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MySQL之MHA高可用集群

2022-07-05 08:12:00 【JackieZhengChina】

一、MHA概述

1.1.MHA 是什麼

一、MHA概述

1.1.MHA 是什麼

1.MHA（MasterHigh Availability）是一套優秀的MySQL高可用環境下故障切換和主從複制的軟件。
2.MHA 的出現就是解决MySQL 單點的問題。
3.MySQL故障切換過程中，MHA能做到0-30秒內自動完成故障切換操作。
4.MHA能在故障切換的過程中最大程度上保證數據的一致性，以達到真正意義上的高可用。

1.2.MHA 的組成

（1）MHA Node（數據節點）
MHA Node 運行在每臺 MySQL 服務器上。

（2）MHA Manager（管理節點）
MHA Manager 可以單獨部署在一臺獨立的機器上，管理多個 master-slave 集群；也可以部署在一臺 slave 節點上。
MHA Manager 會定時探測集群中的 master 節點。當 master 出現故障時，它可以自動將最新數據的 slave 提昇為新的 master，然後將所有其他的 slave 重新指向新的 master。整個故障轉移過程對應用程序完全透明。

1.3.MHA 的特點

1.自動故障切換過程中，MHA試圖從宕機的主服務器上保存二進制日志，最大程度的保證數據不丟失。
2.使用半同步複制，可以大大降低數據丟失的風險，如果只有一個slave已經收到了最新的二進制日志，MHA可以將最新的二進制日志應用於其他所有的slave服務器上，因此可以保證所有節點的數據一致性。
3.目前MHA支持一主多從架構，最少三臺服務，即一主兩從。

二、MHA搭建准備

2.1.實驗思路

MHA架構①數據庫安裝 ②一主兩從 ③MHA搭建
故障模擬①主庫失效 ②備選主庫成為主庫 ③原故障主庫恢複重新加入到MHA成為從庫

三、MHA搭建

3.1配置主從複制

1.關閉防火牆、增强功能

###在四臺服務器上都操作
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0

2.修改 Master、Slave1、Slave2 節點的主機名

###在Master上
hostnamectl set-hostname Mysql1
su
 
###在Slave1
hostnamectl set-hostname Mysql2
su
 
###在Slave2
hostnamectl set-hostname Mysql3
su

3.在Master、Slave1、Slave2添加域名解析

192.168.40.10  Mysql1
192.168.40.100 Mysql2
192.168.40.30  Mysql3

4.配置主從同步

###修改 Master、Slave1、Slave2 節點的 Mysql主配置文件/etc/my.cnf 
###Master 節點###
vim /etc/my.cnf
[mysqld]
server-id = 1
log_bin = master-bin
log-slave-updates = true
 
systemctl restart mysqld
 
 
###Slave1 節點###
vim /etc/my.cnf
server-id = 2 						   ###三臺服務器的 server-id 不能一樣
log_bin = master-bin
relay-log = relay-log-bin
relay-log-index = slave-relay-bin.index
 
systemctl restart mysqld
 
 
###Slave2 節點###
vim /etc/my.cnf
server-id = 3 
log_bin = master-bin
relay-log = relay-log-bin
relay-log-index = slave-relay-bin.index
 
systemctl restart mysqld

5.Master、Slave1、Slave2 節點上都創建兩個軟鏈接

###主服務器和兩臺從服務器都創建
ln -s /usr/local/mysql/bin/mysql /usr/sbin/
ln -s /usr/local/mysql/bin/mysqlbinlog /usr/sbin/
ls /usr/sbin/mysql*

6.登錄數據庫主從配置授權

#################Master、Slave1、Slave2 節點上都授權###################
 
grant replication slave on *.* to 'myslave'@'192.168.40.%' identified by '123456';
###授權主從用戶
grant all privileges on *.* to 'mha'@'192.168.40.%' identified by 'manager';
grant all privileges on *.* to 'mha'@'Mysql1' identified by 'manager';
grant all privileges on *.* to 'mha'@'Mysql2' identified by 'manager';
grant all privileges on *.* to 'mha'@'Mysql3' identified by 'manager';
 
#刷新庫
flush privileges;

注意：主服務器和兩臺從服務器都要授權

7.Master節點查看二進制文件和同步點、在 Slave1、Slave2 節點執行同步操作

#################在master上##################
show master status;
 
##############在slave1、slave2節點執行同步操作############
change master to master_host='192.168.400.10',master_user='myslave',master_password='123456',master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=1745;
start slave;
show slave status\G;

8.設置兩個從節點只讀模式

###在兩臺從服務器上設置
set global read_only=1;

9.驗證主從複制

###在主master上創建庫、錶並插入數據
create database test1;
use test1;
insert into info values('小明');
select * from test1.info;
 
###在slave1、slave2上驗證
select * from test1.info;

3.2.安裝 MHA 軟件

1.所有服務器上都安裝MHA依賴的環境，首先安裝epel源

###在master、slave1、slave2、mha服務器上都安裝
 
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

2.安裝MHA軟件包，先在所有服務器上必須先安裝node組件

對於每個操作系統版本不一樣，這裏 CentOS7.4 必須選擇 0.57 版本。
在所有服務器上必須先安裝 node 組件，最後在 MHA-manager 節點上安裝 manager 組件，因為 manager 依賴 node 組件

##將需要的包下載到/opt下##
 
##每臺服務器上解壓安裝node組件##
cd /opt
tar zxf mha4mysql-node-0.57.tar.gz
cd mha4mysql-node-0.57
perl Makefile.PL
make && make install

注意：四臺服務器上都要安裝node組件

3.在MHA-manager節點上安裝 manager 組件

###把需要的包放到opt下
tar zxvf mha4mysql-manager-0.57.tar.gz 
cd mha4mysql-manager-0.57/
perl Makefile.PL
make && make install

cd /usr/local/bin/
#manager 組件安裝後在/usr/local/bin 下面會生成幾個工具，主要包括以下幾個：
masterha_check_ssh 檢查 MHA 的 SSH 配置狀况
masterha_check_repl 檢查 MySQL 複制狀况
masterha_manger 啟動 manager的脚本
masterha_check_status 檢測當前 MHA 運行狀態
masterha_master_monitor 檢測 master 是否宕機
masterha_master_switch 控制故障轉移（自動或者 手動）
masterha_conf_host 添加或删除配置的 server 信息
masterha_stop  關閉manager
 
#node 組件安裝後也會在/usr/local/bin 下面會生成幾個脚本（這些工具通常由 MHAManager 的脚本觸發，無需人為操作）主要如下：
save_binary_logs 保存和複制 master 的二進制日志
apply_diff_relay_logs 識別差异的中繼日志事件並將其差异的事件應用於其他的 slave
filter_mysqlbinlog 去除不必要的 ROLLBACK 事件（MHA 已不再使用這個工具）
purge_relay_logs 清除中繼日志（不會阻塞 SQL 線程）

4.在所有服務器上配置無密碼認證

###在manager節點上配置到所有數據庫節點的無密碼認證
ssh-keygen -t rsa 				#一路按回車鍵
ssh-copy-id 192.168.40.10
ssh-copy-id 192.168.40.100
ssh-copy-id 192.168.40.30
####數據庫服務器之間互相導入即可####
 
 
###在master上
ssh-keygen -t rsa 				#一路按回車鍵
ssh-copy-id 192.168.40.100
ssh-copy-id 192.168.40.30
 
 
###在slave1上
ssh-keygen -t rsa 				#一路按回車鍵
ssh-copy-id 192.168.40.10
ssh-copy-id 192.168.40.30
 
 
###在slave2上
ssh-keygen -t rsa 				#一路按回車鍵
ssh-copy-id 192.168.40.10
ssh-copy-id 192.168.40.100

###免密登錄測試###
 
###在manager節點上
ssh 192.168.40.10
ssh 192.168.40.100
ssh 192.168.40.30
 
###在master節點上
ssh 192.168.40.100
ssh 192.168.40.30
 
###在slave1節點上
ssh 192.168.40.10
ssh 192.168.40.30
 
 
###在slave2節點上
ssh 192.168.40.10
ssh 192.168.40.100

5.在manager節點上操作

(1)###在manager節點上複制相關脚本到/usr/local/bin 目錄
cp -rp /opt/mha4mysql-manager-0.57/samples/scripts /usr/local/bin
 
#拷貝後會有四個執行文件
ll /usr/local/bin/scripts/
master_ip_failover  		#自動切換時VIP管理的脚本
master_ip_online_change 	#在線切換時vip的管理
power_manager 				#故障發生後關閉主機的脚本
send_report 				#因故障切換後發送報警的脚本
 
(2)###複制上述的自動切換時VIP管理的脚本到/usr/local/bin目錄，這裏使用master_ip_failover脚本來管理 VIP 和故障切換
cp /usr/local/bin/scripts/* /usr/local/bin
 
(3)###修改master_ip_failover 全部删除，添加以下內容，修改相關參數
 
#!/usr/bin/env perl
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
);
#############################添加內容部分#########################################
my $vip = '192.168.40.188';									#指定vip的地址
my $brdc = '192.168.40.255';								#指定vip的廣播地址
my $ifdev = 'ens33';										#指定vip綁定的網卡
my $key = '1';												#指定vip綁定的虛擬網卡序列號
my $ssh_start_vip = "/sbin/ifconfig ens33:$key $vip";		#代錶此變量值為ifconfig ens33:1 192.168.40.188
my $ssh_stop_vip = "/sbin/ifconfig ens33:$key down";		#代錶此變量值為ifconfig ens33:1 192.168.40.188 down
my $exit_code = 0;											#指定退出狀態碼為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 ([email protected]) {
warn "Got Error: [email protected]\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 ([email protected]) {
warn [email protected];
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";
}
 
#删除注釋
:2,87 s/^#//
 
(4)###創建 MHA 軟件目錄並拷貝配置文件，這裏使用app1.cnf配置文件來管理 mysql 節點服務器
 
#創建 MHA 軟件目錄並拷貝配置文件
cd /opt/mha4mysql-manager-0.57/samples/conf/
ls
mkdir /etc/masterha
cp app1.cnf /etc/masterha/
 
 
#修改app1.cnf配置文件，删除原文所有內容，添加下面的
vim /etc/masterha/app1.cnf
[server default]
manager_workdir=/var/log/masterha/app1
master_binlog_dir=/usr/local/mysql/data
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=myslave
secondary_check_script=/usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.250.60 -s 192.168.250.70
shutdown_script=""
ssh_user=root
user=mha
 
[server1]
hostname=192.168.40.10
port=3306
 
[server2]
candidate_master=1
check_repl_delay=0
hostname=192.168.40.100
port=3306
 
[server3]
hostname=192.168.40.30
port=3306
 
(5)###在主節點開啟虛擬IP
ifconfig  ens33:1 192.168.40.188/24
 
(6)###在 manager 節點上測試 ssh 無密碼認證，如果正常最後會輸出 successfully。如下所示
masterha_check_ssh -conf=/etc/masterha/app1.cnf
 
(7)###在 manager 節點上測試 mysql 主從連接情况，最後出現 MySQL Replication Health is OK 字樣說明正常。如下所示。
masterha_check_repl -conf=/etc/masterha/app1.cnf
 
(8)###在 manager 節點上啟動 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 &
 
(9)###查看 MHA 狀態，可以看到當前的 master 是 Mysql1 節點。
masterha_check_status --conf=/etc/masterha/app1.cnf
 
(10)###查看 MHA 日志，也以看到當前的 master 是 192.168.250.118，如下所示。
cat /var/log/masterha/app1/manager.log | grep "current master"
 
(11)###查看 Mysql1 的 VIP 地址 192.168.250.118 是否存在，這個 VIP 地址不會因為 manager 節點停止 MHA 服務而消失。
ifconfig
 
//若要關閉 manager 服務，可以使用如下命令。
masterha_stop --conf=/etc/masterha/app1.cnf
或者可以直接采用 kill 進程 ID 的方式關閉。

配置文件解釋如下：

[server default]
manager_log=/var/log/masterha/app1/manager.log　　　　　　#manager日志
manager_workdir=/var/log/masterha/app1　　　　　　　　    #manager工作目錄
master_binlog_dir=/usr/local/mysql/data/　　　　　　　　　#master保存binlog的比特置，這裏的路徑要與master裏配置的binlog的路徑一致，以便MHA能找到
master_ip_failover_script=/usr/local/bin/master_ip_failover　　#設置自動failover時候的切換脚本，也就是上面的那個脚本
master_ip_online_change_script=/usr/local/bin/master_ip_online_change　　#設置手動切換時候的切換脚本
password=manager			#設置mysql中root用戶的密碼，這個密碼是前文中創建監控用戶的那個密碼
ping_interval=1				#設置監控主庫，發送ping包的時間間隔，默認是3秒，嘗試三次沒有回應的時候自動進行failover
remote_workdir=/tmp			#設置遠端mysql在發生切換時binlog的保存比特置
repl_password=123456			#設置複制用戶的密碼
repl_user=myslave			#設置複制用戶的用戶
report_script=/usr/local/send_report　　　　　#設置發生切換後發送的報警的脚本
secondary_check_script=/usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.40.100 -s 192.168.40.30	#指定檢查的從服務器IP地址
shutdown_script=""			#設置故障發生後關閉故障主機脚本（該脚本的主要作用是關閉主機防止發生腦裂,這裏沒有使用）
ssh_user=root				#設置ssh的登錄用戶名
user=mha					#設置監控用戶root
 
[server1]
hostname=192.168.40.10
port=3306
 
[server2]
hostname=192.168.40.100
port=3306
candidate_master=1
#設置為候選master，設置該參數以後，發生主從切換以後將會將此從庫提昇為主庫，即使這個從庫不是集群中最新的slave
 
check_repl_delay=0
#默認情况下如果一個slave落後master 超過100M的 relay logs的話，MHA將不會選擇該slave作為一個新的master， 因為對於這個slave的恢複需要花費很長時間；通過設置check_repl_delay=0，MHA觸發切換在選擇一個新的master的時候將會忽略複制延時，這個參數對於設置了candidate_master=1的主機非常有用，因為這個候選主在切換的過程中一定是新的master
 
[server3]
hostname=192.168.40.30
port=3306

(6)###在manager節點上測試 ssh 無密碼認證，如果正常最後會輸出 successfully。如下所示。

(7)###在manager節點上測試 mysql 主從連接情况，最後出現 MySQL Replication Health is OK 字樣說明正常。如下所示。

(8)###在 manager 節點上啟動 MHA

(9)###查看 MHA 狀態，可以看到當前的 master 是 Mysql1 節點。

(10)###查看 MHA 日志，也以看到當前的 master 是 192.168.40.10，如下所示。

(11)查看 Mysql1 的 VIP 地址 192.168.250.188 是否存在，這個 VIP 地址不會因為 manager 節點停止 MHA 服務而消失。

3.3.故障模擬

###在 manager 節點上監控觀察日志記錄
tail -f /var/log/masterha/app1/manager.log
 
###在 Master 節點 Mysql1 上停止mysql服務
systemctl stop mysqld
或
pkill -9 mysql
 
###在slave1，slave2上查看，正常自動切換一次後，MHA 進程會退出。HMA 會自動修改 app1.cnf 文件內容，將宕機的 mysql1 節點删除。
查看 mysql2 是否接管 VIP
ifconfig
 
 
故障切換備選主庫的算法：
1．一般判斷從庫的是從（position/GTID）判斷優劣，數據有差异，最接近於master的slave，成為備選主。
2．數據一致的情况下，按照配置文件順序，選擇備選主庫。
3．設定有權重（candidate_master=1），按照權重强制指定備選主。
（1）默認情况下如果一個slave落後master 100M的relay logs的話，即使有權重，也會失效。
（2）如果check_repl_delay=0的話，即使落後很多日志，也强制選擇其為備選主。

###在 Master 節點 Mysql1 上停止mysql服務

###在slave1，slave2上查看，查看 mysql2 是否接管 VIP

3.4.故障修複

1.#修複mysql1
systemctl restart mysqld
 
2.#修複主從
#在現主庫服務器 Mysql2 查看二進制文件和同步點
show master status;
#在原主庫服務器 mysql1 執行同步操作
change master to master_host='192.168.40.100',master_user='myslave',master_password='123456',master_log_file='master-bin.000003',master_log_pos=154;
start slave;
show slave status\G;
 
3．#在 manager 節點上修改配置文件app1.cnf（再把這個記錄添加進去，因為它檢測掉失效時候會自動消失）
vi /etc/masterha/app1.cnf
....
secondary_check_script=/usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.40.100 -s 192.168.40.30
....
[server1]
hostname=192.168.40.10
port=3306
 
[server2]
candidate_master=1
check_repl_delay=0
hostname=192.168.40.100
port=3306
 
[server3]
hostname=192.168.40.30
port=3306
 
4.#在 manager 節點上啟動 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 &

在 manager 節點上修改配置文件app1.cnf（再把這個記錄添加進去，因為它檢測掉失效時候會自動消失）

4.在 manager 節點上啟動 MHA

四、總結

1.MHA

①作用：MySQL的高可用，故障切換。

②核心部分：（1）MHA組件：manager：主要的功能：做MHA啟動，關閉管理和檢測MySQL的各種健康狀態。 niode：在發生故障時，盡可能的保存二進制日志，並且實現故障切換（VIP地址飄逸）

③MHA需要的配置的文件（2個）：

master_ip_failover：命令工具，定義的是基於VIP的檢測和故障轉移（VIP從master ----》新的 master）

appl.conf:MHA的主要配置文件，主要定義了mha的工作目錄、日志mysql二進制日志比特置，使用MHA的登錄MySQL的用戶、密碼使用從服務器。身份同步master的賬號、密碼（五個）。

④故障切換MHA會做哪些動作：

（1）MHA會多次嘗試檢測master的存活狀態。

（2）MHA會多次嘗試，盡可能的保存master的二進制文件

（3）MHA會根據app1.cnf中的配置部分，進行從服務器------》主服務器的比特置

（4）MHA最後會將master的VIP地址切換到從服務器的比特置

（5）MHA再選擇完新的master後，會在其餘的slave上執行change master操作，指向新的master，來保證MySQL集群的健康性。

2.MHA的故障問題

①要做軟鏈接。

②免交互（免密登錄）

③五個賬號授權（其中三個賬號是測試環境需要做的）

④初次運行MHA功能時，需要臨時添加虛擬ip

⑤配置文件 --- 校驗（master_ip_failover 1個故障切換脚本，appl.cnf.mha的主配置文件）

⑥先安裝node節點，再安裝主節點。

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作者：H unter
來源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/m0_59579177/article/details/125531603
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