.168.0.4 3306 {
        weight 1  #权重，此处和第二个节点设置的相同，表示均衡轮训
        notify_down /server/scripts/shutdown.sh !检测到服务故障以后执行的脚本
        TCP_CHECK {
                connect_timeout 10    !链接超时时间
                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
        }
    }
}

shutdown.sh的内容请继续往下看。

（4）配置节点二上的keepalived配置文件

[root@mysql-master02 ~]# cd /etc/keepalived/
[root@mysql-master02 keepalived]# cp keepalived.conf keepalived.conf.bak

写入以下内容：

! Configuration File for keepalived
!注意，global_defs能够彻底不用动
global_defs {
   notification_email {
     acassen@firewall.loc
     failover@firewall.loc
     sysadmin@firewall.loc
   }
   notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
   smtp_server 192.168.200.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id LVS_DEVEL
}
vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP 
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 90   
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.0.100
    }
}
! 配置VIP及监听的端口
virtual_server 192.168.0.100 3306 {
    delay_loop 2
    lb_algo wrr
    lb_kind DR
    nat_mask 255.255.255.0
    persistence_timeout 60
    protocol TCP

    real_server 192.168.0.5 3306 {
        weight 1
        notify_down /server/scripts/shutdown.sh
        TCP_CHECK {
                connect_timeout 10
                nb_get_retry 3
                delay_before_retry 3
                connect_port 3306
        }
    }
}

shutdown.sh的内容以下，主要是用来关闭keepalived进程的：

[root@mysql-master01 keepalived]# cat /server/scripts/shutdown.sh 
    #!/bin/bash
    #
    killall keepalived

#注意，编辑完成以后，须要受权，不然不能执行，节点二上的脚本与此相同
[root@mysql-master01 keepalived]# chmod +x /server/scripts/shutdown.sh

（5）keepalived安装完成以后，默认会生成Sysv脚本，使用service命令启动节点一上的keepalived，并监控试试日志，以下：

[root@mysql-master01 keepalived]# service keepalived start
[root@mysql-master01 keepalived]# tail -f /var/log/messages
#若是未看到错误消息，就是好消息。正常的话，能够在启动日志中看到VIP的启动信息。

#查看进程
[root@mysql-master01 keepalived]# ps -ef | grep keep
root       8258      1  0 May20 ?        00:00:02 /usr/sbin/keepalived -D
root       8260   8258  0 May20 ?        00:00:07 /usr/sbin/keepalived -D
root       8261   8258  0 May20 ?        00:00:12 /usr/sbin/keepalived -D
root       9434   8463  1 04:08 pts/0    00:00:00 grep keep

（6）启动节点二上的keepalived

[root@mysql-master02 keepalived]# service keepalived start

（7）验证主从功能是否正常，验证方法为在节点一上建立数据库，观察节点二上是否同步；而后在节点二上建立数据库，观察节点一上是否同步。验证过程此处略。
（8）两个节点都启动以后，在先启动的节点上查看VIP，以下：

[root@mysql-master01 keepalived]# ip addr | grep "0.100"
    inet 192.168.0.100/32 scope global eth0

（9）验证高可用
在另外一个客户端上使用VIP链接数据库，好比windows上（VIP须要和windows宿主机在同一个ip段内，不然没法链接），而后查看当前的主机名称，以下：

C:\Users\wangbin>mysql -uroot -proot -h192.168.0.100 -P3306
#查看主机名
mysql> show variables like 'hostname';
+---------------+----------------+
| Variable_name | Value          |
+---------------+----------------+
| hostname      | mysql-master01 |
+---------------+----------------+
1 row in set (0.00 sec)

关闭节点一上的数据库服务：

[root@mysql-master01 keepalived]# service mysqld stop
#过5秒左右，查看VIP，能够发现，ip已经不在了
[root@mysql-master01 keepalived]# ip addr | grep "0.100"

此时再查看主机名称，以下：

mysql> show variables like 'hostname';
+---------------+----------------+
| Variable_name | Value          |
+---------------+----------------+
| hostname      | mysql-master02 |
+---------------+----------------+
1 row in set (0.00 sec)
#发现已经变成server02了，VIP已经能够自动切换了

建立一个数据库，而后从新启动节点一上的mysql服务和keepalived服务，登录节点一查看建立的数据库是否复制。

[root@mysql-master01 keepalived]# service keepalived start
[root@mysql-master01 keepalived]# service mysqld start

通过查看，发现已经复制，在数据库节点从新启动以后，会开始同步节点二上的数据。

后续更多文章将更新在我的小站上，欢迎查看。

另外提供一些优秀的IT视频资料，可免费下载！如须要请查看https://www.592xuexi.com

至此，MySQL的高可用概念及使用(Keepalived+MySQL)实现的MySQL高可用已经搭建验证完毕，篇幅较长，不免有笔误，欢迎评论转发！

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