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MySQL之MHA高可用集群
2022-07-05 08:12:00 【JackieZhengChina】
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一、MHA概述
1.1.MHA 是什么
1.MHA（MasterHigh Availability）是一套优秀的MySQL高可用环境下故障切换和主从复制的软件。
2.MHA 的出现就是解决MySQL 单点的问题。
3.MySQL故障切换过程中，MHA能做到0-30秒内自动完成故障切换操作。
4.MHA能在故障切换的过程中最大程度上保证数据的一致性，以达到真正意义上的高可用。
1.2.MHA 的组成
（1）MHA Node（数据节点）
MHA Node 运行在每台 MySQL 服务器上。
（2）MHA Manager（管理节点）
MHA Manager 可以单独部署在一台独立的机器上，管理多个 master-slave 集群；也可以部署在一台 slave 节点上。
MHA Manager 会定时探测集群中的 master 节点。当 master 出现故障时，它可以自动将最新数据的 slave 提升为新的 master， 然后将所有其他的 slave 重新指向新的 master。整个故障转移过程对应用程序完全透明。
1.3.MHA 的特点
1.自动故障切换过程中，MHA试图从宕机的主服务器上保存二进制日志，最大程度的保证数据不丢失。
2.使用半同步复制，可以大大降低数据丢失的风险，如果只有一个slave已经收到了最新的二进制日志，MHA可以将最新的二进制日志应用于其他所有的slave服务器上，因此可以保证所有节点的数据一致性。
3.目前MHA支持一主多从架构，最少三台服务，即一主两从。
二、MHA搭建准备
2.1.实验思路
- MHA架构①数据库安装 ②一主两从 ③MHA搭建
- 故障模拟①主库失效 ②备选主库成为主库 ③原故障主库恢复重新加入到MHA成为从库
三、MHA搭建
3.1配置主从复制
1.关闭防火墙、增强功能
###在四台服务器上都操作
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
2.修改 Master、Slave1、Slave2 节点的主机名
###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.配置主从同步
###修改 Master、Slave1、Slave2 节点的 Mysql主配置文件/etc/my.cnf
###Master 节点###
vim /etc/my.cnf
[mysqld]
server-id = 1
log_bin = master-bin
log-slave-updates = true
systemctl restart mysqld
###Slave1 节点###
vim /etc/my.cnf
server-id = 2 ###三台服务器的 server-id 不能一样
log_bin = master-bin
relay-log = relay-log-bin
relay-log-index = slave-relay-bin.index
systemctl restart mysqld
###Slave2 节点###
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 节点上都创建两个软链接
###主服务器和两台从服务器都创建
ln -s /usr/local/mysql/bin/mysql /usr/sbin/
ln -s /usr/local/mysql/bin/mysqlbinlog /usr/sbin/
ls /usr/sbin/mysql*
6.登录数据库主从配置授权
#################Master、Slave1、Slave2 节点上都授权###################
grant replication slave on *.* to 'myslave'@'192.168.40.%' identified by '123456';
###授权主从用户
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';
#刷新库
flush privileges;
注意：主服务器和两台从服务器都要授权
7.Master节点查看二进制文件和同步点 、在 Slave1、Slave2 节点执行同步操作
#################在master上##################
show master status;
##############在slave1、slave2节点执行同步操作############
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.设置两个从节点 只读模式
###在两台从服务器上设置
set global read_only=1;
9.验证主从复制
###在主master上创建库、表并插入数据
create database test1;
use test1;
insert into info values('小明');
select * from test1.info;
###在slave1、slave2上验证
select * from test1.info;
3.2.安装 MHA 软件
1.所有服务器上都安装MHA依赖的环境，首先安装epel源
###在master、slave1、slave2、mha服务器上都安装
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.安装MHA软件包，先在所有服务器上必须先安装node组件
- 对于每个操作系统版本不一样，这里 CentOS7.4 必须选择 0.57 版本。
- 在所有服务器上必须先安装 node 组件，最后在 MHA-manager 节点上安装 manager 组件，因为 manager 依赖 node 组件
##将需要的包下载到/opt下##
##每台服务器上解压安装node组件##
cd /opt
tar zxf mha4mysql-node-0.57.tar.gz
cd mha4mysql-node-0.57
perl Makefile.PL
make && make install
注意：四台服务器上都要安装node组件
3.在MHA-manager节点上安装 manager 组件
###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 组件安装后在/usr/local/bin 下面会生成几个工具，主要包括以下几个：
masterha_check_ssh 检查 MHA 的 SSH 配置状况
masterha_check_repl 检查 MySQL 复制状况
masterha_manger 启动 manager的脚本
masterha_check_status 检测当前 MHA 运行状态
masterha_master_monitor 检测 master 是否宕机
masterha_master_switch 控制故障转移（自动或者 手动）
masterha_conf_host 添加或删除配置的 server 信息
masterha_stop 关闭manager
#node 组件安装后也会在/usr/local/bin 下面会生成几个脚本（这些工具通常由 MHAManager 的脚本触发，无需人为操作）主要如下：
save_binary_logs 保存和复制 master 的二进制日志
apply_diff_relay_logs 识别差异的中继日志事件并将其差异的事件应用于其他的 slave
filter_mysqlbinlog 去除不必要的 ROLLBACK 事件（MHA 已不再使用这个工具）
purge_relay_logs 清除中继日志（不会阻塞 SQL 线程）
4.在所有服务器上配置无密码认证
###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 #一路按回车键
ssh-copy-id 192.168.40.10
ssh-copy-id 192.168.40.100
ssh-copy-id 192.168.40.30
####数据库服务器之间互相导入即可####
###在master上
ssh-keygen -t rsa #一路按回车键
ssh-copy-id 192.168.40.100
ssh-copy-id 192.168.40.30
###在slave1上
ssh-keygen -t rsa #一路按回车键
ssh-copy-id 192.168.40.10
ssh-copy-id 192.168.40.30
###在slave2上
ssh-keygen -t rsa #一路按回车键
ssh-copy-id 192.168.40.10
ssh-copy-id 192.168.40.100
###免密登录测试###
###在manager节点上
ssh 192.168.40.10
ssh 192.168.40.100
ssh 192.168.40.30
###在master节点上
ssh 192.168.40.100
ssh 192.168.40.30
###在slave1节点上
ssh 192.168.40.10
ssh 192.168.40.30
###在slave2节点上
ssh 192.168.40.10
ssh 192.168.40.100
5.在manager节点上操作
(1)###在manager节点上复制相关脚本到/usr/local/bin 目录
cp -rp /opt/mha4mysql-manager-0.57/samples/scripts /usr/local/bin
#拷贝后会有四个执行文件
ll /usr/local/bin/scripts/
master_ip_failover #自动切换时VIP管理的脚本
master_ip_online_change #在线切换时vip的管理
power_manager #故障发生后关闭主机的脚本
send_report #因故障切换后发送报警的脚本
(2)###复制上述的自动切换时VIP管理的脚本到/usr/local/bin目录，这里使用master_ip_failover脚本来管理 VIP 和故障切换
cp /usr/local/bin/scripts/* /usr/local/bin
(3)###修改master_ip_failover 全部删除，添加以下内容，修改相关参数
#!/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
);
#############################添加内容部分#########################################
my $vip = '192.168.40.188'; #指定vip的地址
my $brdc = '192.168.40.255'; #指定vip的广播地址
my $ifdev = 'ens33'; #指定vip绑定的网卡
my $key = '1'; #指定vip绑定的虚拟网卡序列号
my $ssh_start_vip = "/sbin/ifconfig ens33:$key $vip"; #代表此变量值为ifconfig ens33:1 192.168.40.188
my $ssh_stop_vip = "/sbin/ifconfig ens33:$key down"; #代表此变量值为ifconfig ens33:1 192.168.40.188 down
my $exit_code = 0; #指定退出状态码为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";
}
#删除注释
:2,87 s/^#//
(4)###创建 MHA 软件目录并拷贝配置文件，这里使用app1.cnf配置文件来管理 mysql 节点服务器
#创建 MHA 软件目录并拷贝配置文件
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，删除原文所有内容，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)###在主节点开启虚拟IP
ifconfig ens33:1 192.168.40.188/24
(6)###在 manager 节点上测试 ssh 无密码认证，如果正常最后会输出 successfully。如下所示
masterha_check_ssh -conf=/etc/masterha/app1.cnf
(7)###在 manager 节点上测试 mysql 主从连接情况，最后出现 MySQL Replication Health is OK 字样说明正常。如下所示。
masterha_check_repl -conf=/etc/masterha/app1.cnf
(8)###在 manager 节点上启动 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 &
(9)###查看 MHA 状态，可以看到当前的 master 是 Mysql1 节点。
masterha_check_status --conf=/etc/masterha/app1.cnf
(10)###查看 MHA 日志，也以看到当前的 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，这个 VIP 地址不会因为 manager 节点停止 MHA 服务而消失。
ifconfig
//若要关闭 manager 服务，可以使用如下命令。
masterha_stop --conf=/etc/masterha/app1.cnf
或者可以直接采用 kill 进程 ID 的方式关闭。
配置文件解释如下：
[server default]
manager_log=/var/log/masterha/app1/manager.log #manager日志
manager_workdir=/var/log/masterha/app1 #manager工作目录
master_binlog_dir=/usr/local/mysql/data/ #master保存binlog的位置，这里的路径要与master里配置的binlog的路径一致，以便MHA能找到
master_ip_failover_script=/usr/local/bin/master_ip_failover #设置自动failover时候的切换脚本，也就是上面的那个脚本
master_ip_online_change_script=/usr/local/bin/master_ip_online_change #设置手动切换时候的切换脚本
password=manager #设置mysql中root用户的密码，这个密码是前文中创建监控用户的那个密码
ping_interval=1 #设置监控主库，发送ping包的时间间隔，默认是3秒，尝试三次没有回应的时候自动进行failover
remote_workdir=/tmp #设置远端mysql在发生切换时binlog的保存位置
repl_password=123456 #设置复制用户的密码
repl_user=myslave #设置复制用户的用户
report_script=/usr/local/send_report #设置发生切换后发送的报警的脚本
secondary_check_script=/usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.40.100 -s 192.168.40.30 #指定检查的从服务器IP地址
shutdown_script="" #设置故障发生后关闭故障主机脚本（该脚本的主要作用是关闭主机防止发生脑裂,这里没有使用）
ssh_user=root #设置ssh的登录用户名
user=mha #设置监控用户root
[server1]
hostname=192.168.40.10
port=3306
[server2]
hostname=192.168.40.100
port=3306
candidate_master=1
#设置为候选master，设置该参数以后，发生主从切换以后将会将此从库提升为主库，即使这个从库不是集群中最新的slave
check_repl_delay=0
#默认情况下如果一个slave落后master 超过100M的 relay logs的话，MHA将不会选择该slave作为一个新的master， 因为对于这个slave的恢复需要花费很长时间；通过设置check_repl_delay=0，MHA触发切换在选择一个新的master的时候将会忽略复制延时，这个参数对于设置了candidate_master=1的主机非常有用，因为这个候选主在切换的过程中一定是新的master
[server3]
hostname=192.168.40.30
port=3306
(6)###在manager节点上测试 ssh 无密码认证，如果正常最后会输出 successfully。如下所示。
(7)###在manager节点上测试 mysql 主从连接情况，最后出现 MySQL Replication Health is OK 字样说明正常。如下所示。
(8)###在 manager 节点上启动 MHA
(9)###查看 MHA 状态，可以看到当前的 master 是 Mysql1 节点。
(10)###查看 MHA 日志，也以看到当前的 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，这个 VIP 地址不会因为 manager 节点停止 MHA 服务而消失。
3.3.故障模拟
###在 manager 节点上监控观察日志记录
tail -f /var/log/masterha/app1/manager.log
###在 Master 节点 Mysql1 上停止mysql服务
systemctl stop mysqld
或
pkill -9 mysql
###在slave1，slave2上查看，正常自动切换一次后，MHA 进程会退出。HMA 会自动修改 app1.cnf 文件内容，将宕机的 mysql1 节点删除。
查看 mysql2 是否接管 VIP
ifconfig
故障切换备选主库的算法：
1．一般判断从库的是从（position/GTID）判断优劣，数据有差异，最接近于master的slave，成为备选主。
2．数据一致的情况下，按照配置文件顺序，选择备选主库。
3．设定有权重（candidate_master=1），按照权重强制指定备选主。
（1）默认情况下如果一个slave落后master 100M的relay logs的话，即使有权重，也会失效。
（2）如果check_repl_delay=0的话，即使落后很多日志，也强制选择其为备选主。
###在 Master 节点 Mysql1 上停止mysql服务
###在slave1，slave2上查看，查看 mysql2 是否接管 VIP
3.4.故障修复
1.#修复mysql1
systemctl restart mysqld
2.#修复主从
#在现主库服务器 Mysql2 查看二进制文件和同步点
show master status;
#在原主库服务器 mysql1 执行同步操作
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 节点上修改配置文件app1.cnf（再把这个记录添加进去，因为它检测掉失效时候会自动消失）
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 节点上启动 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 &
在 manager 节点上修改配置文件app1.cnf（再把这个记录添加进去，因为它检测掉失效时候会自动消失）
4.在 manager 节点上启动 MHA
四、总结
1.MHA
①作用：MySQL的高可用，故障切换。
②核心部分：（1）MHA组件：manager：主要的功能：做MHA启动，关闭管理和检测MySQL的各种健康状态。 niode：在发生故障时，尽可能的保存二进制日志，并且实现故障切换（VIP地址飘逸）
③MHA需要的配置的文件（2个）：
master_ip_failover：命令工具，定义的是基于VIP的检测和故障转移（VIP从master ----》新的 master）
appl.conf:MHA的主要配置文件，主要定义了mha的工作目录、日志mysql二进制日志位置，使用MHA的登录MySQL的用户、密码使用从服务器。身份同步master的账号、密码（五个）。
④故障切换MHA会做哪些动作：
（1）MHA会多次尝试检测master的存活状态。
（2）MHA会多次尝试，尽可能的保存master的二进制文件
（3）MHA会根据app1.cnf中的配置部分，进行从服务器------》主服务器的位置
（4）MHA最后会将master的VIP地址切换到从服务器的位置
（5）MHA再选择完新的master后，会在其余的slave上执行change master操作，指向新的master，来保证MySQL集群的健康性。
2.MHA的故障问题
①要做软链接。
②免交互（免密登录）
③五个账号授权（其中三个账号是测试环境需要做的）
④初次运行MHA功能时，需要临时添加虚拟ip
⑤配置文件 --- 校验 （master_ip_failover 1个故障切换脚本，appl.cnf.mha的主配置文件）
⑥先安装node节点，再安装主节点。
---------------------
作者：H unter
来源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/m0_59579177/article/details/125531603
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