数据库MHA高可用架构实验配置及故障切换

为什么要有MHA

目前MySQL已经成为市场上主流数据库之一，考虑到业务的重要性，MySQL数据库单点问题已成为企业网站架构中最大的隐患。随着技术的发展，MHA的出现就是解决MySQL单点的问题。另外随着企业数据量越来越庞大，数据库的压力又成为企业的另一个瓶颈，MySQL 多主多从架构的出现可以减轻MySQL本身的压力。本章将主要介绍MHA的搭建和模拟 MySQL故障自动切换的过程。

什么是MHA

MHA (MasterHigh Avalability）目前在 MySQL高可用方面是一个相对成熟的解决方案，它由日本 DeNA公司youshimaton（现就职于Facebook公司）开发，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。在MySQL故障切换过程中，MHA能做到在030秒之内自动完成数据库的故障切换操作，并且在进行故障切换的过程中，MHA能在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。

MHA的组成

MHA Manager(管理节点)
MHA Node(数据节点)

MHA的实验目的

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
使用半同步复制，可以大大降低数据丢失的风险
目前MHA支持一主多从架构，最少三台服务，即一主两从

实验拓扑图

实验步骤

20.0.0.23	主master
20.0.0.24	备master
20.0.0.25	从服务器
20.0.0.26	MHA—manager节点
所有网关：	20.0.0.1
其他环境：	防火墙与系统内核全关

搭建线网源与底层环境

如果当时YUM仓库安装的是本地源的话，必须要创建现网源

##所有搭建yum仓库的节点机器都要做

[root@mysql1 ~]# cd /etc/yum.repos.d/  
[root@mysql1 yum.repos.d]# mv backup/CentOS-Base.repo ./
[root@mysql1 yum.repos.d]# ll
total 8
drwxr-xr-x. 2 root root  163 Oct 21 02:21 backup
-rw-r--r--. 1 root root 1664 Nov 23  2018 CentOS-Base.repo
-rw-r--r--. 1 root root  116 Sep 13 21:35 local.repo
[root@mysql1 yum.repos.d]# rm -rf local.repo
##以下两步必须要做
[root@mysql1 yum.repos.d]# yum clean all
[root@mysql1 yum.repos.d]# yum makecache


##下面三步所有机器必须做
[root@mysql1 ~]# systemctl stop firewalld
[root@mysql1 ~]# iptables -F
[root@mysql1 ~]# setenforce 0
setenforce: SELinux is disabled

Mysql 5.7安装过程

可以看我这篇博客

主从复制

#首先改下所有主机名

hostnamectl set-hostname mysql1     ：20.0.0.23
hostnamectl set-hostname mysql2     ：20.0.0.24
hostnamectl set-hostname mysql3     ：20.0.0.25
hostnamectl set-hostname manager    ：20.0.0.21

#第二步去所有Mysql节点修该/etc/hosts文件
20.0.0.23 mysql1
20.0.0.24 mysql2
20.0.0.25 mysql3
###记住所有的都需要####

#所有主机互相 ping mysql2/1/3  通了说明OK
[root@mysql1 ~]# ping mysql2
PING mysql2 (20.0.0.24) 56(84) bytes of data.
64 bytes from mysql2 (20.0.0.24): icmp_seq=1 ttl=64 time=1.24 ms
64 bytes from mysql2 (20.0.0.24): icmp_seq=2 ttl=64 time=0.894 ms

[root@mysql1 ~]# ping mysql3
PING mysql3 (20.0.0.25) 56(84) bytes of data.
64 bytes from mysql3 (20.0.0.25): icmp_seq=1 ttl=64 time=0.596 ms

（2）开启主从复制二进制文件

#修改 Master 的主配置文件/etc/my.cnf 文件，三台服务器的 server-id 不能一样

[root@Mysql1 ~]# cat /etc/my.cnf
[client]
#default-character-set=utf8  ## 这句话注释掉，不然健康检查过不去
[mysqld]
server-id = 1
log_bin = master-bin
log-slave-updates = true
[root@mysql1 ~]# systemctl restart mysqld

#配置从服务器：
在/etc/my.cnf 中修改或者增加下面内容。
[root@Mysql2 ~]# vim /etc/my.cnf
[client]
#default-character-set=utf8  ## 这句话注释掉，不然健康检查过不去
[mysqld]
server-id = 2 
log_bin = master-bin
relay-log = relay-log-bin 
relay-log-index = slave-relay-bin.index 
[root@mysql2 ~]# systemctl restart mysqld

##配置从服务器：
在/etc/my.cnf 中修改或者增加下面内容。
[root@Mysql3 ~]# vim /etc/my.cnf
[client]
#default-character-set=utf8  ## 这句话注释掉，不然健康检查过不去
[mysqld]
server-id = 3 
log_bin = master-bin
relay-log = relay-log-bin 
relay-log-index = slave-relay-bin.index 
[root@mysql3 ~]# systemctl restart mysqld

（3）Mysql1、Mysql2、Mysql3 都要去做两个软链接

[root@Mysql1 ~]# ln -s /usr/local/mysql/bin/mysql /usr/sbin/
[root@Mysql1 ~]# ln -s /usr/local/mysql/bin/mysqlbinlog /usr/sbin/

（4）在所有数据库节点上授权两个用户，一个是从库同步使用，另外一个是 manager 使用

mysql> grant replication slave on *.* to 'myslave'@'20.0.0.%' identified by 'abc123';
mysql> grant all privileges on *.* to 'mha'@'20.0.0.%' identified by 'manager';
mysql> flush privileges;

（5）在 Mysql1 主机上查看二进制文件和同步点

mysql> show master status;
+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| File              | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |
+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| master-bin.000001 |     889 |              |                  |                   |
+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+

 ##接下来在 Mysql2 和 Mysql3 都要执行以下几步！##
mysql> change master to master_host='20.0.0.23',master_user='myslave',master_password='123',master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=889;

mysql> start slave;

##查看 IO 和 SQL 线程都是 yes 代表同步是否正常
mysql> show slave status\G;
Slave_IO_Running: Yes
Slave_SQL_Running: Yes

（6）必须设置两个从库为只读模式，注意是两个

mysql> set global read_only=1;

（7）验证主从复制

#在主master创建一个库，去另外两台从服务器查看是否能够看到这个库，如果能够看见说明成了

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

[root@MHA-manager ~]# 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）MHA 软件包对于每个操作系统版本不一样Centos只能用0.57的版本

#<注意：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

#这里用主机mysql1演示步骤

[root@Mysql1 ~]# tar zxvf mha4mysql-node-0.57.tar.gz
[root@Mysql1 ~]# cd mha4mysql-node-0.57
[root@Mysql1 mha4mysql-node-0.57]# perl Makefile.PL
[root@Mysql1 mha4mysql-node-0.57]# make
[root@Mysql1 mha4mysql-node-0.57]# make install

（3） 在 MHA-manager 上安装 manager 组件（！注意：一定要先安装node 组件才能安装manager 组件）

[root@MHA-manager ~]# tar zxvf mha4mysql-manager-0.57.tar.gz 
[root@MHA-manager ~]# cd mha4mysql-manager-0.57/
[root@MHA-manager mha4MHA-manager-0.57]# perl Makefile.PL
[root@MHA-manager mha4MHA-manager-0.57]# make
[root@MHA-manager mha4MHA-manager-0.57]# make install

1：manager 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

2：node 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 MHA
Manager 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）配置无密码认证

1. 在 manager 上配置到所有数据库节点的无密码认证
[root@MHA-manager ~]# ssh-keygen -t rsa //一路按回车键
[root@MHA-manager ~]# ssh-copy-id 20.0.0.23    #yes 输入对方的root登录密码
[root@MHA-manager ~]# ssh-copy-id 20.0.0.24
[root@MHA-manager ~]# ssh-copy-id 20.0.0.25

2. 在 Mysql1 上配置到数据库节点Mysql2和Mysql3的无密码认证
[root@Mysql1 ~]# ssh-keygen -t rsa
[root@Mysql1 ~]# ssh-copy-id 20.0.0.24        #yes 输入对方的root登录密码
[root@Mysql1 ~]# ssh-copy-id 20.0.0.25

3. 在 Mysql2 上配置到数据库节点Mysql1和Mysql3的无密码认证
[root@Mysql2 ~]# ssh-keygen -t rsa
[root@Mysql2 ~]# ssh-copy-id 20.0.0.23        #yes 输入对方的root登录密码
[root@Mysql2 ~]# ssh-copy-id 20.0.0.25

4. 在 Mysql3 上配置到数据库节点Mysql1和Mysql2的无密码认证
[root@Mysql3 ~]# ssh-keygen -t rsa
[root@Mysql3 ~]# ssh-copy-id 20.0.0.23        #yes 输入对方的root登录密码
[root@Mysql3 ~]# ssh-copy-id 20.0.0.24

(5)在 manager 节点上复制相关脚本到/usr/local/bin 目录

[root@MHA-manager ~]# cp -ra /opt/mha4mysql-manager-0.57/samples/scripts /usr/local/bin
       
//拷贝后会有四个执行文件
[root@atlas ~]# ll /usr/local/bin/scripts/
总用量 32
-rwxr-xr-x 1 mysql mysql 3648 5 月 31 2015 master_ip_failover  #自动切换时 VIP 管理的脚本
-rwxr-xr-x 1 mysql mysql 9872 5 月 25 09:07 master_ip_online_change #在线切换时 vip 的管理
-rwxr-xr-x 1 mysql mysql 11867 5 月 31 2015 power_manager #故障发生后关闭主机的脚本
-rwxr-xr-x 1 mysql mysql 1360 5 月 31 2015 send_report #因故障切换后发送报警的脚本

(6) 复制上述的自动切换时 VIP 管理的脚本到/usr/local/bin 目录，这里使用脚本管理 VIP

[root@MHA-manager ~]# cp /usr/local/bin/scripts/master_ip_failover /usr/local/bin

(7) 修改内容如下：（删除原有内容，直接复制）

[root@MHA-manager ~]#vim /usr/local/bin/master_ip_failover

#!/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 = '20.0.0.200';
my $brdc = '20.0.0.255';
my $ifdev = 'ens33';
my $key = '1';
my $ssh_start_vip = "/sbin/ifconfig ens33:$key $vip";
my $ssh_stop_vip = "/sbin/ifconfig ens33:$key down";
my $exit_code = 0;
##################################################################################
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();
$exit_code = 0;
};
if ($@) {
    
    
warn "Got Error: $@\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();
$exit_code = 0;
};
if ($@) {
    
    
warn $@;
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";
}


###复制完后，还需进行以下操作
在末行模式下
：% s/^#//g    把所有的#删除
注意，要去第一行把#加上，不然会报错  2：0

（5）创建 MHA 软件目录并拷贝配置文件

[root@MHA-manager ~]# mkdir /etc/masterha
[root@MHA-manager ~]# cp /opt/mha4mysql-manager-0.57/samples/conf/app1.cnf /etc/masterha/

##这个文件配置很重要，相当于健康检查，里面的路径和账号密码以及IP一定不能出错
##尤其账号密码，如果错了
[root@MHA-manager ~]# vim /etc/masterha/app1.cnf

[server default]
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=abc123
repl_user=myslave
secondary_check_script=/usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 20.0.0.24 -s 20.0.0.25
shutdown_script=""
ssh_user=root
user=mha

[server1]
hostname=20.0.0.23
port=3306

[server2]
candidate_master=1
check_repl_delay=0
hostname=20.0.0.24
port=3306

[server3]
hostname=20.0.0.25
port=3306

##配置文件解析

[server default]
manager_workdir=/var/log/masterha/app1.log　　　　　　　　　　　　　　 ##manager工作目录
manager_log=/var/log/masterha/app1/manager.log　　　　　　　　　　　　#manager日志
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，也就是上边的哪个脚本
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
user=mha　　　　　　　　#设置监控用户root
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railover
remote_workdir=/tmp　　　　#设置远端mysql在发生切换时binlog的保存位置
repl_password=123　　　　　　　　#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 192.168.195.130 -s 192.168.195.131
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放在发生脑裂,这里没有使用）
ssh_user=root　　　　　　#设置ssh的登录用户名

[server1]
hostname=192.168.195.129
port=3306

[server2]
hostname=192.168.195.130
port=3306
candidate_master=1　　　　#//设置为候选master，如果设置该参数以后，发生主从切换以后将会将此从库提升为主库，即使这个主库不是集群中事件最新的slave
check_repl_delay=0　　　　#默认情况下如果一个slave落后master 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=192.168.195.131
port=3306

验证配置

（1）测试 ssh 无密码认证，如果正常最后会输出 successfully

[root@MHA-manager ~]# masterha_check_ssh -conf=/etc/masterha/app1.cnf
Tue Nov 26 23:09:45 2019 - [warning] Global configuration file /etc/masterha_default.cnf not found. Skipping.
Tue Nov 26 23:09:45 2019 - [info] Reading application default configuration from /etc/masterha/app1.cnf..
Tue Nov 26 23:09:45 2019 - [info] Reading server configuration from /etc/masterha/app1.cnf..
Tue Nov 26 23:09:45 2019 - [info] Starting SSH connection tests..
Tue Nov 26 23:09:46 2019 - [debug] 
Tue Nov 26 23:09:45 2019 - [debug]  Connecting via SSH from
Tue Nov 26 23:09:46 2019 - [debug]   ok.
Tue Nov 26 23:09:47 2019 - [debug] 
Tue Nov 26 23:09:46 2019 - [debug]  Connecting via SSH from
Tue Nov 26 23:09:47 2019 - [debug]   ok.
Tue Nov 26 23:09:47 2019 - [info] All SSH connection tests passed successfully.

----------------------------mysql5.7注意--------------------------------------
请注释/etc/my.cnf 中 【client】下 #default-character-set=utf8
在所有数据库中建立以下指令软连接
 ln -s /usr/local/mysql/bin/mysql /usr/sbin/
 ln -s /usr/local/mysql/bin/mysqlbinlog /usr/sbin/
--------------------------------------------------------------------------------------
##前面我有写过，如果你没做，一定要回Msql所有的节点上去做一遍

（2）配置文件健康检查，因为Mha检查的东西很多，包括网络，路径，账号密码，监听端口等所以app1.cnf的内容一定核实好

[root@MHA-manager ~]# masterha_check_repl -conf=/etc/masterha/app1.cnf
Checking the Status of the script.. OK 
Tue Nov 26 23:10:29 2019 - [info]  OK.
#.........##
##........##
Tue Nov 26 23:10:29 2019 - [warning] shutdown_script is not defined.
Tue Nov 26 23:10:29 2019 - [info] Got exit code 0 (Not master dead).
MySQL Replication Health is OK.

##看到 is ok## 说明成功了

（3）第一次配置需要去master上手动开启虚拟IP :20.0.0.23主机

[root@Mysql1 ~]# /sbin/ifconfig ens33:1 20.0.0.200/24
[root@Mysql1 ~]# ifconfig 查看一下
如果是最小化安装需要先安装网络组件
[root@mysql1 ~]# yum -y install net-tools
[root@Mysql1 ~]# ifconfig
ens33:1: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 20.0.0.200  netmask 255.0.0.0  broadcast 20.255.255.255
        ether 00:ec:29:a4:3e:cc  txqueuelen 1000  (Ethernet)

（4）启动 MHA，在manager服务器上

[root@MHA-manager ~]# 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 &
[1] 77985

[root@localhost ~]# jobs  ## 查看后台运行的任务
[1]+  Running                 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 &

（5）查看 MHA 状态，可以看到当前的 master 是 Mysql1 节点

[root@MHA-manager ~]# masterha_check_status --conf=/etc/masterha/app1.cnf
app1 (pid:32493) is running(0:PING_OK), master:20.0.0.23 

#### master是20.0.0.23，没问题

（6）验证VIP地址漂移

## 监控日志记录
[root@MHA-manager ~]#tailf /var/log/masterha/app1/manager.log     

##把主服务区20.0.0.23的mysql停用
[root@mysql1 ~]# systemctl stop mysqld  

这时候监控日志看到，重置成功

（7）检查漂移地址是否在20.0.0.24主机上

#查看一下mysql 1的网卡配置信息
[root@mysql2 ~]# ifconfig

#VIP地址已经消失


我们现在去mysql2查看一下网卡配置信息，漂移地址已经漂移成功！
[root@mysql2 ~]# ifconfig
ens33:1: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 20.0.0.200  netmask 255.0.0.0  broadcast 20.255.255.255
        ether 00:0c:29:a4:3e:ec  txqueuelen 1000  (Ethernet)

修复主机后如何再次上线

故障修复步骤：

1.修复db
systemctl start mysqld


#去当前master主机查看二进制文件以及节点
在 Mysql2 主机上查看二进制文件和同步点
mysql> show master status;
+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| File              | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |
+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| master-bin.000002 |     1215 |              |                  |                   |
+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+




2.修复主从
>change master to master_host='20.0.0.24',master_user='myslave',master_password='abc123',master_log_file='master-bin.000002',master_log_pos=1215;
>start slave;

查看 IO 和 SQL 线程都是 yes 代表同步是否正常。
mysql> show slave status\G;
Slave_IO_Running: Yes
Slave_SQL_Running: Yes


3.修改配置文件(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
[server1]
hostname=192.168.195.129
port=3306



4.启动manager（在manager那台机器上）
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 &