MySQL高可用架构：MHA

MHA（Master HA）是一款开源的 MySQL 的高可用程序，它为 MySQL 主从复制架构提供了 automating master failover 功能。MHA 在监控到 master 节点故障时，会提升其中拥有最新数据的 slave 节点成为新的master 节点，在此期间，MHA 会通过于其它从节点获取额外信息来避免一致性方面的问题。MHA 还提供了 master 节点的在线切换功能，即按需切换 master/slave 节点。 MHA 是由日本人 yoshinorim（原就职于DeNA现就职于FaceBook）开发的比较成熟的 MySQL 高可用方案。MHA 能够在30秒内实现故障切换，并能在故障切换中，最大可能的保证数据一致性。目前淘宝也正在开发相似产品 TMHA，目前已支持一主一从。

一、MHA的组成

（一）MHA中的角色

MHA 服务有两种角色， MHA Manager(管理节点)和 MHA Node(数据节点)：

Node 节点（执行层，含 Master/Slave）

Node 节点是 MySQL 数据存储与复制的载体，同时提供 MHA 切换所需的数据修复、binlog 管理工具，核心工具及功能如下：

MHA Manager：通常单独部署在一台独立机器上管理多个 master/slave 集群(组)，每个master/slave 集群称作一个application，用来管理统筹整个集群。
MHA Node：运行在每台 MySQL 服务器上(master/slave/manager)，它通过监控具备解析和清理 logs 功能的脚本来加快故障转移。主要是接收管理节点所发出指令的代理，代理需要运行在每一个 mysql 节点上。简单讲node就是用来收集从节点服务器上所生成的bin-log。对比打算提升为新的主节点之上的从节点的是否拥有并完成操作，如果没有发给新主节点在本地应用后提升为主节点。

（二）MHA提供的工具

MHA（Master High Availability）是 MySQL 高可用解决方案，通过 Manager 节点（管理节点）和 Node 节点（数据节点，含 Master、Slave）协同工作，实现 MySQL 主从集群的故障检测、自动切换与数据一致性保障，两者依赖不同工具完成核心任务，具体如下：

Manager 节点（控制中心）

Manager 节点是 MHA 的调度核心，负责监控集群、检测故障、触发切换，核心工具及功能如下：
masterha_manager ：MHA 主进程，是 Manager 节点的 "心脏"。持续监控 Master/Slave 存活状态（通过 SSH 心跳 + MySQL 连接）、主从复制延迟，发现 Master 故障后自动触发切换流程，同时将监控日志输出到指定路径（如 /var/log/mha）。
masterha_check_ssh：部署前必执行工具，检查 Manager 与所有 Node 节点的 SSH 免密登录连通性。只有确保 Manager 能无密码访问所有 Node，后续切换时才能远程操作 Node 节点，避免 SSH 问题导致切换失败。
masterha_check_repl：检查 MySQL 主从复制健康状态，包括复制链路是否通畅、Slave 延迟是否过大、binlog 一致性等。可用于部署前验证复制正常性，也可在日常维护中排查复制异常（如 Slave 报错）。
masterha_master_switch：手动触发主从切换，支持 "故障切换"（Master 宕机后指定新 Master）和 "在线切换"（Master 正常时主动切换角色，如主节点升级）两种模式。
masterha_conf_host ：动态修改 MHA 配置文件，支持在线添加 / 删除 Slave 节点、更新复制参数，无需停止 masterha_manager 进程，适配集群动态扩容 / 缩容场景。
masterha_stop ：停止 Manager 节点的 masterha_manager 监控进程，多用于集群维护（如重启 MySQL）时临时停止监控，避免误触发切换。
save_binary_logs：Master 故障时，在 Master 节点（或其备份）上保存未传输的 binlog。若 Master 宕机前有 binlog 未同步到 Slave，此工具可通过 SSH 提取剩余 binlog，后续用于 Slave 数据补全，避免数据丢失。
apply_diff_relay_logs：在 Slave 节点修复数据差异。切换后需确保所有 Slave 数据一致，此工具会对比 Slave 中继日志与 Master 剩余 binlog，自动补全数据差异，保障新 Master 与 Slave 数据同步。
filter_mysqlbinlog ：过滤 MySQL binlog 中的无效语句（如 CREATE DATABASE、DROP TABLE 等）。在数据修复过程中排除无需同步的操作，避免 Slave 执行无效语句报错。
purge_relay_logs：清理 Slave 节点的中继日志（relay log）。按配置自动保留指定时间 / 大小的中继日志，兼顾数据安全性（避免误删有用日志）和磁盘利用率（防止日志占满磁盘）。

二、MHA的工作原理

从宕机崩溃的master保存二进制日志事件（binlog events）；
识别含有最新更新的 slave ；
应用差异的中继日志(relay log) 到其他 slave ；
应用从 master 保存的二进制日志事件(binlog events)；
提升一个 slave 为新 master ；
使用其他的 slave 连接新的 master 进行复制。

三、部署MHA

（一）准备实验环境

三台主机：master、slave1、slave2
操作系统：CentOS
配置主机名（/etc/hosts）
配置免密码登录
每台主机安装MySQL

（二）搭建主从环境

每台MySQL开启binlog，设置server-id

vi /etc/my.cnf
$mysqld$
server-id=1 # 注意：每台MySQL设置不同的server-id

log-bin=mysql-bin # 启用二进制日志

log-slave-updates=true

gtid_mode=ON

enforce_gtid_consistency=ON

#设置3306端口

port=3306

设置mysql的安装目录

basedir=/usr/local/mysql

设置mysql数据库的数据的存放目录

datadir=/usr/local/mysql/mysqldb

允许最大连接数

max_connections=10000

允许连接失败的次数。这是为了防止有人从该主机试图攻击数据库系统

max_connect_errors=10

服务端使用的字符集默认为UTF8

character-set-server=utf8

创建新表时将使用的默认存储引擎

default-storage-engine=INNODB

默认使用"mysql_native_password"插件认证

default_authentication_plugin=mysql_native_password
$mysql$
设置mysql客户端默认字符集
$client$
设置mysql客户端连接服务端时默认使用的端口

port=3306

在所有机器上,创建主从复制的账号

create user 'repl'@'10.1.1.%' identified by 'master';

grant replication slave on *.* to 'repl'@'10.1.1.%';

flush privileges;

在所有机器上,创建管理账号

create user 'myadmin'@'10.1.1.%' identified by 'master';

grant all privileges on *.* to 'myadmin'@'10.1.1.%';

flush privileges;

在主库和从库上，启用GTID

set @@GLOBAL.ENFORCE_GTID_CONSISTENCY = ON;

set @@GLOBAL.GTID_MODE = OFF_PERMISSIVE;

set @@GLOBAL.GTID_MODE = ON_PERMISSIVE;

set @@GLOBAL.GTID_MODE = ON;

参数说明： GTID是MySQL 5.6引入的新特性，其全称是Global Transaction Identifier，可简化MySQL的主从切换以及Failover。GTID用于在binlog中唯一标识一个事务。当事务提交时，MySQL Server在写binlog的时候，会先写一个特殊的Binlog Event，类型为GTID_Event，指定下一个事务的GTID，然后再写事务的Binlog。主从同步时GTID_Event和事务的Binlog都会传递到从库，从库在执行的时候也是用同样的GTID写binlog，这样主从同步以后，就可通过GTID确定从库同步到的位置了。也就是说，无论是级联情况，还是一主多从情况，都可以通过GTID自动找点儿，而无需像之前那样通过File_name和File_position找点儿了。

在从库上分别配置主从复制命令并开启主从同步

change master to master_host='master',master_user='repl',\

master_password='123456',master_auto_position=1;

start slave;

在从库上查看主从复制的状态

show slave status\G;

测试主从复制

（三）安装MHA

所有节点安装node软件依赖包和node软件

yum -y install perl-DBD-MySQL

rpm -ivh mha4mysql-node-0.58-0.el7.centos.noarch.rpm

在master上安装安装manager软件依赖包

yum install -y perl-Config-Tiny

yum install -y epel-release

yum install -y perl-Log-Dispatch

yum install -y perl-Parallel-ForkManager

yum install -y perl-Time-HiRes

在master上安装安装manager软件

rpm -ivh mha4mysql-manager-0.58-0.el7.centos.noarch.rpm

#创建配置文件目录、日志目录

mkdir -p /etc/mha

mkdir -p /var/log/mha/log

#编辑mha配置文件 vi /etc/mha/mha.cnf
$server default$
manager_log=/var/log/masterha/manager.log

manager_workdir=/var/log/masterha

master_binlog_dir=/usr/local/mysql/mysqldb/

user=myadmin

password=12345678

ping_interval=2

repl_user=repl

repl_password=12345678

ssh_user=root

master_ip_failover_script=/etc/mha/master_ip_failover
$server1$
hostname=master

port=3306
$server2$
hostname=slave1

port=3306
$server3$
hostname=slave2

port=3306

（五）检查状态，并开启MHA

检查互信

masterha_check_ssh --conf=/etc/mha/mha.cnf

检查主从复制状态

masterha_check_repl --conf=/etc/mha/mha.cnf

出现的问题：

1、需要注释三台主机中my.cnf中 [client]下的字符配置；

2、配置三台主机中MySQL的环境变量；

3、如果之前测试过故障自动转移，需要将/var/log/mha/log文件夹下的对应的 complete文件删除

以上处理完成之后再进行检测集群是否健康。

开启MHA-manager

nohup masterha_manager --conf=/etc/mha/mha.cnf > /var/log/mha/log/manager.log < /dev/null 2>&1 &

查看MHA状态

masterha_check_status --conf=/etc/mha/mha.cnf

测试HA高可用的自动切换

在master上，执行shutdown操作

mysqladmin -uroot -p12345678 shutdown

MHA会自动进行主从切换。切换完成后，MHA进程会自动停止运行。

在slave1和slave2上观察，执行下面的语句：

show slave status\G;

四、MHA + VIP 部署

(一）修改mha.cnf配置文件

vim /etc/mha/mha.cnf

在server-default下添加如下代码

master_ip_failover_script=/etc/mha/master_ip_failover

(二) master_ip_failover代码如下：

#!/bin/bash

完整的 MHA VIP 管理脚本（支持自动切换 VIP）

配置参数

VIP="10.1.1.26" # VIP 地址

NETMASK="24" # 子网掩码

INTERFACE="ens33" # 网络接口（修正拼写错误：end33 → ens33）

ARPING_COUNT=3 # ARP 广播次数

LOG_FILE="/var/log/mha/vip_scripts.log"

SSH_OPTS="-o StrictHostKeyChecking=no -o ConnectTimeout=10" # SSH 选项

解析参数

command=""

ssh_user=""

orig_master_host=""

orig_master_ip=""

orig_master_port=""

new_master_host=""

new_master_ip=""

new_master_port=""

while [[ $# -gt 0 ]]; do

case "$1" in

--command=*)

command="${1#*=}"

shift

;;

--ssh_user=*)

ssh_user="${1#*=}"

shift

;;

--orig_master_host=*)

orig_master_host="${1#*=}"

shift

;;

--orig_master_ip=*)

orig_master_ip="${1#*=}"

shift

;;

--orig_master_port=*)

orig_master_port="${1#*=}"

shift

;;

--new_master_host=*)

new_master_host="${1#*=}"

shift

;;

--new_master_ip=*)

new_master_ip="${1#*=}"

shift

;;

--new_master_port=*)

new_master_port="${1#*=}"

shift

;;

*)

shift

;;

esac

done

日志函数

log() {

local level=$1

local message=$2

local timestamp=$(date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S')

echo " $timestamp \[$ level] $message" \>\> "$ LOG_FILE"

同时输出到控制台（便于调试）

echo -e "[ $timestamp\] \[$ level] $message"

}

执行 SSH 命令并返回结果

ssh_exec() {

local host=$1

local cmd=$2

log "INFO" "在 $host 执行命令:$ cmd"

执行 SSH 命令并捕获输出和退出码

local output= $(ssh$ SSH_OPTS " $ssh_user@$ host" "$cmd" 2>&1)

local exit_code=$?

if [ $exit_code -ne 0 ]; then

log "ERROR" "SSH 命令执行失败（ $host）:$ output"

else

log "INFO" "SSH 命令执行成功（ $host）:$ output"

fi

return $exit_code

}

添加 VIP 到新主库

add_vip() {

local host=$1

log "INFO" "开始在新主库 $host 添加 VIP:$ VIP/$NETMASK"

1. 检查网络接口是否存在

local check_interface="ip link show $INTERFACE > /dev/null 2>&1"

if ! ssh_exec " $host" "$ check_interface"; then

log "ERROR" "网络接口 $INTERFACE 在$ host 上不存在"

return 1

fi

2. 添加 VIP

local add_cmd="ip addr add $VIP/$ NETMASK dev $INTERFACE label$ {INTERFACE}:0"

if ! ssh_exec " $host" "$ add_cmd"; then

log "ERROR" "在 $host 上添加 VIP 失败"

return 1

fi

3. 发送 ARP 广播（更新网络缓存）

local arp_cmd="arping -c $ARPING_COUNT -A -I$ INTERFACE $VIP > /dev/null 2>&1"

if ! ssh_exec " $host" "$ arp_cmd"; then

log "WARN" "ARP 广播发送失败，但 VIP 已添加"

fi

log "INFO" "VIP 已成功添加到 $host"

return 0

}

从原主库移除 VIP

remove_vip() {

local host=$1

log "INFO" "开始从原主库 $host 移除 VIP:$ VIP"

1. 检查 VIP 是否存在

local check_vip="ip addr show $INTERFACE \| grep -q '$ VIP/$NETMASK'"

if ! ssh_exec " $host" "$ check_vip"; then

log "WARN" "VIP $VIP 在$ host 上不存在，跳过移除"

return 0

fi

2. 移除 VIP

local del_cmd="ip addr del $VIP/$ NETMASK dev $INTERFACE"

if ! ssh_exec " $host" "$ del_cmd"; then

log "ERROR" "从 $host 上移除 VIP 失败"

return 1

fi

3. 发送 ARP 广播（通知网络更新）

local arp_cmd="arping -c $ARPING_COUNT -A -I$ INTERFACE $VIP > /dev/null 2>&1"

ssh_exec " $host" "$ arp_cmd"

log "INFO" "VIP 已成功从 $host 移除"

return 0

}

主逻辑

main() {

初始化日志目录

mkdir -p " $(dirname "$ LOG_FILE")"

log "INFO" "===== VIP 管理脚本启动 ====="

log "INFO" "解析到的参数: command= $command, 原主库=$ orig_master_host, 新主库=$new_master_host"

case "$command" in

"start")

新主库启动 VIP

if [ -z "$new_master_host" ]; then

log "ERROR" "start 命令缺少新主库参数"

exit 1

fi

if add_vip "$new_master_host"; then

log "INFO" "VIP 切换到新主库 $new_master_host 成功"

exit 0

else

log "ERROR" "VIP 切换到新主库 $new_master_host 失败"

exit 1

fi

;;

"stop"|"stopssh")

从原主库移除 VIP

if [ -z "$orig_master_host" ]; then

log "ERROR" "stop 命令缺少原主库参数"

exit 1

fi

if remove_vip "$orig_master_host"; then

log "INFO" "从原主库 $orig_master_host 移除 VIP 成功"

exit 0

else

log "ERROR" "从原主库 $orig_master_host 移除 VIP 失败"

exit 1

fi

;;

"status")

MHA 状态检查（必须返回 0）

log "INFO" "脚本状态正常，支持 VIP 管理"

exit 0

;;

*)

log "ERROR" "未知命令: $command（支持的命令: start/stop/stopssh/status）"

exit 1

;;

esac

}

执行主函数

main "$@"

注意：

1.需要修改master_ip_failover的权限：chmod +x master_ip_failover

2.注意虚拟IP的网段：10.1.1.26需要根据自己的IP网段修改

(三）测试

测试状态检查（应返回成功）

/etc/mha/master_ip_failover --command=status --ssh_user=root

测试添加 VIP 到 slave1

/etc/mha/master_ip_failover --command=start --ssh_user=root --new_master_host=slave1

测试从 slave1 移除 VIP

/etc/mha/master_ip_failover --command=stop --ssh_user=root --orig_master_host=slave1

其他：

添加虚拟IP：

ifconfig ens33:0 110.1.1.26/24

删除虚拟IP：

ip addr del 10.1.1.26/24 dev ens33

MySQL高可用架构：MHA

一、MHA的组成

（一）MHA中的角色

Node 节点（执行层，含 Master/Slave）

（二）MHA提供的工具

Manager 节点（控制中心）

二、MHA的工作原理

三、部署MHA

（一）准备实验环境

（二）搭建主从环境

设置mysql的安装目录

设置mysql数据库的数据的存放目录

允许最大连接数

允许连接失败的次数。这是为了防止有人从该主机试图攻击数据库系统

服务端使用的字符集默认为UTF8

创建新表时将使用的默认存储引擎

默认使用"mysql_native_password"插件认证

设置mysql客户端默认字符集

设置mysql客户端连接服务端时默认使用的端口

（三）安装MHA

（五）检查状态，并开启MHA

四、MHA + VIP 部署

(一）修改mha.cnf配置文件

(二) master_ip_failover代码如下：

完整的 MHA VIP 管理脚本（支持自动切换 VIP）

配置参数

解析参数

日志函数

同时输出到控制台（便于调试）

执行 SSH 命令并返回结果

执行 SSH 命令并捕获输出和退出码

添加 VIP 到新主库

1. 检查网络接口是否存在

2. 添加 VIP

3. 发送 ARP 广播（更新网络缓存）

从原主库移除 VIP

1. 检查 VIP 是否存在

2. 移除 VIP

3. 发送 ARP 广播（通知网络更新）

主逻辑

初始化日志目录

新主库启动 VIP

从原主库移除 VIP

MHA 状态检查（必须返回 0）

执行主函数

(三）测试

测试状态检查（应返回成功）

测试添加 VIP 到 slave1

测试从 slave1 移除 VIP