MySQL MHA高可用及故障切换

活老鬼2024-10-27 13:53

目录

一、什么是MHA

二、MHA的组成

三、MHA的特点

四、MHA搭建

一、什么是MHA

MHA（MasterHgih Availability）是一种经典的高可用架构，专门用于在主从复制环境中实现自动故障切换和最小化数据丢失。

MHA作为MySQL主从复制环境下的高可用解决方案，具有自动化、低成本和稳定的优点。对于中小规模、对数据一致性要求高的单主环境，MHA是一个非常优秀的选择。

MySQL故障切换过程中，MHA能做到10-30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。

二、MHA的组成

MHA Node（数据节点）

部署在每个MySQL服务器上，负载在故障转移过程中保存和恢复数据，以避免数据丢失。

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会定时探测集群中各个节点的状态，并在检测到master故障时，它可以自动将最新数据的slave提升为新的maste，然后将其他的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。

三、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。
  • MHA对环境的要求较高，需要所有MySQL节点之间具备SSH免密登录，确保管理节点可以访问所有的数据库服务器。
  • 目前MHA支持一主多从架构，最少三台服务器，即一主两从。

四、MHA搭建

  • MHA manager 节点服务器：CentOS7.4(64 位) manager/192.168.80.13 ，安装MHA node 和 manager 组件
  • Master 节点服务器：CentOS7.4(64 位) mysql1/192.168.80.10 ，安装mysql5.7、MHA node 组件
  • Slave1 节点服务器：CentOS7.4(64 位) mysql2/192.168.80.11 ，安装mysql5.7、MHA node 组件
  • Slave2 节点服务器：CentOS7.4(64 位) mysql3/192.168.80.12 ，安装mysql5.7、MHA node 组件

1．Master、Slave1、Slave2 节点上安装 mysql5.7

2．修改 Master、Slave1、Slave2 节点的主机名

复制代码 
hostnamectl set-hostname mysql1
hostnamectl set-hostname mysql2
hostnamectl set-hostname mysql3

3．修改 Master、Slave1、Slave2 节点的 Mysql主配置文件/etc/my.cnf

复制代码 
##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-bin

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-bin

systemctl restart mysqld

4．在 Master、Slave1、Slave2 节点上都创建两个软链接

复制代码 
ln -s /usr/local/mysql/bin/mysql /usr/sbin/
ln -s /usr/local/mysql/bin/mysqlbinlog /usr/sbin/

5．配置 mysql 一主两从

（1）所有数据库节点进行 mysql 授权

复制代码 
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

复制代码 
show master status;
+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| File              | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |
+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| mysql-bin.000001  |     1215 |              |                  |                   |
+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+

（3）在 Slave1、Slave2 节点执行同步操作

复制代码 
change master to master_host='192.168.80.10',master_user='myslave',master_password='myslave123',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

复制代码 
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：

复制代码 
set global read_only=1;

（6）插入数据测试数据库同步

复制代码 
##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);

6．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

复制代码 
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

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。

复制代码 
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

复制代码 
cd /opt
tar zxvf mha4mysql-manager-0.57.tar.gz
cd mha4mysql-manager-0.57
perl Makefile.PL
make && make install

7．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

复制代码 
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

复制代码 
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

复制代码 
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

复制代码 
ssh-keygen -t rsa
ssh-copy-id 192.168.80.10
ssh-copy-id 192.168.80.11

8．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

复制代码 
cp -rp /opt/mha4mysql-manager-0.57/samples/scripts /usr/local/bin

（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

复制代码 
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）

复制代码 
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 = '192.168.80.200';									#指定vip的地址
my $brdc = '192.168.80.255';								#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 ens33:1 192.168.80.200
my $ssh_stop_vip = "/sbin/ifconfig ens33:$key down";		#代表此变量值为ifconfig ens33:1 192.168.80.200 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();
$exit_code = 0;
};
if ($@) {
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

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

# manager节点
mkdir -p /opt/mysql-mha/mha-manager

#编写配置文件
vim /opt/mysql-mha/mysql_mha.cnf
[server default]
manager_log=/opt/mysql-mha/manager.log
manager_workdir=/opt/mysql-mha/mha-manager
remote_workdir=/opt/mysql-mha/mha-node
master_binlog_dir=/usr/local/mysql/data
ping_interval=1
master_ip_failover_script=/usr/local/bin/master_ip_failover
user=manager
password=manager123
repl_user=myslave
repl_password=myslave123
port=3306
secondary_check_script=/usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.80.11 -s 192.168.80.12
ssh_user=root

[server1]
hostname=192.168.80.10
port=3306

[server2]
candidate_master=1
check_repl_delay=0
hostname=192.168.80.11
port=3306

[server3]
hostname=192.168.80.12
port=3306
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
[server default]
manager_log=/opt/mysql-mha/manager.log		#指定manager日志路径
manager_workdir=/opt/mysql-mha/mha-manager	#指定manager工作目录
remote_workdir=/opt/mysql-mha/mha-node		#指定mha在远程节点上的工作目录
master_binlog_dir=/usr/local/mysql/data		#指定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
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
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
user=manager				#设置mha访问数据库的账号
password=manager123			#设置mha访问数据库的账号密码
repl_user=myslave			#设置主从复制的用户
repl_password=myslave123	#设置主从复制的用户密码
report_script=/usr/local/bin/send_report　　　　　#设置发生故障切换的时候发送邮件提醒
port=3306
secondary_check_script=/usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.80.11 -s 192.168.80.12	#指定用于二次检查节点状态的脚本
ssh_user=root				#设置ssh的登录用户名

[server1]
hostname=192.168.80.10
port=3306

[server2]
hostname=192.168.80.11
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=192.168.80.12
port=3306
----------------------------------------------------------------------------------------------------------

9．第一次配置需要在 Master 节点上手动开启虚拟IP\

复制代码 
/sbin/ifconfig ens33:1 192.168.80.200/24

10．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。

复制代码 
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.

11．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。

复制代码 
masterha_check_repl -conf=/opt/mysql-mha/mysql_mha.cnf

Tue Nov 26 23:10:29 2020 - [info] Slaves settings check done.
Tue Nov 26 23:10:29 2020 - [info] 
192.168.80.11(192.168.80.11:3306) (current master)
 +--192.168.80.12(192.168.80.12:3306)

Tue Nov 26 23:10:29 2020 - [info] Checking replication health on 192.168.80.12..
Tue Nov 26 23:10:29 2020 - [info]  ok.
Tue Nov 26 23:10:29 2020 - [info] Checking master_ip_failover_script status:
Tue Nov 26 23:10:29 2020 - [info]   /usr/local/bin/master_ip_failover --command=status --ssh_user=root --orig_master_host=192.168.80.11 --orig_master_ip=192.168.80.11 --orig_master_port=3306 


IN SCRIPT TEST====/sbin/ifconfig ens33:1 down==/sbin/ifconfig ens33:1 192.168.80.200===

Checking the Status of the script.. OK 
Tue Nov 26 23:10:29 2020 - [info]  OK.
Tue Nov 26 23:10:29 2020 - [warning] shutdown_script is not defined.
Tue Nov 26 23:10:29 2020 - [info] Got exit code 0 (Not master dead).

MySQL Replication Health is OK.

12．在 manager 节点上启动 MHA

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

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

复制代码 
masterha_check_status --conf=/opt/mysql-mha/mysql_mha.cnf

  1. 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"

  2. 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。

故障模拟

复制代码 
#在 manager 节点上监控观察日志记录
tail -f /opt/mysql-mha/manager.log

#在 Master 节点 mysql1 上停止mysql服务
systemctl stop mysqld
或
pkill -9 mysql

#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

故障修复步骤：

1．修复mysql

复制代码 
systemctl restart mysqld

2．修复主从

复制代码 
#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='192.168.80.11',master_user='myslave',master_password='myslave123',master_log_file='mysql-bin.000001',master_log_pos=1745;

start slave;

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）

复制代码 
vi /etc/masterha/app1.cnf
......
secondary_check_script=/usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.80.10 -s 192.168.80.11 -s 192.168.80.12
......
[server1]
hostname=192.168.80.11
port=3306

[server2]
candidate_master=1
check_repl_delay=0
hostname=192.168.80.10
port=3306

[server3]
hostname=192.168.80.12
port=3306

4．在 manager 节点上启动 MHA

复制代码 
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 &


#解决中英字不兼容报错的问题
dos2unix /usr/local/bin/master_ip_failover
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