Mycat - 高可用与负载均衡实现，满满的干货！

前情回顾

Mycat - 实现数据库的读写分离与高可用中咱们实现了mysql的读写分离与高可用，有几个点咱们回顾下

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一、数据的同步在mysql层面实现的，mycat不负责任何的数据同步，咱们须要配置mysql的主从复制来实现数据的同步；

二、数据库的读写分离是mycat最经常使用的场景之一，咱们的应用代码只须要关注业务代码，而不须要处理数据库读写、分片问题，这些都由Mycat实现，简化了开发；

三、读写分离每每伴随着高可用，而Mycat同时支持这二者；

那是否是就天衣无缝了呢？ 显然还有点小瑕疵，此时咱们的Mycat是单点部署的，若是Mycat服务挂了，那么整个数据库端就挂了，整个应用也就不能正常服务了，那怎么办了？ 很明显，咱们须要实现Mycat的高可用，具体实现咱们往下看。

keepalived实现Mycat高可用

centos7_1 (192.168.1.110)上搭建mycat

上篇博文中，咱们搭建的读写分离各组件关系以下

 

 

此时仍是单节点的mycat，咱们还须要搭建一个mycat，搭建过程能够参考192.168.1.212上mycat的搭建，具体我就不演示了，搭建好以后各组件关系以下

 

 

昨天咱们测试了master mysql宕机的状况，后续的DML SQL与Select SQL都是走的slave mysql，因此此时mysql的主从复制已经被破环、mycat的writeHost也切换到了192.168.1.211，咱们须要从新配置mysql的主从复制，192.168.1.210还是主，192.168.1.211回退为slave，并将192.168.1.212上mycat的writeHost进行还原（只须要将mycat/conf/dnindex.properties文件删了便可）；生产环境不要这么处理，按上篇说的处理。

咱们来看下测试结果

 

 

能够看到，192.168.1.110上的mycat与192.168.1.212上的mycat具备彻底同样的功能，但此时二者尚未任何联系，彼此也互不影响。咱们能够在应用代码中集成两个mycat，由代码控制mycat的高可用，这种方式可行但不可取，代码应该更多的关注业务层，而不是处理数据库层面的高可用问题。mycat的高可用应该就由更专业的组件来处理。

keepalived实现vip对外提供服务

VIP：192.168.1.200、master：192.168.1.2十二、backup：192.168.1.110

keepalived的搭建过程可参考：主从热备+负载均衡（LVS + keepalived），这里就不作详细的演示了。

192.168.1.212（master）上keepalived.conf

global_defs {
 notification_email {
 997914490@qq.com
 }
 notification_email_from sns-lvs@gmail.com
 #smtp_server smtp.hysec.com
 #smtp_connection_timeout 30
 router_id mycat_master # 设置mycat master的id，在一个网络应该是惟一的
}
vrrp_script chk_mycat_alive {
 script "/usr/local/src/mycat/check_pid.sh" # 返回状态码为0表示正常,检测脚本为true;返回状态码非0表示异常,检测脚本为false
 interval 2 # 检测脚本执行的间隔，单位是秒
 weight 20
}
vrrp_instance VI_1 {
 state MASTER # 指定keepalived的角色，MASTER为主，BACKUP为备
 interface eth0 # 当前进行vrrp通信的网络接口卡(当前centos的网卡)
 virtual_router_id 66 # 虚拟路由编号，同集群，主备必须一致
 priority 100 # 优先级，数值越大，获取处理请求的优先级越高
 advert_int 1 # 检查间隔，默认为1s(vrrp组播周期秒数)
 authentication {
 auth_type PASS
 auth_pass 1111
 }
 track_script {
 chk_mycat_alive # 调用检测脚本
 }
 virtual_ipaddress {
 192.168.1.200 # 定义虚拟ip(VIP)，可多设，每行一个
 }
}

　192.168.1.110（backup）上keepalived.conf

global_defs {
 notification_email {
 997914490@qq.com
 }
 notification_email_from sns-lvs@gmail.com
 #smtp_server smtp.hysec.com
 #smtp_connection_timeout 30
 router_id mycat_backup # 设置mycat backup的id，在一个网络应该是惟一的
}
vrrp_script chk_mycat_alive {
 script "/usr/local/src/mycat/check_pid.sh" #mycat检测脚本
 interval 2 #（检测脚本执行的间隔，单位是秒）
 weight 20
}
vrrp_instance VI_1 {
 state BACKUP # 指定keepalived的角色，MASTER为主，BACKUP为备
 interface enp0s3 # 当前进行vrrp通信的网络接口卡(当前centos的网卡)
 virtual_router_id 66 # 虚拟路由编号，同集群，主备必须一致
 priority 90 # 优先级，数值越大，获取处理请求的优先级越高
 advert_int 1 # 检查间隔，默认为1s(vrrp组播周期秒数)
 authentication {
 auth_type PASS
 auth_pass 1111
 }
 track_script {
 chk_mycat_alive #（调用检测脚本）
 }
 virtual_ipaddress {
 192.168.1.200 # 定义虚拟ip(VIP)，可多设，每行一个
 }
}

mycat存活检测脚本check_pid.sh

#!/bin/bash
count=`/usr/local/mycat/bin/mycat status |grep 'Mycat-server is running' | wc -l`
time=$(date "+%Y-%m-%d %H:%M:%S")
if [ $count = 0 ]; then
 echo "$time : count=$count, mycat is not running..." >> /var/log/keepalived_check.log
 exit 1 # 返回1说明脚本非正常执行,mycat不在运行中
else
 echo "$time : count=$count, mycat is running..." >> /var/log/keepalived_check.log
 exit 0 # 返回0说明脚本正常执行,mycat正在运行中
fi

脚本目录：/usr/local/src/mycat/，给脚本可执行权限：[root@centos7-01 src]# chmod -R 755 mycat/check_pid.sh

各组件关系图以下

 

 

如上图所示，外部应用向192.168.1.200发送sql请求，keepalived完成VIP到ip的映射，请求会落到具体的某个mycat上，再由mycat转发到具体的mysql上。同一时刻只会有一个keepavlied处理VIP，通常而言是优先级高的keepalived会成为master，负责VIP的映射。各组件配置好以后，咱们来看看测试结果

一、vip的正常绑定与切换

 

 

一开始212和110都没有启动mycat，优先级分别是100，90，因此vip在212上，212成为master，110成为backup；接着咱们启动了110上的mycat，检测脚本返回0，vrrp_script中script为true，此时110的权重=90+20，大于212的100，110抢占vip成为master，而212则降级成为backup；而后咱们启动了212上的mycat，212的权重=100+20，大于110的110，vip漂浮到212上，212成为master，110成为backup；最后咱们停了212上的mycat，权重=100，vip又漂到了110上。若是咱们接着停了110上的mycat，则vip又会漂到212上。

权重 = priority + weight * script的结果（脚本执行返回0，script则为true，不然script为false），权重大的抢占到vip，成为master；杀掉keepalived进程，vip也会进行正确的转移，具体我就不展现测试结果，你们能够自行去测试。

二、mycat高可用

 

 

咱们经过vip能够进行正常的sql请求，当212上的mycat停了，vip漂到了110上，经过vip仍然能够进行sql请求，应用端根本感知不到后端vip的漂移、mycat的切换，实现了mycat的高可用。

这种方案已经能够知足大多数的应用场景了，master上的mycat对外服务，backup上的mycat仅做为备用以防master宕机，backup上的mycat基本上不提供服务，就是起到一个以防万一的做用，并发量不高的应用采用此种方案就能够了。若是并发量高了，master上的mycat压力太大，那咱们就须要考虑将backup上的mycat也利用起来了，并作一个负载均衡，减轻master上的mycat压力，并充分利用backup上的mycat，具体实现请往下看。

lvs实现Mycat的负载均衡

Mycat的高可用是实现了，但美中不足的是没有物尽其用，咱们不难发现，Mycat的两个节点其实只有一个对外服务，另外一个彻底备用（以备基本不会发生的宕机），宕机的几率原本就小，备用机基本至关于没用了，那可不能够将备用机利用起来了？ 咱们能够将主备Mycat都利用起来，并进行负载均衡，减少主Mycat的压力，若是其中一个节点宕机了，则由另外一个节点彻底接管，继续正常提供服务。

 

 

组件结构图如上所示，keepalived负责lvs的健康检测与高可用，lvs负责mycat的负载均衡与心跳检测。若是服务器不够，keepalived、lvs和mycat能够部署在一块儿，但不推荐，组件都部署在同一个服务器上，风险太大，分散部署，能够下降风险。keepalived + lvs的具体部署过程可参考主从热备+负载均衡（LVS + keepalived），具体配置文件以下

192.168.1.214（master）上keepalived.conf

global_defs {
 notification_email {
 997914490@qq.com
 }
 notification_email_from sns-lvs@gmail.com
 #smtp_server smtp.hysec.com
 #smtp_connection_timeout 30
 router_id lvs_master # 设置lvs master的id，在一个网络应该是惟一的
}
vrrp_instance VI_1 {
 state MASTER # 指定keepalived的角色，MASTER为主，BACKUP为备
 interface eth0 # 当前进行vrrp通信的网络接口卡(当前centos的网卡)
 virtual_router_id 66 # 虚拟路由编号，主从要一致
 priority 100 # 优先级，数值越大，获取处理请求的优先级越高
 advert_int 1 # 检查间隔，默认为1s(vrrp组播周期秒数)
 authentication {
 auth_type PASS
 auth_pass 1111
 }
 virtual_ipaddress {
 192.168.1.200 # 定义虚拟ip(VIP)，可多设，每行一个
 }
}
virtual_server 192.168.1.200 8066 { #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 #设置负载调度算法，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
 nat_mask 255.255.255.0
 persistence_timeout 0 #会话保持时间，单位是秒；同一IP x秒内的请求都发到同个real server
 protocol TCP #指定转发协议类型，有TCP和UDP两种
 
 real_server 192.168.1.212 8066 { #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
 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，设置权值大小能够为不一样性能的服务器
 TCP_CHECK { #realserver的状态检测设置部分
 connect_timeout 10 #表示10秒无响应超时
 nb_get_retry 3 #表示重试次数
 delay_before_retry 3 #表示重试间隔
 }
 }
 real_server 192.168.1.110 8066 {
 weight 3
 TCP_CHECK {
 connect_timeout 10
 nb_get_retry 3
 delay_before_retry 3
 }
 }
}

192.168.1.213（backup）上keepalived.conf

若是想学习Java工程化、高性能及分布式、深刻浅出。微服务、Spring，MyBatis，Netty源码分析的朋友能够加个人Java高级交流：854630135，群里有阿里大牛直播讲解技术，以及Java大型互联网技术的视频免费分享给你们。

global_defs {
 notification_email {
 997914490@qq.com
 }
 notification_email_from sns-lvs@gmail.com
 #smtp_server smtp.hysec.com
 #smtp_connection_timeout 30
 router_id lvs_backup # 设置lvs backup的id，在一个网络应该是惟一的
}
vrrp_instance VI_1 {
 state MASTER # 指定keepalived的角色，MASTER为主，BACKUP为备
 interface eth0 # 当前进行vrrp通信的网络接口卡(当前centos的网卡)
 virtual_router_id 66 # 虚拟路由编号，主从要一致
 priority 100 # 优先级，数值越大，获取处理请求的优先级越高
 advert_int 1 # 检查间隔，默认为1s(vrrp组播周期秒数)
 authentication {
 auth_type PASS
 auth_pass 1111
 }
 virtual_ipaddress {
 192.168.1.200 # 定义虚拟ip(VIP)，可多设，每行一个
 }
}
virtual_server 192.168.1.200 8066 { #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 #设置负载调度算法，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
 nat_mask 255.255.255.0
 persistence_timeout 0 #会话保持时间，单位是秒；同一IP x秒内的请求都发到同个real server
 protocol TCP #指定转发协议类型，有TCP和UDP两种
 
 real_server 192.168.1.212 8066 { #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
 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，设置权值大小能够为不一样性能的服务器
 TCP_CHECK { #realserver的状态检测设置部分
 connect_timeout 10 #表示10秒无响应超时
 nb_get_retry 3 #表示重试次数
 delay_before_retry 3 #表示重试间隔
 }
 }
 real_server 192.168.1.110 8066 {
 weight 3
 TCP_CHECK {
 connect_timeout 10
 nb_get_retry 3
 delay_before_retry 3
 }
 }
}

　192.168.2十二、192.168.1.110上的realserver.sh内容一致

#!/bin/bash
VIP=192.168.1.200
/etc/rc.d/init.d/functions
 
case "$1" in
start)
 ifconfig lo:0 $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $VIP
 /sbin/route add -host $VIP dev lo:0 
 echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
 echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
 echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
 echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
 sysctl -p >/dev/null 2>&1
 echo "RealServer Start OK"
 ;;
stop)
 ifconfig lo:0 down
 route del $VIP >/dev/null 2>&1 
 echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
 echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
 echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
 echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
 echo "RealServer Stoped"
 ;;
*)
 echo "Usage: $0 {start|stop}"
 exit 1
esac
 
exit 0

在/usr/local/src/目录下，给脚本可执行权限：[root@centos212 ~]# chmod -R 755 /usr/local/src/realserver.sh

按照上述结构图，从右往左逐个启动组件：先启动mysql，接着启动mycat，而后启动realserver.sh，再启动keepalived。咱们来看下负载均衡效果

 

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负载均衡效果咱们能够经过ipvsadm -l命令来查看，具体体如今ActiveConn和InActConn值，ActiveConn是活动链接数,也就是tcp链接状态的ESTABLISHED，而InActConn是指除了ESTABLISHED之外的,全部的其它状态的tcp链接。由于./mysql -h192.168.1.200 -P8066 -uroot -p123456 -DTESTDB -e 'select @@hostname'是瞬时的，这个链接就归为InActConn，若是咱们想测试ActiveConn，咱们能够用./mysql -h192.168.1.200 -P8066 -uroot -p123456 -DTESTDB，其实与咱们平时操做mysql是同样的。从上图中能够看出，是达到了负载均衡效果的，192.168.1.110:8066与192.168.1.212:8066轮着来处理。

可能会有人对上图中./mysql -h192.168.1.200 -P8066 -uroot -p123456 -DTESTDB -e 'select @@hostname'的返回值有疑问：为何老是centos211？ 这个sql其实就是查询mysql的主机名，注意是mysql服务器的主机名，不是mycat的主机名！sql最终的执行者是mysql！ 而咱们知道mycat对mysql作了读写分离，也就是说./mysql -h192.168.1.200 -P8066 -uroot -p123456 -DTESTDB -e 'select @@hostname'始终会在mysql slave上执行，而咱们的mysql slave的ip是192.168.1.211，其hostname是centos211，因此看到的hostname老是centos211。

总结

一、不少时候咱们都只须要实现mycat的高可用，而不须要实现mycat的负载均衡；组件越多，越容易出错，也更难以维护；没有一成不变的最优方案，只有在合适时机的最佳方案；

二、keepalived的做用，有没有lvs，keepalived启动的做用是有所区别的。没有lvs时，keepalived负责vip的映射与转移、mycat的存活检测；有lvs时，Keepalived负责vip的映射与转移、RealServer的健康状态检查。无论有没有lvs，keepalived都会负责VIP的映射与转移，实现master和slave主机之间failover，达到高可用目的；

三、各个组件的职责都很明显，mysql负责sql的执行，mycat负责mysql的读写分离与高可用，lvs负责mycat的负载均衡与高可用，keepalived负责vip相关工做以及lvs的高可用。各个组件的角色弄清楚了，搭建起来也就不难了；

四、《Mycat权威指南》中采用haproxy + keepalived实现mycat的高可用和负载均衡，我就再也不重复讲了，有兴趣的能够去实践一把；另外留个疑问：nginx可不可实现mycat的负载均衡？

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