MHA高可用配置及故障切换

一.MHA的相关概念

1.MHA概述

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故障过程中，MHA能做到0-30秒内自动完成故障切换
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

2．MHA 的组成

MHA Node（数据节点）

MHA Node 运行在每台 MySQL 服务器上。

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。

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

4.MHA的工作原理

MHA Node 部署在每台MySQL服务器上，MHA Manager 可以单独部署在一台独立服务器上或者某个从库服务器上。
MHA Manager 会定时探测 MySQL 集群中master主库的状态，当主库出现故障，MHA Manager 会自动将一台拥有最新数据的slave从库提升为新的主库，也会在新的主库上生成写入VIP，然后还会将其它的从库重新指向新的主库做主从复制，从而保证MySQL集群的高可用。整个故障转移过程对客户端应用来说是完全透明的。

二.MHA的部署实验

MHA的部署步骤：

在所有MySQL服务器都做主从复制授权，还要给 MHA manager 访问数据库的授权
做时间同步和主从复制配置，并设置从服务器为只读模式
所有MySQL服务器和 manager 服务器都安装 mha node 组件，manager 服务器还要安装 mha manager 组件
所有MySQL服务器都要相互设置SSH免交互登录
在 manager 服务器准备好 VIP故障切换脚本和 MHA 配置文件
在 master主库服务器上创建 VIP
在 manager 服务器用 masterha_check_ssh 和 masterha_check_repl 做 MHA 启动前检测，再使用 masterha_manager 启动 MHA 进程
做master故障转移测试（VIP会漂移到新master节点上，其它的从库会自动指向新的主库做主从复制，故障转移完成后MHA进程也会自动退出，MHA配置文件会自动删除原master的配置信息）

具体如下：

1．修改 Master、Slave1、Slave2 节点的主机名

hostnamectl set-hostname mysql1
hostnamectl set-hostname mysql2
hostnamectl set-hostname mysql3
bash刷新

2．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 = mysql-bin
binlog_format = mixed
log-slave-updates = true
relay-log = relay-log-bin
relay-log-index = slave-relay-bin.index

systemctl restart mysqld

##Slave1、Slave2 节点##
vim /etc/my.cnf
server-id = 2 						#三台服务器的 server-id 不能一样
log_bin = mysql-bin
binlog_format = mixed
log-slave-updates = true
relay-log = relay-log-bin
relay-log-index = slave-relay-bin.index

systemctl restart mysqld

3.在 Master、Slave1、Slave2 节点上都创建两个软链接

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

4.配置 mysql 一主两从

（1）所有数据库节点进行 mysql 授权
mysql -uroot -p
grant replication slave on *.* to 'myslave'@'192.168.80.%' identified by 'myslave123';		#从数据库同步使用
grant all privileges on *.* to 'manager'@'192.168.80.%' identified by 'manager123';		    #mha manager 使用

grant all privileges on *.* to 'manager'@'mysql1' identified by 'manager123';				#防止从库通过主机名连接不上主库
grant all privileges on *.* to 'manager'@'mysql2' identified by 'manager123';
grant all privileges on *.* to 'manager'@'mysql3' identified by 'manager123';
flush privileges;

（2）在 Master 节点查看二进制文件和同步点
show master status;

（3）在 Slave1、Slave2 节点执行同步操作
change master to master_host='192.168.80.10',master_user='myslave',master_password='123',master_log_file='mysql-bin.000001',master_log_pos=1215; 

start slave;

（4）在 Slave1、Slave2 节点查看数据同步结果
show slave status\G		
//确保 IO 和 SQL 线程都是 Yes，代表同步正常。
Slave_IO_Running: Yes
Slave_SQL_Running: Yes

（5）两个从库必须设置为只读模式：
set global read_only=1;

（6）插入数据测试数据库同步
##在 Master 主库插入条数据，测试是否同步##
create database test_db;
use test_db;
create table test(id int);
insert into test(id) values (1);

5.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

（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。
cd /opt
tar zxvf mha4mysql-node-0.57.tar.gz
cd mha4mysql-node-0.57
perl Makefile.PL
make && make install

（3）在 MHA manager 节点上安装 manager 组件
cd /opt
tar zxvf mha4mysql-manager-0.57.tar.gz
cd mha4mysql-manager-0.57
perl Makefile.PL
make && make install

6.在所有服务器上配置无密码认证

（1）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 192.168.80.10
ssh-copy-id 192.168.80.11
ssh-copy-id 192.168.80.12

（2）在 mysql1 上配置到数据库节点 mysql2 和 mysql3 的无密码认证
ssh-keygen -t rsa
ssh-copy-id 192.168.80.11
ssh-copy-id 192.168.80.12

（3）在 mysql2 上配置到数据库节点 mysql1 和 mysql3 的无密码认证
ssh-keygen -t rsa
ssh-copy-id 192.168.80.10
ssh-copy-id 192.168.80.12

（4）在 mysql3 上配置到数据库节点 mysql1 和 mysql2 的无密码认证
ssh-keygen -t rsa
ssh-copy-id 192.168.80.10
ssh-copy-id 192.168.80.11

7.在 manager 节点上配置 MHA

（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/

（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/master_ip_failover /usr/local/bin

（3）修改内容如下：（删除原有内容，直接复制并修改vip相关参数。可在拷贝前输入 :set paste 解决vim粘贴乱序问题）
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
);

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";
}

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
#创建相关目录（所有节点）
mkdir -p /opt/mysql-mha/mha-node

8.第一次配置需要在 Master 节点上手动开启虚拟IP

/sbin/ifconfig ens33:1 192.168.80.100/24

9.在 manager 节点上测试 ssh 无密码认证，如果正常最后会输出 successfully

masterha_check_ssh -conf=/opt/mysql-mha/mysql_mha.cnf

Tue Nov 26 23:09:45 2020 - [warning] Global configuration file /etc/masterha_default.cnf not found. Skipping.
Tue Nov 26 23:09:45 2020 - [info] Reading application default configuration from /opt/mysql-mha/mysql_mha.cnf..
Tue Nov 26 23:09:45 2020 - [info] Reading server configuration from /opt/mysql-mha/mysql_mha.cnf..
Tue Nov 26 23:09:45 2020 - [info] Starting SSH connection tests..
Tue Nov 26 23:09:46 2020 - [debug] 
Tue Nov 26 23:09:45 2020 - [debug]  Connecting via SSH from root@192.168.80.11(192.168.80.11:22) to root@192.168.80.12(192.168.80.12:22)..
Tue Nov 26 23:09:46 2020 - [debug]   ok.
Tue Nov 26 23:09:47 2020 - [debug] 
Tue Nov 26 23:09:46 2020 - [debug]  Connecting via SSH from root@192.168.80.12(192.168.80.12:22) to root@192.168.80.11(192.168.80.11:22)..
Tue Nov 26 23:09:47 2020 - [debug]   ok.
Tue Nov 26 23:09:47 2020 - [info] All SSH connection tests passed successfully.

10.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

masterha_check_repl -conf=/opt/mysql-mha/mysql_mha.cnf

11.在 manager 节点上启动 MHA

nohup masterha_manager \
--conf=/opt/mysql-mha/mysql_mha.cnf \
--remove_dead_master_conf \
--ignore_last_failover < /dev/null > /var/log/mha_manager.log 2>&1 &

12.查看 MHA 状态，可以看到当前的 master 是 mysql1 节点。

masterha_check_status --conf=/opt/mysql-mha/mysql_mha.cnf

 查看 MHA 日志，也以看到当前的 master 是 192.168.80.10，如下所示。
cat /opt/mysql-mha/manager.log | grep "current master"

查看 mysql1 的 VIP 地址 192.168.80.200 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=/opt/mysql-mha/mysql_mha.cnf
或者可以直接采用 kill 进程 ID 的方式关闭