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MHA アーキテクチャの概要
MHA は Master High Availability の略語です。MySQL 高可用性のための比較的成熟したソリューションです。そのコアは、Perl 言語で書かれたスクリプトのセットです。MySQL 高可用性環境におけるフェイルオーバーおよびマスター ソリューションの優れたセットです。 Boost から入手可能なソフトウェア。MySQL フェイルオーバー プロセス中、MHA はデータベース フェイルオーバー操作を 0 ～ 30 秒以内に自動的に完了し、データの一貫性を最大限に確保して真の高可用性を実現します。
MHA ベースのアーキテクチャでは、MMM のようなマスター/マスター レプリケーションの確立は必要なく、基本的なマスター/スレーブ レプリケーション アーキテクチャの確立のみが必要です。これは、メイン ライブラリがハングアップしたときに、MHA が複数のスレーブ ライブラリから 1 つのスレーブ ライブラリを新しいマスター ライブラリとして選択するためです。MHA クラスタ内の各ノードは、sshリモート制御およびデータ管理機能を実現するために、相互信頼に基づいて相互に通信する必要があります。
「MHA が提供する機能:」
-
マスターノードが利用可能かどうかを監視できます -
マスターが利用できない場合、複数のスレーブの中から新しいマスターを選出できます。 -
マスター/スレーブ切り替え機能とフェイルオーバー機能を提供します。MHA は、トランザクションが最大限失われないように、ダウンしたマスターにバイナリログを保存しようとします。ただし、マスターが配置されているサーバーにアクセスできなくなった場合、またはハードウェア レベルで問題が発生した場合は、バイナリログを正常に保存できません。 -
MHA を半同期レプリケーションと組み合わせて、スレーブ ライブラリ間のデータの不整合を回避できます。 -
GTID とログ ポイントに基づく MySQL の 2 つのレプリケーション方法をサポートします。
「MHA フェイルオーバー プロセス:」
-
sshクラッシュしたマスター ノードにログインして、バイナリ ログ イベント (binlog イベント) を保存してみます 。 -
複数のスレーブから最新のアップデートを含むスレーブを特定し、それを代替マスターとして使用します。 -
然后基于该Slave同步差异的中继日志（relaylog）到其他的Slave上； -
接着同步从原Master上保存的二进制日志事件（binlog events）； -
将备选的Master提升为新的Master； -
使其他的Slave连接新的Master进行复制； -
在新的Master启动vip地址，保证前端请求可以发送到新的Master。
「MHA的架构图如下：」
动手搭建MHA架构
「本文中所使用的机器说明：」
| 名称 | IP | 角色 |
|---|---|---|
| master | 192.168.190.151 | 主库 |
| slave-01 | 192.168.190.152 | 从库 |
| slave-02 | 192.168.190.154 | 从库 |
| manager | 192.168.190.153 | 集群管理节点（MHA） |
「环境版本说明：」
-
操作系统版本：CentOS 7 -
MySQL版本：8.0.19 -
MHA版本：0.58
「另外的说明：」
-
会来了解MMM架构的小伙伴们想必都已经掌握了MySQL的安装方式，而且介绍 MySQL的安装 也有很多文章，所以本文为了减少不必要的篇幅就不演示MySQL的安装了，文中所用到的机器都已经提前安装好了MySQL。
配置主从节点的配置文件
1、在所有主从节点上使用如下语句创建用于主从复制的MySQL用户，因为每个从库都有可能会被选举为主库，所以都需要拥有用于复制的用户：
create user 'repl'@'%' identified with mysql_native_password by 'Abc_123456';
grant replication slave on *.* to 'repl'@'%';
flush privileges;
2、然后修改master节点上的MySQL配置文件：
[root@master ~]# vim /etc/my.cnf
[mysqld]
# 设置当前节点的id
server_id=101
# 开启binlog，并指定binlog文件的名称
log_bin=mysql_bin
# 开启relay_log，并指定relay_log文件的名称
relay_log=relay_bin
# 将relaylog的同步内容记录到binlog中
log_slave_updates=on
# 开启GTID复制模式
gtid_mode=ON
enforce_gtid_consistency=1
3、在slave-01的配置文件中也是添加一样配置，只不过server_id不一样：
[root@slave-01 ~]# vim /etc/my.cnf
[mysqld]
server_id=102
log_bin=mysql_bin
relay_log=relay_bin
log_slave_updates=on
gtid_mode=ON
enforce_gtid_consistency=1
4、接着是配置slave-02：
[root@slave-02 ~]# vim /etc/my.cnf
[mysqld]
server_id=103
log_bin=mysql_bin
relay_log=relay_bin
log_slave_updates=on
gtid_mode=ON
enforce_gtid_consistency=1
完成以上配置文件的修改后，分别重启这三个节点上的MySQL服务：
[root@master ~]# systemctl restart mysqld
[root@slave-01 ~]# systemctl restart mysqld
[root@slave-02 ~]# systemctl restart mysqld
配置slave-01对master的主从关系
mysql> stop slave; -- 停止主从同步
mysql> change master to master_host='192.168.190.151', master_port=3306, master_user='repl', master_password='Abc_123456', master_auto_position=1; -- 配置master节点的连接信息
mysql> start slave; -- 启动主从同
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基于MHA搭建MySQL Replication集群高可用架构
https://blog.51cto.com/zero01/2468767
进入slave-01节点的MySQL命令行终端，分别执行如下语句来配置主从复制链路：
配置完主从复制链路后，使用show slave status\G;语句查看主从同步状态，Slave_IO_Running和Slave_SQL_Running的值均为Yes 才能表示主从同步状态是正常的：
配置slave-02对master的主从关系
mysql> stop slave; -- 停止主从同步
mysql> change master to master_host='192.168.190.151', master_port=3306, master_user='repl', master_password='Abc_123456', master_auto_position=1; -- 配置master节点的连接信息
mysql> start slave; -- 启动主从同步
同样的步骤，进入slave-02节点的MySQL命令行终端，分别执行如下语句来配置主从复制链路：
配置完主从复制链路后，使用show slave status\G;语句查看主从同步状态，Slave_IO_Running和Slave_SQL_Running的值均为Yes 才能表示主从同步状态是正常的：
配置ssh免密登录
配置集群内所有主机之间能够通过ssh免密登录，因为MHA是基于ssh去实现远程控制及数据管理的。例如，故障转移过程中保存原Master节点的二进制日志以及配置虚拟IP等。
1、生成ssh登录密钥：
[root@master ~]# 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:
SHA256:LzRXziRQPrqaKEteH6KrZpCiV6uGP6GTi6RonE7Hhms root@master
The key's randomart image is:
+---[RSA 2048]----+
| ... |
| o |
| + o |
| . B |
| . S . o |
|+ + . . = |
|=Bo*o.. o . |
|%EOo.+ + . |
|%XB*. + |
+----[SHA256]-----+
2、将密钥拷贝到其他服务器上：
[root@master ~]# ssh-copy-id -i /root/.ssh/id_rsa [email protected]
[root@master ~]# ssh-copy-id -i /root/.ssh/id_rsa [email protected]
[root@master ~]# ssh-copy-id -i /root/.ssh/id_rsa [email protected]
[root@master ~]# ssh-copy-id -i /root/.ssh/id_rsa [email protected]
然后到集群中其他节点上进行同样的操作，由于是重复的操作这里就不演示了。最后简单测试下能否正常免密登录即可：
[root@master ~]# ssh [email protected]
Last failed login: Sat Feb 1 15:29:38 CST 2020 from 192.168.190.151 on ssh:notty
There was 1 failed login attempt since the last successful login. # 没有要求输入密码，测试成功
Last login: Sat Feb 1 14:14:03 2020 from 192.168.190.1
[root@slave-01 ~]#
安装MHA软件包
1、首先在所有的节点上安装mha4mysql-node软件包，安装包可到如下地址进行下载：
下载好的rpm文件如下：
[root@master ~]# ls *.rpm
mha4mysql-node-0.58-0.el7.centos.noarch.rpm
[root@master ~]#
在安装该rpm包之前需要先安装perl相关依赖：
[root@master ~]# yum -y install epel-release
[root@master ~]# yum -y install perl-DBD-MySQL perl-DBI ncftp
现在就可以安装mha4mysql-node了，命令如下：
-
**Tips：**另外的两个Slave节点和监控节点按如上步骤安装即可，这里就不重复演示了
2、接着是在监控节点manager上安装mha4mysql-manager软件包，安装包到如下地址进行下载：
[root@master ~]# rpm -ivh mha4mysql-node-0.58-0.el7.centos.noarch.rpm
下载好的rpm文件如下：
[root@manager ~]# ls *.rpm
mha4mysql-manager-0.58-0.el7.centos.noarch.rpm
[root@manager ~]#
同样，在安装该rpm包之前需要先安装perl相关依赖：
[root@manager ~]# yum -y install epel-release
[root@manager ~]# yum -y install perl-Config-Tiny perl-Time-HiRes perl-Parallel-ForkManager perl-Log-Dispatch perl-DBD-MySQL ncftp
然后安装mha4mysql-manager包，命令如下：
[root@manager ~]# rpm -ivh mha4mysql-manager-0.58-0.el7.centos.noarch.rpm
配置MHA管理节点
1、创建MHA的配置文件存放目录和工作目录：
[root@manager ~]# mkdir /etc/mha
[root@manager ~]# mkdir /home/mysql_mha
2、创建MHA的配置文件，并添加如下内容：
[root@manager ~]# vim /etc/mha/mysql_mha.cnf
[server default]
# mha用于访问数据库的账户和密码
user=mha
password=Abc_123456
# 指定mha的工作目录
manager_workdir=/home/mysql_mha
# mha日志文件的存放路径
manager_log=/home/mysql_mha/manager.log
# 指定mha在远程节点上的工作目录
remote_workdir=/home/mysql_mha
# 可以使用ssh登录的用户
ssh_user=root
# 用于主从复制的MySQL用户和密码
repl_user=repl
repl_password=Abc_123456
# 指定间隔多少秒检测一次
ping_interval=1
# 指定master节点存放binlog日志文件的目录
master_binlog_dir=/var/lib/mysql
# 指定一个脚本，该脚本实现了在主从切换之后，将虚拟IP漂移到新的Master上
master_ip_failover_script=/usr/bin/master_ip_failover
# 指定用于二次检查节点状态的脚本
secondary_check_script=/usr/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.190.151 -s 192.168.190.152 -s 192.168.190.154
# 配置集群中的节点信息
[server1]
hostname=192.168.190.151
# 指定该节点可以参与Master选举
candidate_master=1
[server2]
hostname=192.168.190.152
candidate_master=1
[server3]
hostname=192.168.190.154
# 指定该节点不能参与Master选举
no_master=1
3、编写配置文件中所配置的master_ip_failover脚本，该脚本是根据MHA的官方示例修改的，MHA默认并没有提供。需要注意脚本中的几处地方需要根据实际情况进行修改，已用注释标明：
[root@manager ~]# vim /usr/bin/master_ip_failover
#!/usr/bin/env perl
use strict;
use warnings FATAL => 'all';
use Getopt::Long;
my (
$command, $orig_master_host, $orig_master_ip,$ssh_user,
$orig_master_port, $new_master_host, $new_master_ip,$new_master_port,
$orig_master_ssh_port,$new_master_ssh_port,$new_master_user,$new_master_password
);
# 这里定义的虚拟IP可以根据实际情况进行修改
my $vip = '192.168.190.80/24';
my $key = '1';
# 这里的网卡名称 “ens32” 需要根据你机器的网卡名称进行修改
my $ssh_start_vip = "sudo /sbin/ifconfig ens32:$key $vip";
my $ssh_stop_vip = "sudo /sbin/ifconfig ens32:$key down";
my $ssh_Bcast_arp= "sudo /sbin/arping -I bond0 -c 3 -A $vip";
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,
'orig_master_ssh_port=i' => \$orig_master_ssh_port,
'new_master_host=s' => \$new_master_host,
'new_master_ip=s' => \$new_master_ip,
'new_master_port=i' => \$new_master_port,
'new_master_ssh_port' => \$new_master_ssh_port,
'new_master_user' => \$new_master_user,
'new_master_password' => \$new_master_password
);
exit &main();
sub main {
$ssh_user = defined $ssh_user ? $ssh_user : 'root';
print "\n\nIN SCRIPT TEST====$ssh_user|$ssh_stop_vip==$ssh_user|$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();
&start_arp();
$exit_code = 0;
};
if ($@) {
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() {
`ssh $ssh_user\@$orig_master_host \" $ssh_stop_vip \"`;
}
sub start_arp() {
`ssh $ssh_user\@$new_master_host \" $ssh_Bcast_arp \"`;
}
sub usage {
print
"Usage: master_ip_failover --command=start|stop|stopssh|status --ssh_user=user --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";
}
还需要给该脚本添加可执行权限，否则MHA是无法调用的：
[root@manager ~]# chmod a+x /usr/bin/master_ip_failover
4、根据配置文件中remote_workdir的配置，需在其他节点上创建MHA的远程工作目录：
[root@master ~]# mkdir /home/mysql_mha
[root@slave-01 ~]# mkdir /home/mysql_mha
[root@slave-02 ~]# mkdir /home/mysql_mha
5、在配置文件中指定了让manager使用mha这个用户来访问数据库节点，所以需要在master节点上创建mha用户：
create user 'mha'@'%' identified with mysql_native_password by 'Abc_123456';
grant all privileges on *.* to 'mha'@'%';
flush privileges;
6、完成以上所有步骤后，在manager节点上使用masterha_check_ssh和masterha_check_repl 对配置进行检查，其中masterha_check_ssh用于检查ssh登录是否正常，而masterha_check_repl则用于检查主从节点的复制链路是否正常：
[root@manager ~]# masterha_check_ssh --conf=/etc/mha/mysql_mha.cnf
[root@manager ~]# masterha_check_repl --conf=/etc/mha/mysql_mha.cnf
执行结果如下：
7、以上检测都通过后，就可以启动MHA服务了。启动命令如下：
[root@manager ~]# nohup masterha_manager --conf=/etc/mha/mysql_mha.cnf &
启动完成后，可以使用ps命令查看masterha_manager进程是否存在，如下存在则代表启动成功：
[root@manager ~]# ps aux |grep masterha_manager
root 2842 0.3 1.1 299648 22032 pts/0 S 18:30 0:00 perl /usr/bin/masterha_manager --conf=/etc/mha/mysql_mha.cnf
root 2901 0.0 0.0 112728 976 pts/0 R+ 18:31 0:00 grep --color=auto masterha_manager
[root@manager ~]#
8、最后我们需要到master节点上，手动去配置虚拟IP。因为MHA只会在主从切换时漂移虚拟IP到新的Master节点，而不会在第一次启动时主动去设置Master的虚拟IP，所以我们需要手动设置。设置虚拟IP的命令如下：
[root@master ~]# ifconfig ens32:1 192.168.190.80/24
设置成功后，使用ip addr命令可以看到网卡上绑定的虚拟IP：
测试MHA服务
到此为止，我们就已经完成了MHA高可用架构的搭建，接下来我们对其进行一些简单的测试。例如，测试下是否能正常ping 通虚拟IP，毕竟应用端访问数据库时连接的是虚拟IP，所以首先得确保虚拟IP是能够被访问的。如下：
能ping通之后，使用Navicat等远程连接工具测试下能否正常通过虚拟IP连接上数据库：
确定了虚拟IP能正常访问后，接着测试MHA是否能够正常进行主从切换，首先将master节点上的MySQL服务给停掉，模拟Master宕机：
[root@master ~]# systemctl stop mysqld
正常情况下，此时master节点上的网卡就不会再绑定该虚拟IP：
而是会被MHA漂移到slave-01节点的网卡上，因为此时该Slave就是新的Master：
接着进入slave-02节点上的MySQL命令行终端，确认下该Slave是否已经正常与新的Master进行同步。之前我们配置slave-02 的主库是master，现在将master停掉后，可以看到slave-02的Master_Host已经被MHA切换成了slave-01的IP：
经过以上测试后，可以看到我们搭建的MHA架构是能够正常运行的，已经使得Replication集群拥有了基本的高可用能力，即便Master下线后也能正常从Slave中选举新的Master并进行切换，也正确建立了其他Slave与新Master的复制链路。
MHA架构优缺点
优点：
-
使用Perl脚本语言开发并且完全开源，开发者可以根据自己的需求进行二次开发 -
能够支持基于GTID和基于日志点的复制模式 -
MHA在进行故障转移时更不易产生数据丢失 -
在一个监控节点上可以监控多个Replication集群
缺点：
-
MHA默认不提供虚拟IP功能，需要自行编写脚本或利用第三方工具来实现虚拟IP的配置 -
MHA启动后只会对Master进行监控，不会对Slave进行监控，也无法监控复制链路的情况 -
集群环境需要能够通过 ssh免密登录，存在一定的安全隐患 -
MHA没有提供对Slave的读负载均衡功能，需要通过第三方工具来实现
本文由 mdnice 多平台发布