基于MHA的MySQL高可用架构搭建

知识剖析:

MHA（Master High Availability）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，是一套优秀的作为MySQL高可用性环境下故障切换和主从提升的高可用软件。
在MySQL故障切换过程中，MHA能做到在 0~30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。
该软件由两部分组成：MHA Manager（管理节点）和MHA Node（数据节点）。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 Node运行在每台MySQL服务器上，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。
目前MHA主要支持一主多从的架构，要搭建MHA,要求一个复制集群中必须最少有三台数据库服务器，一主二从，即一台充当master，一台充当备用master，另外一台充当从库

实验环境:

主机	IP	角色
server3	172.25.19.3	master （主）
server4	172.25.19.4	slave，（备master）
server5	172.25.19.5	slave
server6	172.25.19.6	MHA

一、基于MHA的MySQL高可用架构搭建

首先配置好，基于GTID的主从复制（一主两从）

编辑配置文件，然后再重启mysqld（server3，server4，server5一样）
注意：此处省略了数据库的安装过程，想看详细搭建过程可看：https://blog.csdn.net/qq_42036824/article/details/87737208

[root@server3 ~]# vim /etc/my.cnf
server_id=3
gtid_mode=ON
enforce_gtid_consistency=ON
log_bin=binlog
log_slave_updates=ON

[root@server3 ~]# systemctl restart mysqld

server4和server5一样
[root@server4 ~]# vim /etc/my.cnf
server_id=4
gtid_mode=ON
enforce_gtid_consistency=ON
log_bin=binlog
log_slave_updates=ON

[root@server4 ~]# systemctl restart mysqld

[root@server5 ~]# vim /etc/my.cnf
server_id=5
gtid_mode=ON
enforce_gtid_consistency=ON
log_bin=binlog
log_slave_updates=ON

[root@server5 ~]# systemctl restart mysqld

server3（master）

创建授权用户，安装插件

mysql> grant replication slave on *.* to hui@'172.25.19.%' identified by 'HUIyange+32'; 
Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.07 sec)


mysql> install plugin rpl_semi_sync_master soname 'semisync_master.so';
Query OK, 0 rows affected (0.07 sec)

mysql> install plugin rpl_semi_sync_slave soname 'semisync_slave.so';
Query OK, 0 rows affected (0.07 sec)

mysql> set global rpl_semi_sync_master_enabled=1;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> set global rpl_semi_sync_master_timeout=10000000000000;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> show variables like '%rpl%';
+-------------------------------------------+----------------+
| Variable_name                             | Value          |
+-------------------------------------------+----------------+
| rpl_semi_sync_master_enabled              | ON             |
| rpl_semi_sync_master_timeout              | 10000000000000 |
| rpl_semi_sync_master_trace_level          | 32             |
| rpl_semi_sync_master_wait_for_slave_count | 1              |
| rpl_semi_sync_master_wait_no_slave        | ON             |
| rpl_semi_sync_master_wait_point           | AFTER_SYNC     |
| rpl_semi_sync_slave_enabled               | OFF            |
| rpl_semi_sync_slave_trace_level           | 32             |
| rpl_stop_slave_timeout                    | 31536000       |
+-------------------------------------------+----------------+
9 rows in set (0.09 sec)

##创建库，表，并插入信息，用于测试主从复制
mysql> create database westos;
Query OK, 1 row affected (0.05 sec)

mysql> use westos;
Database changed
mysql> create table userlist(
    -> username varchar(10) not null,
    -> password varchar(15) not null);
Query OK, 0 rows affected (0.28 sec)

mysql> insert into userlist values ('user1','123');
Query OK, 1 row affected (0.07 sec)

mysql> insert into userlist values ('user2','123');
Query OK, 1 row affected (0.08 sec)

mysql> insert into userlist values ('user3','123');
Query OK, 1 row affected (0.08 sec)

server4（slave）

设定从设备，并开启从设备，安装相应插件

mysql> change master to master_host='172.25.19.3',master_user='hui',master_password='HUIyange+32',MASTER_AUTO_POSITION=1;
Query OK, 0 rows affected, 2 warnings (0.36 sec)

mysql> install plugin rpl_semi_sync_master soname 'semisync_master.so';
Query OK, 0 rows affected (0.05 sec)

mysql> install plugin rpl_semi_sync_slave soname 'semisync_slave.so';
Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)

mysql> set global rpl_semi_sync_slave_enabled=1;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql>  stop slave io_thread;
Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.00 sec)

mysql> start slave io_thread;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> start slave;
Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)

mysql> show slave status\G
*************************** 1. row ***************************
               Slave_IO_State: Waiting for master to send event
                  Master_Host: 172.25.19.3
                  Master_User: hui
                  Master_Port: 3306
                Connect_Retry: 60
              Master_Log_File: binlog.000004
          Read_Master_Log_Pos: 194
               Relay_Log_File: server4-relay-bin.000004
                Relay_Log_Pos: 401
        Relay_Master_Log_File: binlog.000004
             Slave_IO_Running: Yes      ##两个YES表示同步成功
            Slave_SQL_Running: Yes

###查看同步成功
mysql> use westos;
Database changed
mysql> select * from userlist;
+----------+----------+
| username | password |
+----------+----------+
| user1    | 123      |
| user2    | 123      |
| user3    | 123      |
+----------+----------+

server5（slave）同server4的操作

mysql> change master to master_host='172.25.19.3',master_user='hui',master_password='HUIyange+32',MASTER_AUTO_POSITION=1;
Query OK, 0 rows affected, 2 warnings (0.36 sec)

mysql> install plugin rpl_semi_sync_master soname 'semisync_master.so';
Query OK, 0 rows affected (0.05 sec)

mysql> install plugin rpl_semi_sync_slave soname 'semisync_slave.so';
Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)

mysql> set global rpl_semi_sync_slave_enabled=1;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql>  stop slave io_thread;
Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.00 sec)

mysql> start slave io_thread;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

mysql> start slave;
Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)

mysql> show slave status\G
*************************** 1. row ***************************
               Slave_IO_State: Waiting for master to send event
                  Master_Host: 172.25.19.3
                  Master_User: hui
                  Master_Port: 3306
                Connect_Retry: 60
              Master_Log_File: binlog.000004
          Read_Master_Log_Pos: 194
               Relay_Log_File: server4-relay-bin.000004
                Relay_Log_Pos: 401
        Relay_Master_Log_File: binlog.000004
             Slave_IO_Running: Yes      ##两个YES表示同步成功
            Slave_SQL_Running: Yes

###查看同步成功
mysql> use westos;
Database changed
mysql> select * from userlist;
+----------+----------+
| username | password |
+----------+----------+
| user1    | 123      |
| user2    | 123      |
| user3    | 123      |
+----------+----------+

配置MHA

下载安装包

需要用到的安装包如下：

mha4mysql-manager-0.58.tar.gz
mha4mysql-manager-0.58-0.el7.centos.noarch.rpm
mha4mysql-node-0.58-0.el7.centos.noarch.rpm
perl-Config-Tiny-2.14-7.el7.noarch.rpm
perl-Email-Date-Format-1.002-15.el7.noarch.rpm
perl-Log-Dispatch-2.41-1.el7.1.noarch.rpm
perl-Mail-Sender-0.8.23-1.el7.noarch.rpm
perl-Mail-Sendmail-0.79-21.el7.noarch.rpm
perl-MIME-Lite-3.030-1.el7.noarch.rpm
perl-MIME-Types-1.38-2.el7.noarch.rpm
perl-Parallel-ForkManager-1.18-2.el7.noarch.rpm

安装，并将mha4mysql-node发送到另外三台主机

[root@server6 ~]# yum install -y mha4mysql-manager-0.58-0.el7.centos.noarch.rpm  mha4mysql-node-0.58-0.el7.centos.noarch.rpm  perl-*

[root@server6 ~]# scp mha4mysql-node-0.58-0.el7.centos.noarch.rpm 172.25.19.3:
[root@server6 ~]# scp mha4mysql-node-0.58-0.el7.centos.noarch.rpm 172.25.19.4:
[root@server6 ~]# scp mha4mysql-node-0.58-0.el7.centos.noarch.rpm 172.25.19.5:

server3，4，5都安装：

[root@server3 ~]# yum install -y mha4mysql-node-0.58-0.el7.centos.noarch.rpm
[root@server4 ~]# yum install -y mha4mysql-node-0.58-0.el7.centos.noarch.rpm
[root@server5 ~]# yum install -y mha4mysql-node-0.58-0.el7.centos.noarch.rpm

生成公钥和私钥发送到server3，4，5上，使之互相之间可以进行免密登录

[root@server6 ~]# ssh-keygen
Generating public/private rsa key pair.
Enter file in which to save the key (/root/.ssh/id_rsa): 
Enter passphrase (empty for no passphrase): 
Enter same passphrase again: 
Your identification has been saved in /root/.ssh/id_rsa.
Your public key has been saved in /root/.ssh/id_rsa.pub.
The key fingerprint is:
13:ab:dc:2f:ae:8c:1b:09:dc:3a:70:01:25:28:1d:3f root@server6
The key's randomart image is:
+--[ RSA 2048]----+
|+oo.             |
|oo..             |
|. . E   .        |
| . o .   o       |
|. + .   S        |
| o o o o .       |
|  o o o .        |
|   . +  ..       |
|    o.oo...      |
+-----------------+

[root@server6 ~]# ssh-copy-id server3   ##输入yes，密码
[root@server6 ~]# ssh-copy-id server4
[root@server6 ~]# ssh-copy-id server5
 
##将公钥和私钥都发给三个服务器
[root@server6 ~]# scp -r .ssh/ server3:
known_hosts                                          100% 1026     1.0KB/s   00:00    
id_rsa                                               100% 1675     1.6KB/s   00:00    
id_rsa.pub                                           100%  394     0.4KB/s   00:00    
[root@server6 ~]# scp -r .ssh/ server4:
known_hosts                                          100% 1026     1.0KB/s   00:00    
id_rsa                                               100% 1675     1.6KB/s   00:00    
id_rsa.pub                                           100%  394     0.4KB/s   00:00    
[root@server6 ~]# scp -r .ssh/ server5:
known_hosts                                          100% 1026     1.0KB/s   00:00    
id_rsa                                               100% 1675     1.6KB/s   00:00    
id_rsa.pub

编写配置文件

[root@server6 ~]# mkdir -p  /etc/masterha
[root@server6 ~]# vim /etc/masterha/app1.cnf
[server default]
manager_workdir=/etc/masterha      ##设置manager的工作目录
manager_log=/var/log/masterha.log    ##设置manager的日志
master_binlog_dir=/var/lib/mysql    ##设置master 保存binlog的位置，以便MHA可以找到master的日志，我这里的也就是mysql的数据目录
user=root         ##设置监控用户root
password=HUIyange+32     ##设置root用户的登陆mysql的密码
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railover
remote_workdir=/tmp    ##设置远端mysql在发生切换时binlog的保存位置
remote_workdir=/tmp     ##设置远端mysql在发生切换时binlog的保存位置
repl_password=HUIyange+32    ##设置复制（slave）用户的密码
repl_user=hui       ##设置复制环境中的复制用户名
ssh_user=root      //设置ssh的登录用户名

[server3]
hostname=172.25.19.3
port=3306

[server4]
hostname=172.25.19.4
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
 
[server5]
hostname=172.25.19.5
port=3306
no_master=1     ##设置server5不能成为master

查看ssh登陆是否成功

[root@server6 ~]# masterha_check_ssh --conf=/etc/masterha/app1.cnf
Tue Feb 26 14:23:40 2019 - [info] All SSH connection tests passed successfully.   ##出现successfully则代表成功

在master端添加授权，两个slave端设置只读

server3：

mysql> grant all on *.* to root@'%' identified by 'HUIyange+32';

server4和server5：

mysql> set global read_only=1;

检查整个复制环境状况(健康检查)

[root@server6 masterha]# masterha_check_repl --conf=/etc/masterha/app1.cnf

测试1：手动同步

手动关闭server3（master）

[root@server3 ~]# systemctl stop mysqld

将master从server3手动同步到server4上

[root@server6 ~]# masterha_master_switch --master_state=dead --conf=/etc/masterha/app1.cnf --dead_master_ip=172.25.19.3 --dead_master_host=172.25.19.3 --dead_master_port=3306 --new_master_host=172.25.19.4 --new_master_port=3306

测试在server4上查看slave状态为空，server5上的master显示是server4，说明手动转换成功
然后打开server3的mysqld，在sever3上重新添加master

[root@server3 ~]# systemctl start mysqld

在这里插入图片描述

查看slave的状态，显示master是server4，切换成功

测试2：两个主备master都开启

首先删除/etc/masterha/app1.failover.complete，否则再次转换不能成功

[root@server6 ~]# cd /etc/masterha/
[root@server6 masterha]# ls
app1.cnf  app1.failover.complete
[root@server6 masterha]# rm -fr app1.failover.complete

手动切换新的master——>server3

[root@server6 masterha]# masterha_master_switch  --conf=/etc/masterha/app1.cnf --master_state=alive --new_master_host=172.25.19.3 --new_master_port=3306 --orig_master_is_new_slave --running_updates_limit=10000

测试结果显示如下（这次server4不用重新添加master）

server4上显示master为server3
server5上显示master为server3

测试3：自动切换

自动切换命令如下

[root@server6 masterha]# nohup masterha_manager --conf=/etc/masterha/app1.cnf &> /dev/null &     ##进程打入后台

在这里插入图片描述
2. 然后手动关掉master（现在是server3）

[root@server3 ~]# systemctl stop mysqld

然后会发现master转到了server4上

server4的slave状态为空
server5显示master转为server4
server3需要开启mysqld，然后添加master
需要change，然后打开slave，显示master为server4

[root@server3 ~]# systemctl start mysqld

在这里插入图片描述

查看slave的状态，显示master是server4，切换成功

二、VIP

编辑配置文件

[root@server6 ~]# vim /etc/masterha/app1.cnf
##添加如下两行
master_ip_failover_script=/usr/local/bin/master_ip_failover
master_ip_online_change_script=/usr/local/bin/master_ip_online_change

解压安装包

[root@server6 ~]# tar zxf mha4mysql-manager-0.58.tar.gz

在 /usr/local/bin添加两个文件，并给两个文件添加执行权限

[root@server6 scripts]# cd /usr/local/bin
[root@server6 bin]#  vim master_ip_online_change 
[root@server6 bin]#  vim master_ip_failover 
[root@server6 bin]# chmod +x *

两个文件内容如下

[root@server6 bin]#  vim 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
);

##主要修改下面三行
my $vip = '172.25.19.100/24';
my $ssh_start_vip = "/sbin/ip addr add $vip dev eth0";
my $ssh_stop_vip = "/sbin/ip addr add $vip dev eth0";

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 \" $ssh_start_vip \"`;
}
sub stop_vip() {
     return 0  unless  ($ssh_user);
    `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";
}

[root@server6 bin]#  vim master_ip_online_change 
#!/usr/bin/env perl
use strict;  
use warnings FATAL =>'all';  
  
use Getopt::Long;  

##主要修改下面三行
my $vip = '172.25.19.100/24';
my $ssh_start_vip = "/sbin/ip addr add $vip dev eth0";
my $ssh_stop_vip = "/sbin/ip addr add $vip dev eth0";  
  
my (  
  $command,              $orig_master_is_new_slave, $orig_master_host,  
  $orig_master_ip,       $orig_master_port,         $orig_master_user,  
  $orig_master_password, $orig_master_ssh_user,     $new_master_host,  
  $new_master_ip,        $new_master_port,          $new_master_user,  
  $new_master_password,  $new_master_ssh_user,  
);  
GetOptions(  
  'command=s'                => \$command,  
  'orig_master_is_new_slave' => \$orig_master_is_new_slave,  
  'orig_master_host=s'       => \$orig_master_host,  
  'orig_master_ip=s'         => \$orig_master_ip,  
  'orig_master_port=i'       => \$orig_master_port,  
  'orig_master_user=s'       => \$orig_master_user,  
  'orig_master_password=s'   => \$orig_master_password,  
  'orig_master_ssh_user=s'   => \$orig_master_ssh_user,  
  'new_master_host=s'        => \$new_master_host,  
  'new_master_ip=s'          => \$new_master_ip,  
  'new_master_port=i'        => \$new_master_port,  
  'new_master_user=s'        => \$new_master_user,  
  'new_master_password=s'    => \$new_master_password,  
  'new_master_ssh_user=s'    => \$new_master_ssh_user,  
);  
  
  
exit &main();  
  
sub main {  
  
#print "\n\nIN SCRIPT TEST====$ssh_stop_vip==$ssh_start_vip===\n\n";  
  
if ( $command eq "stop" || $command eq "stopssh" ) {  
  
        # $orig_master_host, $orig_master_ip, $orig_master_port are passed.  
        # If you manage master ip address at global catalog database,  
        # invalidate orig_master_ip here.  
        my $exit_code = 1;  
        eval {  
            print "\n\n\n***************************************************************\n";  
            print "Disabling the VIP - $vip on old master: $orig_master_host\n";  
            print "***************************************************************\n\n\n\n";  
&stop_vip();  
            $exit_code = 0;  
        };  
        if ($@) {  
            warn "Got Error: $@\n";  
            exit $exit_code;  
        }  
        exit $exit_code;  
}  
elsif ( $command eq "start" ) {  
  
        # all arguments are passed.  
        # If you manage master ip address at global catalog database,  
        # activate new_master_ip here.  
        # You can also grant write access (create user, set read_only=0, etc) here.  
my $exit_code = 10;  
        eval {  
            print "\n\n\n***************************************************************\n";  
            print "Enabling the VIP - $vip on new master: $new_master_host \n";  
            print "***************************************************************\n\n\n\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";  
        `ssh $orig_master_ssh_user\@$orig_master_host \" $ssh_start_vip \"`;  
        exit 0;  
}  
else {  
&usage();  
        exit 1;  
}  
}  
  
# A simple system call that enable the VIP on the new master  
sub start_vip() {  
`ssh $new_master_ssh_user\@$new_master_host \" $ssh_start_vip \"`;  
}  
# A simple system call that disable the VIP on the old_master  
sub stop_vip() {  
`ssh $orig_master_ssh_user\@$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";  
}

在现在的master上（server4），添加VIP

[root@server4 ~]# ip addr add 172.25.19.100/24 dev eth0

在这里插入图片描述
测试1：手动转换

手动转化master到server3

[root@server6 bin]# masterha_master_switch  --conf=/etc/masterha/app1.cnf --master_state=alive --new_master_host=172.25.19.3 --new_master_port=3306 --orig_master_is_new_slave --running_updates_limit=10000

在这里插入图片描述
. 查看VIP漂移到server3上，则server3就是VIP

测试2：自动转换

发起自动转换命令

[root@server6 bin]# nohup masterha_manager --conf=/etc/masterha/app1.cnf &> /dev/null &

关掉server3（现在的master）

[root@server3 ~]# systemctl stop mysqld

查看VIP漂移到server4上

我们还可以在物理机远程通过VIP登录到数据库
mysql -h 172.25.19.100 -u root -p
这里我就不做演示了，读者可自行查看

基于MHA的MySQL高可用架构搭建

知识剖析:

实验环境:

一、基于MHA的MySQL高可用架构搭建

二、VIP

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