6.MySQL高可用之MHA
6.1.MHA概述
为什么要用MHA？
Master的单点故障问题
什么是 MHA？
- MHA（Master High 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。
6.1.1 MHA 的组成
-
MHA由两部分组成:MHAManager (管理节点) MHA Node (数据库节点),
-
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。
6.1.2 MHA的特点
- 自动故障切换过程中，MHA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
6.1.3 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。
6.1.4 MHA工作原理
-
目前MHA主要支持一主多从的架构，要搭建MHA,要求一个复制集群必须最少有3台数据库服务器，一主二从，即一台充当Master，台充当备用Master，另一台充当从库。
-
MHA Node 运行在每台 MySQL 服务器上
-
MHAManager 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，VIP自动漂移到新的master。
-
整个故障转移过程对应用程序完全透明。
6.2 MHA部署实施
6.2.1 搭建主两从架构
bash
#在master节点中
[root@mysqla ~]# /etc/init.d/mysqld stop
[root@mysqla ~]# rm -fr /data/mysql/*
[root@mysqla ~]# vim /etc/my.cnf
[mysqld]
server-id=10
datadir=/data/mysql
socket=/data/mysql/mysql.sock
default_authentication_plugin=mysql_native_password
log-bin=mysql-bin
gtid_mode=ON
enforce-gtid-consistency=ON
skip-name-resolve
binlog_format=ROW33
[root@mysqla ~]# mysqld --user mysql --initialize
[root@mysqla ~]# /etc/init.d/mysqld start
[root@mysqla ~]# mysql_secure_installation
mysql
[root@mysqla~]# mysql -p123456
mysql> CREATE USER IF NOT EXISTS 'dhj'@'%' IDENTIFIED BY '123456';
mysql> GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO dhj@'%';
mysql> INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_master SONAME 'semisync_master.so';
mysql> SET GLOBAL rpl_semi_sync_master_enabled = 1;
mysql> SET GLOBAL sql_slave_skip_counter = 1;
bash
[root@mysqlb & c ~]# /etc/init.d/mysqld stop
[root@mysqlb & c ~]# rm -fr /data/mysql/*
# 在slave1中
[root@mysqlb ~]# vim /etc/my.cnf
[mysqld]
server-id=20
datadir=/data/mysql
socket=/data/mysql/mysql.sock
default_authentication_plugin=mysql_native_password
log-bin=mysql-bin
gtid_mode=ON
enforce-gtid-consistency=ON
skip-name-resolve
binlog_format=ROW
# slave2中
[root@mysqlc ~]# vim /etc/my.cnf
[mysqld]
server-id=30
datadir=/data/mysql
socket=/data/mysql/mysql.sock
default_authentication_plugin=mysql_native_password
log-bin=mysql-bin
gtid_mode=ON
enforce-gtid-consistency=ON
skip-name-resolve
binlog_format=ROW
[root@mysqlb & c ~]# mysqld --user mysql --initialize
[root@mysqlb & c ~]# /etc/init.d/mysqld start
[root@mysqlb & c ~]# mysql_secure_installation
mysql
# slave两台主机里面都要进行操作！！！
[root@mysqlb & c ~]# mysql -p123456
mysql> CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='172.25.254.10', MASTER_USER='dhj', MASTER_PASSWORD='123456', MASTER_AUTO_POSITION=1;
mysql> start slave;
mysql> INSTALL PLUGIN rpl_semi_sync_slave SONAME 'semisync_slave.so';
mysql> SET GLOBAL rpl_semi_sync_slave_enabled =1;
mysql> STOP SLAVE IO_THREAD;
mysql> START SLAVE IO_THREAD;
mysql> SHOW STATUS LIKE 'Rpl_semi_sync%';
+----------------------------+-------+
| Variable_name | Value |
+----------------------------+-------+
| Rpl_semi_sync_slave_status | ON |
+----------------------------+-------+
mysql> SET GLOBAL sql_slave_skip_counter = 1;6.2.2 安装MHA所需要的软件
6.2.2.1 步骤
bash
#在MHA中
[root@mha ~]# unzip MHA-7.zip
[root@mha MHA-7]# scp mha4mysql-node-0.58-0.el7.centos.noarch.rpm root@172.25.254.10:/mnt/
[root@mha MHA-7]# scp mha4mysql-node-0.58-0.el7.centos.noarch.rpm root@172.25.254.20:/mnt/
[root@mha MHA-7]# scp mha4mysql-node-0.58-0.el7.centos.noarch.rpm root@172.25.254.30:/mnt/
[root@mysqla ~]# yum install /mnt/*.rpm -y
[root@mysqlb ~]# yum install /mnt/*.rpm -y
[root@mysqlc ~]# yum install /mnt/*.rpm -y
# 为所有节点之间建立免密认证的步骤
[root@mha ~]# ssh-keygen # 一路回车即可
# 在mha这台管理节点上生成一对RSA公钥/私钥，一路回车即不设置 passphrase
[root@mysqla ~]# mkdir -p ~/.ssh && chmod 700 ~/.ssh
[root@mysqlb ~]# mkdir -p ~/.ssh && chmod 700 ~/.ssh
[root@mysqlc ~]# mkdir -p ~/.ssh && chmod 700 ~/.ssh
# 在mysqla/mysqlb/mysqlc三台MySQL 服务器上预先创建 .ssh 目录并设权限为 700（仅属主可读写执行）
# 目的：防止后续 scp/ssh-copy-id 因目录不存在或权限过宽导致失败
[root@mha ~]# ssh-copy-id root@172.25.254.10
[root@mha ~]# ssh-copy-id root@172.25.254.20
[root@mha ~]# ssh-copy-id root@172.25.254.30
# 远程把 mha 的公钥追加到目标机 /root/.ssh/authorized_keys，同时修正权限。
[root@mha ~]# scp /root/.ssh/id_rsa root@172.25.254.10:/root/.ssh/
[root@mha ~]# scp /root/.ssh/id_rsa root@172.25.254.20:/root/.ssh/
[root@mha ~]# scp /root/.ssh/id_rsa root@172.25.254.30:/root/.ssh/
# 把私钥 id_rsa 直接拷到远程 /root/.ssh/
# 介意安全性的话，可以传输公钥/root/.ssh/id_rsa.pub，而不是私钥6.2.2.2 在软件中包含的工具包介绍
1.Manager工具包主要包括以下几个工具：
- 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MHA
- 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
2.Node工具包 （通常由masterHA主机直接调用，无需人为执行）
- 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）
6.2.3 配置MHA 的管理环境
bash
[root@mysql-mha ~]# masterha_manager --help
Usage:
masterha_manager --global_conf=/etc/masterha_default.cnf #全局配置文件，记录公共设定
--conf=/usr/local/masterha/conf/app1.cnf #不同管理配置文件，记录各自配置
See online reference
(http://code.google.com/p/mysql-master-ha/wiki/masterha_manager) for
details.因为我们当前只有一套主从，所以我们只需要写一个配置文件即可
rpm包中没有为我们准备配置文件的模板
可以解压源码包后在samples中找到配置文件的模板文件
6.2.3.1 模版文件配置说明
bash
# 以下为配置文件参数详解，主要实操配置在下面：
# 编辑配置文件
[root@mysql-mha ~]# vim /etc/masterha/app1.cnf
[server default]
user=root # mysql管理员用户，因为需要做自动化配置
password=lee # mysql密码
ssh_user=root # ssh远程登陆用户
repl_user=repl # mysql主从复制中负责认证的用户
repl_password=lee # mysql主从复制中负责认证的用户密码
master_binlog_dir= /data/mysql # 二进制日志目录
remote_workdir=/tmp # 远程工作目录
# 此参数使为了提供冗余检测，方式是mha主机网络自身的问题无法连接数据库节点，应为集群之外的主机
secondary_check_script= masterha_secondary_check -s 172.25.254.10 -s 172.25.254.11
ping_interval=3 # 每隔3秒检测一次
# 发生故障后调用的脚本，用来迁移vip
# master_ip_failover_script= /script/masterha/master_ip_failover
# 电源管理脚本
# shutdown_script= /script/masterha/power_manager
# 当发生故障后用此脚本发邮件或者告警通知
# report_script= /script/masterha/send_report
# 在线切换时调用的vip迁移脚本，手动
# master_ip_online_change_script= /script/masterha/master_ip_online_change
manager_workdir=/etc/masterha # mha工作目录
manager_log=/var/etc/masterha/manager.log # mha日志
[server1]
hostname=172.25.254.10
candidate_master=1 # 可能作为master的主机
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
[server2]
hostname=172.25.254.20
candidate_master=1 # 可能作为master的主机
check_repl_delay=0
[server3]
hostname=172.25.254.30
no_master=1 # 不会作为master的主机6.2.3.2 生成配置目录和配置文件
bash
# 在任意slave节点加入测试ip(最好是no-master的那个主机)
[root@mysqlc ~]# ip a a 172.25.254.11/24 dev eth0
bash
[root@mha ~]# cd MHA-7/
[root@mha MHA-7]# yum install *.rpm -y
[root@mha MHA-7]# tar zxf mha4mysql-manager-0.58.tar.gz
[root@mha MHA-7]# cd mha4mysql-manager-0.58/
[root@mha mha4mysql-manager-0.58]# cd samples/
[root@mha samples]# cd conf/
[root@mha conf]# mkdir -p /etc/mha
[root@mha conf]# cat masterha_default.cnf app1.cnf >/etc/mha/mha.conf
[root@mha conf]# vim /etc/mha/mha.conf
[root@mha conf]# cat /etc/mha/mha.conf
[server default]
user=root
password=123456
ssh_user=root
master_binlog_dir= /data/mysql
remote_workdir=/tmp
secondary_check_script= masterha_secondary_check -s 172.25.254.10 -s 172.25.254.11
ping_interval=3
repl_user=dhj
repl_password=123456
# master_ip_failover_script= /script/masterha/master_ip_failover
# shutdown_script= /script/masterha/power_manager
# report_script= /script/masterha/send_report
# master_ip_online_change_script= /script/masterha/master_ip_online_change
[server default]
manager_workdir=/etc/mha
manager_log=/etc/mha/manager.log
[server1]
hostname=172.25.254.10
candidate_master=1
check_repl_delay=0
[server2]
hostname=172.25.254.20
candidate_master=1
check_repl_delay=0
[server3]
hostname=172.25.254.30
no_master=1
mysql
# 在主master中设定root远程登录功能
[root@mysqla ~]# mysql -p123456
mysql> CREATE USER IF NOT EXISTS root@'%' identified by '123456';
mysql> grant ALL ON *.* TO root@'%';6.2.3.3 检测配置
bash
# 在每一台主机中做如下内容：
[root@mha ~]# vim /etc/hosts
172.25.254.100 MHA.dhj.org
172.25.254.10 mysqla.dhj.org
172.25.254.20 mysqlb.dhj.org
172.25.254.30 mysqlc.dhj.org
[root@mha ~]# scp /etc/hosts root@172.25.254.10:/etc/hosts
[root@mha ~]# scp /etc/hosts root@172.25.254.20:/etc/hosts
[root@mha ~]# scp /etc/hosts root@172.25.254.30:/etc/hosts
1.检测网络及ssh免密
bash
[root@mha ~]# masterha_check_ssh --conf=/etc/mha/mha.conf
......
All SSH connection tests passed successfully.
2.检测数据主从复制情况
bash
# 执行检测
[root@mha ~]# masterha_check_repl --conf=/etc/mha/mha.conf
......
MySQL Replication Health is OK.
6.2.3 MHA的故障切换
6.2.3.1 MHA的故障切换步骤
1.配置文件检查阶段，这个阶段会检查整个集群配置文件配置
2.宕机的master处理，这个阶段包括虚拟ip摘除操作，主机关机操作
3.复制dead master和最新slave相差的relay log，并保存到MHA Manger具体的目录下
4.识别含有最新更新的slave
5.应用从master保存的二进制日志事件（binlog events）
6.提升一个slave为新的master进行复制
7.使其他的slave连接新的master进行复制
6.2.3.2 切换方式
1.master未出现故障手动切换
bash
#在master数据节点还在正常工作情况下
[root@mysql-mha ~]# masterha_master_switch \
--conf=/etc/masterha/app1.cnf \ #指定配置文件
--master_state=alive \ #指定master节点状态
--new_master_host=172.25.254.20 \ #指定新master节点
--new_master_port=3306 \ #执行新master节点端口
--orig_master_is_new_slave \ #原始master会变成新的slave
--running_updates_limit=10000 #切换的超时时间切换过程：
bash
#切换过程如下：
[root@mysql-mha masterha]# masterha_master_switch --conf=/etc/mha/mha.conf --master_state=alive --new_master_host=172.25.254.20 --new_master_port=3306 --orig_master_is_new_slave --running_updates_limit=10000
# 一路yes即可检测：
bash
[root@mysql-mha masterha]# masterha_check_repl --conf=/etc/mha/mha.conf
MySQL Replication Health is OK.
mysql
# 在原本的master的10主机上查看，发现10已经从master变为slave了
mysql> show slave status\G
*************************** 1. row ***************************
Slave_IO_State: Waiting for source to send event
Master_Host: 172.25.254.20 # 此处master已经从10迁移到20了
Master_User: dhj
Master_Port: 3306
Connect_Retry: 60
Master_Log_File: mysql-bin.000002
Read_Master_Log_Pos: 1801
Relay_Log_File: mysqla-relay-bin.000002
Relay_Log_Pos: 710
Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000002
Slave_IO_Running: Yes
Slave_SQL_Running: Yes
2.master出现故障手动切换：
bash
# 模拟master故障（此时master主机为172.25.254.20）
[root@mysqlb ~]# /etc/init.d/mysqld stop
# 在MHA-master中做故障切换
[root@mha ~]# masterha_master_switch --master_state=dead --conf=/etc/mha/mha.conf --dead_master_host=172.25.254.20 --dead_master_port=3306 --new_master_host=172.25.254.10 --new_master_port=3306 --ignore_last_failover
# --ignore_last_failover 表示忽略在/etc/mha/目录中在切换过程中生成的锁文件
# 执行完命令发现172.25.254.10已经重新成为master主机
mysql
# 此时原为master的172.25.254.20挂掉了
# 可以使用永不为master的30（mysqlc）去测试slave的状态
[root@mysqlc ~]# mysql -p123456
mysql> show slave status\G
*************************** 1. row ***************************
Slave_IO_State: Waiting for source to send event
Master_Host: 172.25.254.10 # 此处master已经从20迁移到10了
Master_User: dhj
Master_Port: 3306
Connect_Retry: 60
Master_Log_File: mysql-bin.000002
Read_Master_Log_Pos: 1773
Relay_Log_File: mysqlc-relay-bin.000002
Relay_Log_Pos: 420
Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000002
Slave_IO_Running: Yes
Slave_SQL_Running: Yes
恢复故障mysql节点
bash
[root@mysqlb ~]# /etc/init.d/mysqld start
[root@mysqlb ~]# mysql -p123456
mysql> stop slave;
mysql> CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='172.25.254.10', MASTER_USER='dhj', MASTER_PASSWORD='123456', MASTER_AUTO_POSITION=1;
mysql> start slave;
mysql> show slave status\G
*************************** 1. row ***************************
Slave_IO_State: Waiting for source to send event
Master_Host: 172.25.254.10
Master_User: dhj
Master_Port: 3306
Connect_Retry: 60
Master_Log_File: mysql-bin.000002
Read_Master_Log_Pos: 1773
Relay_Log_File: mysqlb-relay-bin.000002
Relay_Log_Pos: 420
Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000002
Slave_IO_Running: Yes
Slave_SQL_Running: Yes
# 测试一主两从是否正常
[root@mysql-mha masterha]# masterha_check_repl --conf=/etc/mha/mha.conf
......
MySQL Replication Health is OK.3.自动切换
bash
[root@mha ~]# cd /etc/mha/
[root@mha mha]# rm -rf mha.failover.complete # 删掉切换锁文件(没有就忽略)
# 监控程序通过指定配置文件监控master状态，当master出问题后自动切换并退出避免重复做故障切换
[root@mha mha]# masterha_manager --conf=/etc/mha/mha.conf
# 再开一个终端看看
[root@mha mha]# tail -f /etc/mha/manager.log
模拟故障
bash
# 在slave2(172.25.254.30中查看一下此时谁为master)
mysql> show slave status\G
*************************** 1. row ***************************
Slave_IO_State: Waiting for source to send event
Master_Host: 172.25.254.20
Master_User: dhj
Master_Port: 3306
Connect_Retry: 60
Master_Log_File: mysql-bin.000002
Read_Master_Log_Pos: 1801
Relay_Log_File: mysqlc-relay-bin.000002
Relay_Log_Pos: 710
Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000002
Slave_IO_Running: Yes
Slave_SQL_Running: Yes
bash
# 此时模拟故障，将master关闭，同时tail -f 查看mha的监控文件的变化（如下图所示）
[root@mysqlb ~]# /etc/init.d/mysqld stop
# 此时将master关闭之后，会发现自动进行切换，切换到172.25.254.10上，将其切换为master主机
# 此时在slave2进行查看
mysql> show slave status\G
*************************** 1. row ***************************
Slave_IO_State: Waiting for source to send event
Master_Host: 172.25.254.10
Master_User: dhj
Master_Port: 3306
Connect_Retry: 60
Master_Log_File: mysql-bin.000002
Read_Master_Log_Pos: 1773
Relay_Log_File: mysqlc-relay-bin.000002
Relay_Log_Pos: 420
Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000002
Slave_IO_Running: Yes
Slave_SQL_Running: Yes
由于监控进程只触发一次，出发之后则退出；
此时应该有电话预警或者邮箱预警。
作为运维老鸟，应该起床，恢复故障节点了...
bash
[root@mysqlb ~]# /etc/init.d/mysqld start
[root@mysqlb ~]# mysql -p123456
mysql> CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='172.25.254.10', MASTER_USER='dhj', MASTER_PASSWORD='123456', MASTER_AUTO_POSITION=1;
mysql> start slave;
mysql> show slave status\G
*************************** 1. row ***************************
Slave_IO_State: Waiting for source to send event
Master_Host: 172.25.254.10
Master_User: dhj
Master_Port: 3306
Connect_Retry: 60
Master_Log_File: mysql-bin.000002
Read_Master_Log_Pos: 1773
Relay_Log_File: mysqlb-relay-bin.000002
Relay_Log_Pos: 420
Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000002
Slave_IO_Running: Yes
Slave_SQL_Running: Yes
bash
# 此时去slave2（30）中测试一下
mysql> show slave status\G
*************************** 1. row ***************************
Slave_IO_State: Waiting for source to send event
Master_Host: 172.25.254.10
Master_User: dhj
Master_Port: 3306
Connect_Retry: 60
Master_Log_File: mysql-bin.000002
Read_Master_Log_Pos: 1773
Relay_Log_File: mysqlc-relay-bin.000002
Relay_Log_Pos: 420
Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000002
Slave_IO_Running: Yes
Slave_SQL_Running: Yes清除锁文件
bash
[root@mha mha]# rm -rf mha.failover.complete manager.log6.2.3 为MHA添加VIP功能
bash
# 上传在群中发给大家的脚本
[root@mha ~]# ls
[root@mha ~]# cp master_ip_failover master_ip_online_change /usr/local/bin/
[root@mha ~]# chmod +x /usr/local/bin/master_ip_*
[root@mysqla ~]# ip a a 172.25.254.200/24 dev eth0 # 在master节点添加VIP
#修改脚本在脚本中只需要修改下vip即可
[root@mha ~]# vim /usr/local/bin/master_ip_failover
my $vip = '172.25.254.200/24';
my $ssh_start_vip = "/sbin/ip addr add $vip dev eth0";
my $ssh_stop_vip = "/sbin/ip addr del $vip dev eth0";
[root@mha ~]# vim /usr/local/bin/master_ip_online_change
my $vip = '172.25.254.200/24';
my $ssh_start_vip = "/sbin/ip addr add $vip dev eth0";
my $ssh_stop_vip = "/sbin/ip addr del $vip dev eth0";
my $exit_code = 0;
[root@mha mha]# masterha_manager --conf=/etc/mha/mha.cnf # 启动监控程序在永不为master主机中添加临时ip（如已添加，可忽略）
bash
[root@mysqlc ~]# ip a a 172.25.254.11 dev eth0
[root@mysqlc ~]# mysql -p123456
mysql> show slave status\G # 查看一下此时谁是master模拟故障
bash
[root@mysqla ~]# /etc/init.d/mysqld stop #关闭主节点服务
[root@mha mha]# tail -f manager.log恢复故障主机
bash
[root@mysqlb ~]# /etc/init.d/mysqld start
mysql> CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='172.25.254.10', MASTER_USER='dhj', MASTER_PASSWORD='123456', MASTER_AUTO_POSITION=1;
[root@mha mha]# rm -rf mha.failover.complete manager.log手动切换后查看vip变化
bash
[root@mha mha]# masterha_master_switch --conf=/etc/mha/mha.conf --master_state=alive --new_master_host=172.25.254.10 --new_master_port=3306 --orig_master_is_new_slave --running_updates_limit=10000
[root@mysqla ~]# ip a