MySQL(179)如何设计MySQL的高可用架构？

设计MySQL的高可用架构涉及多个方面，包括数据冗余、负载均衡、自动故障转移、读写分离等。以下是一个详细的高可用架构设计方案，并结合代码进行解释。

一、架构设计概述

我们将采用以下组件来构建高可用的MySQL架构：

主从复制：用于数据冗余和读写分离。
Keepalived：用于VIP（虚拟IP）管理，实现主从节点的自动故障转移。
ProxySQL或HAProxy：用于负载均衡和读写分离。

二、具体实施步骤

1. 配置主从复制

首先，配置MySQL主服务器（Master）和从服务器（Slave）。

1.1 配置Master节点

编辑/etc/my.cnf（或/etc/mysql/my.cnf）文件：

ini 复制代码

[mysqld]
server-id=1
log-bin=mysql-bin
binlog-format=ROW

重新启动MySQL服务：

bash 复制代码

sudo systemctl restart mysql

创建复制用户并赋予权限：

sql 复制代码

CREATE USER 'replica'@'%' IDENTIFIED BY 'password';
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'replica'@'%';
FLUSH PRIVILEGES;

获取Master的二进制日志文件和位置：

sql 复制代码

SHOW MASTER STATUS;

这将输出类似如下的信息：

diff 复制代码

+------------------+----------+--------------+------------------+
| File             | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB |
+------------------+----------+--------------+------------------+
| mysql-bin.000001 |      154 |              |                  |
+------------------+----------+--------------+------------------+

记下File和Position值。

1.2 配置Slave节点

编辑Slave节点的/etc/my.cnf文件：

ini 复制代码

[mysqld]
server-id=2
relay-log=relay-log

重新启动MySQL服务：

bash 复制代码

sudo systemctl restart mysql

将Master的数据导入到Slave节点：

bash 复制代码

mysqldump -u root -p --all-databases --master-data > db_dump.sql
mysql -u root -p < db_dump.sql

配置Slave节点以开始复制：

sql 复制代码

CHANGE MASTER TO
MASTER_HOST='Master节点IP',
MASTER_USER='replica',
MASTER_PASSWORD='password',
MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000001',  -- 从SHOW MASTER STATUS获得
MASTER_LOG_POS=154;  -- 从SHOW MASTER STATUS获得

START SLAVE;

检查复制状态：

sql 复制代码

SHOW SLAVE STATUS\G

确保Slave_IO_Running和Slave_SQL_Running都为Yes。

2. 配置Keepalived

Keepalived用于管理VIP，实现Master节点故障自动切换到Slave节点。

2.1 安装Keepalived

在Master和Slave节点上安装Keepalived：

bash 复制代码

sudo apt-get install keepalived  # Ubuntu
sudo yum install keepalived  # CentOS

2.2 配置Keepalived

在Master节点上编辑/etc/keepalived/keepalived.conf：

conf 复制代码

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eth0  # 网络接口名称
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.0.100  # 虚拟IP
    }
    track_script {
        chk_mysql
    }
}

vrrp_script chk_mysql {
    script "pidof mysqld"  # 检查MySQL是否运行
    interval 2
    weight 2
}

在Slave节点上编辑/etc/keepalived/keepalived.conf：

conf 复制代码

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface eth0  # 网络接口名称
    virtual_router_id 51
    priority 90
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.0.100  # 虚拟IP
    }
    track_script {
        chk_mysql
    }
}

vrrp_script chk_mysql {
    script "pidof mysqld"  # 检查MySQL是否运行
    interval 2
    weight 2
}

启动Keepalived服务：

bash 复制代码

sudo systemctl start keepalived
sudo systemctl enable keepalived

3. 配置ProxySQL或HAProxy

ProxySQL或HAProxy用于实现读写分离和负载均衡。

3.1 安装ProxySQL

bash 复制代码

sudo apt-get install proxysql  # Ubuntu
sudo yum install proxysql  # CentOS

3.2 配置ProxySQL

编辑ProxySQL配置文件/etc/proxysql.cnf：

ini 复制代码

datadir="/var/lib/proxysql"
admin_variables=
{
    admin_credentials="admin:admin"
    mysql_ifaces="0.0.0.0:6032"
}
mysql_variables=
{
    threads=4
}
mysql_servers =
(
    { address = "192.168.0.100", port = 3306, hostgroup = 0, max_connections = 1000 }
)
mysql_users =
(
    { username = "proxyuser", password = "proxypass", default_hostgroup = 0, active = 1 }
)
mysql_query_rules =
(
    { rule_id = 1, active = 1, match_pattern = "^SELECT.*", destination_hostgroup = 1, apply = 1 }
)

启动ProxySQL：

bash 复制代码

sudo systemctl start proxysql
sudo systemctl enable proxysql

3.3 配置HAProxy

如果选择HAProxy，可以使用以下配置：

安装HAProxy：

bash 复制代码

sudo apt-get install haproxy  # Ubuntu
sudo yum install haproxy  # CentOS

编辑HAProxy配置文件/etc/haproxy/haproxy.cfg：

ini 复制代码

global
    log /dev/log    local0
    log /dev/log    local1 notice
    chroot /var/lib/haproxy
    stats socket /run/haproxy/admin.sock mode 660 level admin expose-fd listeners
    stats timeout 30s
    user haproxy
    group haproxy
    daemon

defaults
    log     global
    option  httplog
    option  dontlognull
    timeout connect 5000
    timeout client  50000
    timeout server  50000
    errorfile 400 /etc/haproxy/errors/400.http
    errorfile 403 /etc/haproxy/errors/403.http
    errorfile 408 /etc/haproxy/errors/408.http
    errorfile 500 /etc/haproxy/errors/500.http
    errorfile 502 /etc/haproxy/errors/502.http
    errorfile 503 /etc/haproxy/errors/503.http
    errorfile 504 /etc/haproxy/errors/504.http

frontend mysql_front
    bind *:3306
    mode tcp
    default_backend mysql_back

backend mysql_back
    mode tcp
    balance roundrobin
    server mysql1 192.168.0.100:3306 check  # Master节点的VIP
    server mysql2 192.168.0.101:3306 check  # 备用节点的IP

启动HAProxy：

bash 复制代码

sudo systemctl start haproxy
sudo systemctl enable haproxy

三、总结

通过上述步骤，我们设计并实现了一个高可用的MySQL架构。这个架构包括以下关键组件：

主从复制：实现数据冗余和读写分离。
Keepalived：管理VIP，实现主从节点自动故障转移。
ProxySQL或HAProxy：实现负载均衡和读写分离。

这种架构确保了MySQL数据库的高可用性，能够在节点故障时自动切换，保证业务的连续性。同时，通过读写分离，可以有效提升数据库的读写性能。