MySQL之MHA高可用配置及故障切换实例

前言

MHA解决了mysql数据库单点故障,提高了数据的安全性。

一、MHA概述

(1)MHA是什么

  • 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。

  • MHA 的出现就是解决MySQL 单点的问题。

  • 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。

  • 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。

(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。

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(3)MHA的特点

  • 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,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;

  • 目前MHA支持一主多从架构,最少三台服务,即一主两从.

二、部署MHA

(1)配置主从服务

①环境初始化

#在四台服务器上初始化环境
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0

在这里插入图片描述

③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

在这里插入图片描述

③在master、slave1、slave2添加域名解析

vim /etc/hosts
192.168.159.230 Mysql1
192.168.159.231 Mysql2
192.168.159.232 Mysql3

在这里插入图片描述

④配置主从服务

#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

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

⑤master、slave1、slave2节点上创建软连接

ln -s /usr/local/mysql/bin/mysql /usr/sbin/
ln -s /usr/local/mysql/bin/mysqlbinlog /usr/sbin/
ls /usr/sbin/mysql*

在这里插入图片描述

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'@'192.168.159.%' identified by '123456';
#授权主从用户
grant all privileges on *.* to 'mha'@'192.168.159.%' 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;

在这里插入图片描述

⑦master 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='192.168.159.230',master_user='myslave',master_password='123456',master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=1988;
start slave;
show slave status\G;

在这里插入图片描述
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⑧设置两个从节点,只读模式

set global read_only=1;

在这里插入图片描述

⑨验证主从同步

##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;

在这里插入图片描述

(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

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

在这里插入图片描述
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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
    

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

③再MHA-manager节点上安装manager组件

tar zxf mha4mysql-manager-0.57.tar.gz 
cd mha4mysql-manager-0.57/
perl Makefile.PL
make && make install

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

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:

  • cd /usr/local/bin/
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)

在这里插入图片描述

④在所有服务器上配置无密码登录

#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 192.168.159.230
ssh-copy-id 192.168.159.231
ssh-copy-id 192.168.159.232

####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 192.168.159.231
ssh-copy-id 192.168.159.232

#在slave1上
ssh-keygen -t rsa 				#一路按回车键
ssh-copy-id 192.168.159.230
ssh-copy-id 192.168.159.232

#在slave2上
ssh-keygen -t rsa 				#一路按回车键
ssh-copy-id 192.168.159.230
ssh-copy-id 192.168.159.231

在这里插入图片描述
在manager上配置到所有数据库的所有节点免密登录
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在master上
在这里插入图片描述在这里插入图片描述
在slave1上
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在slave2上
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

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 = '192.168.159.203';									#指定vip的地址
my $brdc = '192.168.159.255';								#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 ens33:1 192.168.159.203
my $ssh_stop_vip = "/sbin/ifconfig ens33:$key down";		#代表此变量值为ifconfig ens33:1 192.168.159.203 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 192.168.159.231 -s 192.168.159.232
shutdown_script=""
ssh_user=root
user=mha

[server1]
hostname=192.168.159.230
port=3306

[server2]
candidate_master=1
check_repl_delay=0
hostname=192.168.159.231
port=3306

[server3]
hostname=192.168.159.232
port=3306

(5)###在主节点开启虚拟IP
ifconfig  ens33:1 192.168.159.230/24

(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 192.168.159.230,如下所示。
cat /var/log/masterha/app1/manager.log | grep "current master"

(11)##查看 Mysql1 的 VIP 地址 192.168.159.230 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。

1、manager 节点上复制相关脚本到/usr/local/bin 目录
在这里插入图片描述
2、复制自动切换时 VIP 管理的脚本到 /usr/local/bin 目录
在这里插入图片描述
3、修改master_ip_failover 全部删除,添加内容,修改相关参数
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
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
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
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 192.168.159.231 -s 192.168.159.232	#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=192.168.159.230
port=3306

[server2]
hostname=192.168.159.231
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=192.168.159.232
port=3306

5、在主节点开启虚拟IP
在这里插入图片描述
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
在这里插入图片描述
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。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

**–remove_dead_master_conf:**该参数代表当发生主从切换后,老的主库的 ip 将会从配置文件中移除。

**–manger_log:**日志存放位置。

**–ignore_last_failover:**在缺省情况下,如果 MHA 检测到连续发生宕机,且两次宕机间隔不足 8 小时的话,则不会进行 Failover, 之所以这样限制是为了避免 ping-pong 效应。该参数代表忽略上次 MHA 触发切换产生的文件,默认情况下,MHA 发生切换后会在日志记录,也就是上面设置的日志app1.failover.complete文件,下次再次切换的时候如果发现该目录下存在该文件将不允许触发切换,除非在第一次切换后收到删除该文件,为了方便,这里设置为–ignore_last_failover。

8、在 manager 节点上启动 MHA
在这里插入图片描述
9、查看 MHA 状态,可以看到当前的 master 是 Mysql1 节点。

在这里插入图片描述
10、查看 MHA 日志,也以看到当前的 master 是 192.168.159.230,如下所示。
在这里插入图片描述
11、查看 Mysql1 的 VIP 地址 192.168.59.118 是否存在,这个 VIP 地址不会因为 manager 节点停止 MHA 服务而消失。
在这里插入图片描述

(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。

1、在 manager 节点上监控观察日志记录
在这里插入图片描述
2、在 Master 节点 Mysql1 上停止mysql服务
在这里插入图片描述
3、在slave1,slave2上查看,查看 mysql2 是否接管 VIP
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

(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='192.168.159.231',master_user='myslave',master_password='123456',master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=1988;
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 192.168.159.230 -s 192.168.159.232
....
[server1]
hostname=192.168.159.231
port=3306

[server2]
candidate_master=1
check_repl_delay=0
hostname=192.168.159.230
port=3306

[server3]
hostname=192.168.159.232
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 &

1、修复mysql1
在这里插入图片描述
2、修复主从
在现主库服务器 Mysql2 查看二进制文件和同步点

在这里插入图片描述
在原主库服务器 mysql1 执行同步操作
在这里插入图片描述
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)
在这里插入图片描述
4、在 manager 节点上启动 MHA

在这里插入图片描述

总结

1、mha
作用:mysql的高可用+故障切换

核心部分:

  • MHA组件:
    manager:主要功能:做MHA的启动、关闭管理和检测mysql各种健康状态
    node:在发生故障时,尽可能地保存二进制日志,并且实现故障切换(VIP地址漂移)
  • MHA需要配置的文件:
    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—>到新的master)
    app1.conf:mha的主要配置文件,主要定义了mba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(5个)

故障切换mba会做那些动作?

  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的二进制日志
  3. mha会根据app1.cnf中的配置部分,进行从服务器—》主服务器
  4. mha最后会将master的VIP作为切换到从服务器的位置
  5. mha在选择完新的master之后,会在其余的slave上执行change master操作,指向新的master,来保证mysql的集群健康性

2、mha的故障问题

  1. 软链接必须得做
  2. 免交互登录
  3. 5个账号授权(其中3个账号是测试环境需要做的)
  4. 初次运行mha的功能时,需要临时添加虚拟IP
  5. 配置文件需要校验(master ip_failover 1个故障切换的脚本,app1.cnf mha的主配置文件)

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