MySQL主主复制+Keepalived高可用集群搭建与故障切换实战

文章目录

- 环境准备
- 一、MySQL主主复制配置
- - [1.1 节点1（192.168.10.120）MySQL配置](#1.1 节点1（192.168.10.120）MySQL配置)
  - [1.2 节点2（192.168.10.125）MySQL配置](#1.2 节点2（192.168.10.125）MySQL配置)
  - [1.3 重启MySQL服务](#1.3 重启MySQL服务)
  - [1.4 配置互为主从关系](#1.4 配置互为主从关系)
  - [注意1：在节点一上操作CHANGE MASTER TO时可能出现报错：](#注意1：在节点一上操作CHANGE MASTER TO时可能出现报错：)
  - [注意2：Slave_SQL_Running:为NO查看Last_SQL_Error: 如果是事务冲突导致，可执行STOP SLAVE; SET GLOBAL SQL_SLAVE_SKIP_COUNTER = 1; START SLAVE;来跳过当前错误事务，让 SQL 线程继续运行。](#注意2：Slave_SQL_Running:为NO查看Last_SQL_Error: 如果是事务冲突导致，可执行STOP SLAVE; SET GLOBAL SQL_SLAVE_SKIP_COUNTER = 1; START SLAVE;来跳过当前错误事务，让 SQL 线程继续运行。)
  - [1.5 验证主主复制](#1.5 验证主主复制)
- 二、Keepalived高可用配置
- - [2.1 安装Keepalived](#2.1 安装Keepalived)
  - [2.2 节点1（192.168.10.120）Keepalived配置](#2.2 节点1（192.168.10.120）Keepalived配置)
  - [2.3 节点2（192.168.10.125）Keepalived配置](#2.3 节点2（192.168.10.125）Keepalived配置)
  - [2.4 创建MySQL检测脚本](#2.4 创建MySQL检测脚本)
  - [2.5 启动Keepalived服务](#2.5 启动Keepalived服务)
- 三、高可用集群验证与故障切换演示
- - [3.1 初始状态验证](#3.1 初始状态验证)
  - [注意1：如果无法访问数据库，应该先进行赋权。GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO 'root'@'192.168.10.120' IDENTIFIED BY '123456' WITH GRANT OPTION;](#注意1：如果无法访问数据库，应该先进行赋权。GRANT ALL PRIVILEGES ON . TO 'root'@'192.168.10.120' IDENTIFIED BY '123456' WITH GRANT OPTION;)
  - [3.2 模拟节点1故障](#3.2 模拟节点1故障)
  - [3.3 观察故障切换过程](#3.3 观察故障切换过程)
  - [3.4 恢复节点1](#3.4 恢复节点1)
- 四、常见问题与解决方法
- - [4.1 执行CHANGE MASTER TO时报错](#4.1 执行CHANGE MASTER TO时报错)
  - [4.2 主从复制状态异常](#4.2 主从复制状态异常)
  - [4.3 VIP无法漂移](#4.3 VIP无法漂移)
- 五、总结

在企业级应用中，数据库的高可用性至关重要。本文将详细介绍如何基于MySQL主主复制和Keepalived实现数据库高可用架构，通过自动故障切换确保服务连续性。我们将使用两台服务器节点搭建集群，并演示完整的故障切换过程。

环境准备

本次实战使用的环境配置如下：

节点1（master1）：192.168.10.120
节点2（master2）：192.168.10.125
虚拟IP（VIP）：192.168.10.200
操作系统：CentOS 7
软件版本：MySQL 5.7 + Keepalived 1.3.5

一、MySQL主主复制配置

主主复制（互为主从）是指两个MySQL节点互相作为对方的主库和从库，实现双向数据同步，为高可用架构提供数据基础。

1.1 节点1（192.168.10.120）MySQL配置

修改MySQL配置文件/etc/my.cnf（或根据实际路径调整）：

ini 复制代码

[client]
port = 3306
socket=/usr/local/mysql/mysql.sock

[mysqld]
user = mysql
basedir=/usr/local/mysql
datadir=/usr/local/mysql/data
port = 3306
character-set-server=utf8
pid-file = /usr/local/mysql/mysqld.pid
socket=/usr/local/mysql/mysql.sock
bind-address = 0.0.0.0
skip-name-resolve
max_connections=2048
default-storage-engine=INNODB
max_allowed_packet=16M
# 主从复制核心配置
server-id = 1  # 节点唯一ID，不可重复
log_bin = /usr/local/mysql/data/mysql-bin.log  # 启用二进制日志
relay_log = /usr/local/mysql/data/mysql-relay-bin.log  # 启用中继日志
relay_log_index = /usr/local/mysql/data/mysql-relay-bin.index
log_slave_updates = 1  # 允许从库更新写入自身binlog（主主复制必需）
auto_increment_offset = 1  # 自增起始值
auto_increment_increment = 2  # 自增步长，避免主键冲突
sql_mode=NO_ENGINE_SUBSTITUTION,STRICT_TRANS_TABLES,NO_AUTO_CREATE_USER,NO_AUTO_VALUE_ON_ZERO,NO_ZERO_IN_DATE,NO_ZERO_DATE,ERROR_FOR_DIVISION_BY_ZERO,PIPES_AS_CONCAT,ANSI_QUOTES

[mysql]
port = 3306
default-character-set=utf8
socket=/usr/local/mysql/mysql.sock
auto-rehash

1.2 节点2（192.168.10.125）MySQL配置

修改MySQL配置文件/etc/my.cnf：

ini 复制代码

[client]
port = 3306
socket=/usr/local/mysql/mysql.sock

[mysqld]
user = mysql
basedir=/usr/local/mysql
datadir=/usr/local/mysql/data
port = 3306
character-set-server=utf8
pid-file = /usr/local/mysql/mysqld.pid
socket=/usr/local/mysql/mysql.sock
bind-address = 0.0.0.0
skip-name-resolve
max_connections=2048
default-storage-engine=INNODB
max_allowed_packet=16M
# 主从复制核心配置
server-id = 2  # 节点唯一ID，与节点1不同
log_bin = /usr/local/mysql/data/master-bin  # 启用二进制日志
relay_log = /usr/local/mysql/data/relay-log-bin  # 启用中继日志
relay_log_index = /usr/local/mysql/data/relay-log-bin.index
log_slave_updates = 1  # 允许从库更新写入自身binlog
auto_increment_offset = 2  # 自增起始值，与节点1不同
auto_increment_increment = 2  # 自增步长，与节点1相同
sql_mode=NO_ENGINE_SUBSTITUTION,STRICT_TRANS_TABLES,NO_AUTO_CREATE_USER,NO_AUTO_VALUE_ON_ZERO,NO_ZERO_IN_DATE,NO_ZERO_DATE,ERROR_FOR_DIVISION_BY_ZERO,PIPES_AS_CONCAT,ANSI_QUOTES

[mysql]
port = 3306
socket=/usr/local/mysql/mysql.sock
auto-rehash

1.3 重启MySQL服务

在两个节点上分别重启MySQL服务，使配置生效：

bash 复制代码

# 停止MySQL服务
systemctl stop mysqld

# 启动MySQL服务
systemctl start mysqld

# 设置开机自启
systemctl enable mysqld

1.4 配置互为主从关系

步骤1：在节点1创建同步用户

登录节点1的MySQL命令行：

bash 复制代码

mysql -u root -p

执行以下SQL创建用于同步的用户：

sql 复制代码

-- 创建同步用户（允许节点2连接）
CREATE USER 'repl'@'192.168.10.125' IDENTIFIED BY 'YourStrongPassword';
-- 授予复制权限
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'repl'@'192.168.10.125';
-- 刷新权限
FLUSH PRIVILEGES;

-- 查看节点1的主库状态（记录File和Position值）
SHOW MASTER STATUS;

执行结果类似：

复制代码

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

步骤2：在节点2配置作为节点1的从库

登录节点2的MySQL命令行：

bash 复制代码

mysql -u root -p

执行以下SQL配置从库：

sql 复制代码

-- 先停止slave线程（如果已配置）
STOP SLAVE;

-- 配置主库信息（替换为实际的File和Position值）
CHANGE MASTER TO
MASTER_HOST='192.168.10.120',
MASTER_USER='repl',
MASTER_PASSWORD='YourStrongPassword',
MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000001',  -- 节点1的File值
MASTER_LOG_POS=154;  -- 节点1的Position值

-- 启动从库
START SLAVE;

-- 查看从库状态（确保Slave_IO_Running和Slave_SQL_Running均为Yes）
SHOW SLAVE STATUS\G

步骤3：在节点2创建同步用户

继续在节点2的MySQL命令行执行：

sql 复制代码

-- 创建同步用户（允许节点1连接）
CREATE USER 'repl'@'192.168.10.120' IDENTIFIED BY 'YourStrongPassword';
-- 授予复制权限
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'repl'@'192.168.10.120';
-- 刷新权限
FLUSH PRIVILEGES;

-- 查看节点2的主库状态（记录File和Position值）
SHOW MASTER STATUS;

步骤4：在节点1配置作为节点2的从库

登录节点1的MySQL命令行，执行：

sql 复制代码

-- 先停止slave线程
STOP SLAVE;

-- 配置主库信息（替换为节点2的实际信息）
CHANGE MASTER TO
MASTER_HOST='192.168.10.125',
MASTER_USER='repl',
MASTER_PASSWORD='YourStrongPassword',
MASTER_LOG_FILE='master-bin.000001',  -- 节点2的File值
MASTER_LOG_POS=154;  -- 节点2的Position值

-- 启动从库
START SLAVE;

-- 查看从库状态（确保Slave_IO_Running和Slave_SQL_Running均为Yes）
SHOW SLAVE STATUS\G

注意1：在节点一上操作CHANGE MASTER TO时可能出现报错：

解决方法：在节点一上执行SLAVE IO_THREAD;

后重新执行CHANGE MASTER TO。最后再执行START SLAVE;

SHOW SLAVE STATUS\G查看互为主从的同步状态是否正确：

注意2：Slave_SQL_Running:为NO查看Last_SQL_Error: 如果是事务冲突导致，可执行STOP SLAVE; SET GLOBAL SQL_SLAVE_SKIP_COUNTER = 1; START SLAVE;来跳过当前错误事务，让 SQL 线程继续运行。

1.5 验证主主复制

在节点1创建测试数据库和表：

sql 复制代码

CREATE DATABASE testdb;
USE testdb;
CREATE TABLE users (id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT, name VARCHAR(50));
INSERT INTO users (name) VALUES ('test1');

在节点2查看是否同步成功：

sql 复制代码

USE testdb;
SELECT * FROM users;

同样，在节点2插入数据，检查节点1是否同步：

sql 复制代码

INSERT INTO users (name) VALUES ('test2');

在节点1验证：

sql 复制代码

USE testdb;
SELECT * FROM users;

如果两边都能看到新增的数据，说明主主复制配置成功。

二、Keepalived高可用配置

Keepalived通过VRRP（虚拟路由冗余协议）实现虚拟IP的漂移，当主节点故障时自动将VIP切换到备用节点，实现高可用。

2.1 安装Keepalived

在两个节点上分别安装Keepalived：

bash 复制代码

yum install -y keepalived

2.2 节点1（192.168.10.120）Keepalived配置

创建或修改配置文件/etc/keepalived/keepalived.conf：

conf 复制代码

global_defs {
    router_id LVS_MASTER1  # 节点唯一标识
}

# 定义MySQL检测脚本
vrrp_script check_mysql {
    script "/etc/keepalived/check_mysql.sh"  # 检测脚本路径
    interval 2  # 检测间隔（秒）
    weight 2    # 权重调整值
    fall 3      # 连续失败3次视为故障
    rise 2      # 连续成功2次视为恢复
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER          # 初始状态为主节点
    interface ens33        # 网络接口（根据实际情况修改）
    virtual_router_id 51  # 虚拟路由ID（两个节点必须相同）
    priority 100          # 优先级（主节点高于备用节点）
    advert_int 1          # 心跳间隔（秒）

    # 认证配置
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111    # 认证密码（两个节点必须相同）
    }

    # 虚拟IP配置
    virtual_ipaddress {
        192.168.10.200/24  # 虚拟IP地址
    }

    # 引用检测脚本
    track_script {
        check_mysql
    }
}

2.3 节点2（192.168.10.125）Keepalived配置

创建或修改配置文件/etc/keepalived/keepalived.conf：

conf 复制代码

global_defs {
    router_id LVS_MASTER2  # 节点唯一标识
}

# 定义MySQL检测脚本
vrrp_script check_mysql {
    script "/etc/keepalived/check_mysql.sh"
    interval 2
    weight 2
    fall 3
    rise 2
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP          # 初始状态为备用节点
    interface ens33        # 网络接口（与节点1一致）
    virtual_router_id 51  # 与节点1相同
    priority 90           # 优先级低于主节点
    advert_int 1

    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111    # 与节点1相同
    }

    virtual_ipaddress {
        192.168.10.200/24  # 相同的虚拟IP
    }

    track_script {
        check_mysql
    }
}

2.4 创建MySQL检测脚本

在两个节点上创建相同的检测脚本/etc/keepalived/check_mysql.sh：

bash 复制代码

#!/bin/bash
# 检测MySQL是否正常运行

# 尝试连接MySQL并执行简单命令
mysql -uroot -p123456 -e "show status;" > /dev/null 2>&1

# 检查命令执行结果
if [ $? -ne 0 ]; then
    # MySQL异常，停止Keepalived让VIP漂移
    systemctl stop keepalived
fi

为脚本添加执行权限：

bash 复制代码

chmod +x /etc/keepalived/check_mysql.sh

2.5 启动Keepalived服务

在两个节点上分别启动Keepalived服务：

bash 复制代码

# 启动服务
systemctl start keepalived

# 设置开机自启
systemctl enable keepalived

# 查看服务状态
systemctl status keepalived

三、高可用集群验证与故障切换演示

3.1 初始状态验证

查看虚拟IP所在节点：

在节点1执行：

bash 复制代码

ip addr show ens33 | grep 192.168.10.200

我的VIP现在在节点1上

正常情况下，VIP（192.168.10.200）应在节点1上。

通过VIP连接数据库验证：

bash 复制代码

mysql -h 192.168.10.200 -u root -p

应能成功连接到数据库。

注意1：如果无法访问数据库，应该先进行赋权。GRANT ALL PRIVILEGES ON . TO 'root'@'192.168.10.120' IDENTIFIED BY '123456' WITH GRANT OPTION;

FLUSH PRIVILEGES;

3.2 模拟节点1故障

在节点1上停止MySQL服务，模拟数据库故障：

bash 复制代码

systemctl stop mysqld

3.3 观察故障切换过程

查看VIP漂移情况：

在节点2上执行：

bash 复制代码

ip addr show ens33 | grep 192.168.10.200

VIP漂移成功

约10秒后，应能看到VIP已漂移到节点2。

查看Keepalived日志：

bash 复制代码

tail -f /var/log/messages | grep Keepalived

可以观察到故障检测和VIP切换的日志信息。

验证业务连续性：

通过VIP连接数据库，确认仍能正常访问：

bash 复制代码

mysql -h 192.168.10.200 -u root -p

在数据库中插入数据，验证服务正常：

sql 复制代码

USE testdb;
INSERT INTO users (name) VALUES ('failover_test');

3.4 恢复节点1

在节点1上重启服务：

bash 复制代码

# 重启MySQL
systemctl start mysqld

# 重启Keepalived
systemctl start keepalived

观察VIP是否根据优先级设置回切到节点1（默认配置下会回切）。

VIP回切成功

检查数据同步情况，确认节点1恢复后能同步节点2上新增的数据：

sql 复制代码

USE testdb;
SELECT * FROM users;

四、常见问题与解决方法

4.1 执行CHANGE MASTER TO时报错

错误信息 ：ERROR 1872 (HY000): Slave failed to initialize relay log info structure from the repository

解决方法：

sql 复制代码

# 在操作的节点上执行
STOP SLAVE;
RESET SLAVE ALL;  # 清除原有配置
# 重新执行CHANGE MASTER TO命令

4.2 主从复制状态异常

检查方法：

sql 复制代码

SHOW SLAVE STATUS\G

常见问题处理：

若Slave_IO_Running为Connecting：检查网络连接、同步用户权限、防火墙设置
若Slave_SQL_Running为No：可能是数据冲突，可通过SET GLOBAL sql_slave_skip_counter = 1;跳过错误后再启动

4.3 VIP无法漂移

检查方法：

确认Keepalived服务是否正常运行
检查检测脚本是否有执行权限
查看日志定位问题：tail -f /var/log/messages

五、总结

通过MySQL主主复制和Keepalived的组合，我们实现了一个高可用的数据库集群：

主主复制确保了两个节点的数据双向同步，为故障切换提供了数据基础
Keepalived通过VRRP协议实现了虚拟IP的自动漂移，确保服务地址不变
当主节点故障时，系统能自动切换到备用节点，实现业务无感知续跑

这种架构适合对数据库可用性要求较高的场景，能够有效减少因单点故障导致的业务中断时间，是企业级应用的常用高可用解决方案。