MySQL高可用之MHA布局

2024-07-24 12:34:52

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供稿：網(wǎng)友

　　MHA（Master High Availability）目前在MySQL高可用方面是一個相對成熟的解決方案，在MySQL故障切換過程中，MHA能做到在0~30秒之內(nèi)自動完成數(shù)據(jù)庫的故障切換操作，并且在進行故障切換的過程中，MHA能在最大程度上保證數(shù)據(jù)的一致性，以達到真正意義上的高可用。 MHA里有兩個角色一個是MHA Node（數(shù)據(jù)節(jié)點）另一個是MHA Manager（管理節(jié)點）。 MHA Manager可以單獨部署在一臺獨立的機器上管理多個master-slave集群，也可以部署在一臺slave節(jié)點上。MHA Node運行在每臺MySQL服務器上，MHA Manager會定時探測集群中的master節(jié)點，當master出現(xiàn)故障時，它可以自動將最新數(shù)據(jù)的slave提升為新的master，然后將所有其他的slave重新指向新的master。整個故障轉移過程對應用程序完全透明。

　　大概流程如下：
　　1、從宕機的master保存二進制日志事件；
　　2、識別含有最新更新的slave；
　　3、應用差異的中繼日志（relay log）到其他slave；
　　4、應用從master保存的二進制日志事件；
　　5、提升一個slave為新master；
　　6、使其他的slave連接到新的master進行復制。

　　目前MHA主要支持一主多從的架構，要搭建MHA，一般MySQL集群中最少有三臺數(shù)據(jù)庫節(jié)點，一主二從，即：一臺充當master，一臺充當備用master，另外一臺充當slave。

　　MHA主要特性如下：
　　1、MHA切換不依賴實例使用存儲引擎和BINLOG格式；
　　2、MHA不會增加MySQL服務器性能開銷，除MHA管理節(jié)點外無需增加額外服務器；
　　3、在MySQL服務器上部署MHA數(shù)據(jù)節(jié)點不會影響當前實例運行；
　　4、MHA實現(xiàn)自動故障切換，也可以手動觸發(fā)在線切換；
　　5、MHA可以實現(xiàn)秒級的故障切換；
　　6、MHA可以將任意slave提升master，也可以在切換時指定master候選節(jié)點；
　　7、MHA提供擴展接口，允許在MHA切換過程中的特定時間點執(zhí)行用戶自定義腳本。

　　MHA支持與限制：
　　1、只支持BINLOG V4版本，要求MySQL 5.0或更高版本。
　　2、候選master節(jié)點必須開啟log-bin參數(shù)，如果所有從節(jié)點都為開啟，則不進行故障轉移。
　　3、在MHA 0.52版本前不支持多master模式
　　4、MHA默認不支持多級主從復制，通過修改配置文件和設置multi_tier_slave參數(shù)

　　一、環(huán)境準備
　　OS IP地址主機名&角色類型
　　Centos 7.5 192.168.20.2 master 主master（寫操作）
　　Centos 7.5 192.168.20.3 slave1 從（備主）mysql（讀操作）
　　Centos 7.5 192.168.20.4 slave2 從mysql（讀操作）
　　Centos 7.5 192.168.20.5 manager 管理節(jié)點
　　在上述環(huán)境中，master對外提供寫服務，slave提供讀操作，一旦master宕機，將會把其中一臺slave（我這里將指定的是備主）提升為新的master，slave同時也指向新的master，manager作為管理服務器。

　　1、配置hosts文件，主機之間可互相解析
　　以下操作在其中一個節(jié)點執(zhí)行即可。

　　#編寫host文件
　　[root@master ~]# cat >> /etc/hosts << EOF
　　> 192.168.20.2    master
　　> 192.168.20.3    slave1
　　> 192.168.20.4    slave2
　　> 192.168.20.5    manager
　　> EOF
　　> #將編寫好的hosts文件分發(fā)到其他節(jié)點
　　[root@master ~]# for i in master slave1 slave2 manager;do scp /etc/hosts $i:/etc/;done
　　2、配置ssh免密登錄
　　注：集群中的所有主機都需要保證互相可以免密登錄。

　　#如果每臺主機上執(zhí)行以下指令不用輸入密碼就可以獲取所有主機的主機名，說明免密登錄配置無誤
　　[root@master ~]# for i in master slave1 slave2 manager;do ssh $i hostname;done
　　master
　　slave1
　　slave2
　　manager
　　3、配置epel并安裝MHA所需依賴
　　注：以下命令需要在所有節(jié)點執(zhí)行。

　　#配置阿里的epel源（為加快安裝速度），若非國內(nèi)環(huán)境，執(zhí)行yum -y install epel-release進行配置即可
　　[root@master ~]# wget -O /etc/yum.repos.d/epel.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/epel-7.repo
　　[root@master ~]# yum makecache           #建立元數(shù)據(jù)緩存
　　# 安裝所需依賴
　　[root@master ~]# yum -y install perl-DBD-MySQL perl-Config-Tiny perl-Log-Dispatch perl-ParallelForkManager perl-Config-IniFiles ncftp perl-Params-Validate perl-CPAN perl-TestMock-LWP.noarch perl-LWP-Authen-Negotiate.noarch perl-devel perl-ExtUtils-CBuilder perl-ExtUtils-MakeMaker
　　二、基于半同步進行主從復制
　　注：接下來所有操作，如果沒有特別說明，是需要在所有數(shù)據(jù)庫服務器上進行執(zhí)行的。

　　1、查找半同步所需插件
　　mysql> show variables like '%plugin_dir%';    #查找插件所在目錄（每臺DB服務器可能不一樣）

　　[root@master ~]# ls /usr/local/mysql/lib/plugin/ | egrep 'master|slave'
　　#確定插件的目錄下有以下兩個文件（默認安裝數(shù)據(jù)庫后就有這些的）
　　semisync_master.so
　　semisync_slave.so
　　2、安裝插件
　　# semisync_master.so和semisync_slave.so為上面查詢到的插件名字
　　mysql> install plugin rpl_semi_sync_master SONAME 'semisync_master.so';
　　mysql> install plugin rpl_semi_sync_slave SONAME 'semisync_slave.so';

　　注：

　　rpl_semi_sync_master_enabled=1：1表是啟用，0表示關閉
　　rpl_semi_sync_master_timeout=1000：毫秒單位，該參數(shù)主服務器等待確認消息10秒后，不再等待，變?yōu)楫惒椒绞健?br />　　slave1主機完整配置文件如下：

　　[root@slave1 ~]# cat /etc/my.cnf
　　[mysqld]
　　basedir=/usr/local/mysql
　　datadir=/usr/local/mysql/data
　　port=3306
　　server_id=2
　　socket=/usr/local/mysql/mysql.sock
　　log-error=/usr/local/mysql/data/mysqld.err
　　log-bin=mysql-bin
　　binlog_format=mixed
　　rpl_semi_sync_master_enabled=1
　　rpl_semi_sync_master_timeout=1000
　　rpl_semi_sync_slave_enabled=1
　　relay_log_purge=0
　　relay-log = relay-bin
　　relay-log-index = slave-relay-bin.index
　　slave2主機的完整配置文件如下：

　　[root@slave2 ~]# cat /etc/my.cnf
　　[mysqld]
　　basedir=/usr/local/mysql
　　datadir=/usr/local/mysql/data
　　port=3306
　　server_id=3
　　socket=/usr/local/mysql/mysql.sock
　　log-error=/usr/local/mysql/data/mysqld.err
　　log-bin = mysql-bin
　　relay-log = relay-bin
　　relay-log-index = slave-relay-bin.index
　　read_only = 1
　　rpl_semi_sync_slave_enabled=1
　　#由于slave2只是用來做一個slave主機，所以無需開啟master的半同步
　　在配置主從復制中，由于主和備主這兩臺主機上設置了參數(shù)relay_log_purge=0（表示不自動清除中繼日志），所以slave節(jié)點需要定期刪除中繼日志，建議每個slave節(jié)點刪除中繼日志的時間錯開。

　　crontab -e
　　0 5 * * * /usr/local/bin/purge_relay_logs - -user=root --password=pwd123 --port=3306 --disable_relay_log_purge >> /var/log/purge_relay.log 2>&1
　　更改配置文件后，需要執(zhí)行以下命令進行重啟MySQL。

　　[root@master ~]# systemctl restart mysqld
　　查看半同步狀態(tài)，確認已開啟：

　　mysql> show variables like '%rpl_semi_sync%';       #查看半同步是否開啟
　　+-------------------------------------------+------------+
　　| Variable_name                             | Value      |
　　+-------------------------------------------+------------+
　　| rpl_semi_sync_master_enabled              | ON         |    #這個值要為ON
　　| rpl_semi_sync_master_timeout              | 1000       |
　　| rpl_semi_sync_master_trace_level          | 32         |
　　| rpl_semi_sync_master_wait_for_slave_count | 1          |
　　| rpl_semi_sync_master_wait_no_slave        | ON         |
　　| rpl_semi_sync_master_wait_point           | AFTER_SYNC |
　　| rpl_semi_sync_slave_enabled               | ON         |    #這個值也要為ON。
　　| rpl_semi_sync_slave_trace_level           | 32         |
　　+-------------------------------------------+------------+
　　8 rows in set (0.00 sec)

　　mysql> show status like '%rpl_semi_sync%';
　　+--------------------------------------------+-------+
　　| Variable_name                              | Value |
　　+--------------------------------------------+-------+
　　| Rpl_semi_sync_master_clients               | 0     |
　　| Rpl_semi_sync_master_net_avg_wait_time     | 0     |
　　| Rpl_semi_sync_master_net_wait_time         | 0     |
　　| Rpl_semi_sync_master_net_waits             | 0     |
　　| Rpl_semi_sync_master_no_times              | 0     |
　　| Rpl_semi_sync_master_no_tx                 | 0     |
　　| Rpl_semi_sync_master_status                | ON    |
　　| Rpl_semi_sync_master_timefunc_failures     | 0     |
　　| Rpl_semi_sync_master_tx_avg_wait_time      | 0     |
　　| Rpl_semi_sync_master_tx_wait_time          | 0     |
　　| Rpl_semi_sync_master_tx_waits              | 0     |
　　| Rpl_semi_sync_master_wait_pos_backtraverse | 0     |
　　| Rpl_semi_sync_master_wait_sessions         | 0     |
　　| Rpl_semi_sync_master_yes_tx                | 0     |
　　| Rpl_semi_sync_slave_status                 | OFF   |
　　+--------------------------------------------+-------+
　　15 rows in set (0.00 sec)
　　#關于上個命令查看到的信息，有幾個狀態(tài)值得關注，將在下面寫下來。
　　rpl_semi_sync_master_status ：顯示主服務是異步復制模式還是半同步復制模式，ON為半同步；
　　rpl_semi_sync_master_clients ：顯示有多少個從服務器配置為半同步復制模式；
　　rpl_semi_sync_master_yes_tx ：顯示從服務器確認成功提交的數(shù)量
　　rpl_semi_sync_master_no_tx ：顯示從服務器確認不成功提交的數(shù)量
　　rpl_semi_sync_master_tx_avg_wait_time ：事務因開啟 semi_sync ，平均需要額外等待的時間
　　rpl_semi_sync_master_net_avg_wait_time ：事務進入等待隊列后，到網(wǎng)絡平均等待時間
　　5、創(chuàng)建相關用戶
　　1）master主機操作如下：

　　# 創(chuàng)建用于同步的用戶
　　mysql> grant replication slave on *.* to mharep@'192.168.20.%' identified by '123.com';
　　Query OK, 0 rows affected, 1 warning (1.00 sec)
　　# 創(chuàng)建用戶mha的manager監(jiān)控的用戶
　　mysql> grant all on *.* to manager@'192.168.20.%' identified by '123.com';
　　Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.00 sec)
　　# 查看master二進制相關的信息
　　mysql> show master statusG
　　*************************** 1. row ***************************
　　             File: mysql-bin.000001
　　         Position: 744
　　     Binlog_Do_DB:
　　 Binlog_Ignore_DB:
　　Executed_Gtid_Set:
　　1 row in set (0.00 sec)
　　2）slave1主機操作如下：

　　# 創(chuàng)建用于同步的用戶
　　mysql> grant replication slave on *.* to mharep@'192.168.20.%' identified by '123.com';
　　Query OK, 0 rows affected, 1 warning (1.00 sec)
　　# 創(chuàng)建用戶mha的manager監(jiān)控的用戶
　　mysql> grant all on *.* to manager@'192.168.20.%' identified by '123.com';
　　Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.00 sec)
　　3）slave2主機操作如下：

　　由于slave2無需做備主，所以不用創(chuàng)建用于同步數(shù)據(jù)的賬戶

　　#創(chuàng)建manager監(jiān)控賬號
　　mysql> grant all on *.* to manager@'192.168.20.%' identified by '123.com';
　　Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.00 sec)
　　6、配置主從復制
　　以下操作需要在slave1和slave2主機上分別執(zhí)行一次，以便同步master主機的數(shù)據(jù)。

　　#指定master主機的相關信息
　　mysql> change master to
　　    -> master_host='192.168.20.2',
　　    -> master_port=3306,
　　    -> master_user='mharep',
　　    -> master_password='123.com',
　　    -> master_log_file = 'mysql-bin.000001',     #這是在master主機上查看到的二進制日志名
　　    -> master_log_pos=744;     #同上，這是查看到的二進制日志的position
　　Query OK, 0 rows affected, 2 warnings (0.01 sec)

　　mysql> start slave;      #啟動slave
　　Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

　　7、安裝MHA-node
　　注：需要MHA-node需要在所有節(jié)點安裝（包括manager主機節(jié)點）

　　#下載包
　　[root@master src]# wget https://github.com/yoshinorim/mha4mysql-node/releases/download/v0.58/mha4mysql-node-0.58.tar.gz
　　#安裝
　　[root@master src]# tar zxf mha4mysql-node-0.58.tar.gz
　　[root@master src]# cd mha4mysql-node-0.58/
　　[root@master mha4mysql-node-0.58]# perl Makefile.PL
　　[root@master mha4mysql-node-0.58]# make && make install
　　注：接下來的所有操作，如果沒有特別標注，則只需要在manager主機節(jié)點上執(zhí)行即可。

　　8、安裝MHA-manager
　　#下載包
　　[root@manager src]# wget https://github.com/yoshinorim/mha4mysql-manager/releases/download/v0.58/mha4mysql-manager-0.58.tar.gz
　　#安裝
　　[root@manager src]# tar zxf mha4mysql-manager-0.58.tar.gz
　　[root@manager src]# cd mha4mysql-manager-0.58/
　　[root@manager mha4mysql-manager-0.58]# perl Makefile.PL
　　[root@manager mha4mysql-manager-0.58]# make && make install
　　9、創(chuàng)建相應目錄及復制所需文件
　　[root@manager mha4mysql-manager-0.58]# mkdir /etc/masterha
　　[root@manager mha4mysql-manager-0.58]# mkdir -p /masterha/app1
　　[root@manager mha4mysql-manager-0.58]# mkdir /scripts
　　[root@manager mha4mysql-manager-0.58]# pwd
　　/usr/src/mha4mysql-manager-0.58     #確定當前所在目錄
　　[root@manager mha4mysql-manager-0.58]# cp samples/conf/* /etc/masterha/
　　[root@manager mha4mysql-manager-0.58]# cp samples/scripts/* /scripts/
　　10、修改mha-manager配置文件
　　注：manager共有兩個主要的配置文件，一個是通用默認的，一個是單獨的。需要將默認通用的配置文件的內(nèi)容清空，如下：

　　#清空默認的配置文件
　　[root@manager masterha]# > /etc/masterha/masterha_default.cnf
　　然后修改單獨的配置文件：

　　[root@manager ~]# cat /etc/masterha/app1.cnf   #修改如下：
　　[server default]
　　manager_workdir=/masterha/app1    #指定工作目錄
　　manager_log=/masterha/app1/manager.log     #指定日志文件
　　user=manager           #指定manager管理數(shù)據(jù)庫節(jié)點所使用的用戶名
　　password=123.com       #對應的是上面用戶的密碼
　　ssh_user=root        #指定配置了ssh免密登錄的系統(tǒng)用戶
　　repl_user=mharep    #指定用于同步數(shù)據(jù)的用戶名
　　repl_password=123.com    #對應的是上面同步用戶的密碼
　　ping_interval=1        #設置監(jiān)控主庫，發(fā)送ping包的時間間隔，默認是3秒，嘗試三次沒有回應時自動進行切換

　　[server1]
　　hostname=192.168.20.2
　　port=3306
　　master_binlog_dir=/usr/local/mysql/data     #指定master保存二進制日志的路徑，以便MHA可以找到master的日志
　　candidate_master=1     #設置為候選master，設置該參數(shù)后，發(fā)生主從切換以后將會將此庫提升為主庫

　　[server2]
　　hostname=192.168.20.3
　　port=3306
　　master_binlog_dir=/usr/local/mysql/data
　　candidate_master=1      #設置為候選master

　　[server3]
　　hostname=192.168.20.4
　　port=3306
　　master_binlog_dir=/usr/local/mysql/data
　　no_master=1      #設置的不為備選主庫
　　完整無注釋的配置文件如下：

　　[root@manager ~]# cat /etc/masterha/app1.cnf
　　[server default]
　　manager_workdir=/masterha/app1
　　manager_log=/masterha/app1/manager.log
　　user=manager
　　password=123.com
　　ssh_user=root
　　repl_user=mharep
　　repl_password=123.com
　　ping_interval=1

　　[server1]
　　hostname=192.168.20.2
　　port=3306
　　master_binlog_dir=/usr/local/mysql/data
　　candidate_master=1

　　[server2]
　　hostname=192.168.20.3
　　port=3306
　　master_binlog_dir=/usr/local/mysql/data
　　candidate_master=1

　　[server3]
　　hostname=192.168.20.4
　　port=3306
　　master_binlog_dir=/usr/local/mysql/data
　　no_master=1
　　11、啟動前測試

　　驗證集群復制的有效性（MySQL必須都啟動），如下：

　　[root@manager masterha]# masterha_check_repl --global_conf=/etc/masterha/masterha_default.cnf --conf=/etc/masterha/app1.cnf

　　這是因為沒有在mysql節(jié)點上找到mysqlbinlog這個命令，只需要在所有MySQL主機節(jié)點上執(zhí)行以下命令創(chuàng)建軟連接即可，如下：

　　#注：以下命令是在所有數(shù)據(jù)庫服務節(jié)點執(zhí)行
　　[root@master ~]# ln -s /usr/local/mysql/bin/* /usr/local/bin/

　　解決辦法：

　　[root@master ~]# rpm -qa |grep -i dbd       #查找下面的軟件包
　　perl-DBD-MySQL-4.023-6.el7.x86_64
　　perl-DBD-SQLite-1.39-3.el7.x86_64
　　#卸載下面的軟件包
　　[root@master ~]# rpm -e --nodeps perl-DBD-MySQL-4.023-6.el7.x86_64
　　[root@master ~]# yum -y install perl-DBD-MySQL    #再次yum安裝即可解決報錯
　　最后檢查命令執(zhí)行成功，如下：

　　[root@manager ~]# masterha_check_repl --global_conf=/etc/masterha/masterha_default.cnf --conf=/etc/masterha/app1.cnf
　　返回以下信息，表示無誤：

　　12、啟動manager
　　[root@manager ~]# nohup masterha_manager --conf=/etc/masterha/app1.cnf &> /var/log/mha_manager.log &
　　注：可以多次執(zhí)行上述命令，指定不同的app.cnf配置文件，以便監(jiān)控多個MySQL集群，我這里就一個MySQL集群，所以只需要執(zhí)行上述一條命令即可。

　　13、驗證故障轉移
　　可以自行查看當前MySQL集群中目前的主是哪臺服務器，我這里MySQL集群中的主是master主機，如下：

　　現(xiàn)在模擬master主機故障，然后再查看集群中的master是哪臺，如下：

　　# 在master主機停止MySQL服務
　　[root@master ~]# systemctl stop mysqld
　　# 再次在slave2主機上查看當前的主是哪臺？
　　mysql> show slave statusG
　　*************************** 1. row ***************************
　　               Slave_IO_State: Waiting for master to send event
　　                  Master_Host: 192.168.20.3    # 可以看到當前的主是slave1這臺備主
　　                  Master_User: mharep
　　                  Master_Port: 3306
　　                Connect_Retry: 60
　　              Master_Log_File: mysql-bin.000001
　　          Read_Master_Log_Pos: 744
　　               Relay_Log_File: relay-bin.000002
　　                Relay_Log_Pos: 320
　　三、MHA Manager端日常維護
　　1）檢查是否有以下文件，有則刪除
　　MHA Manager服務發(fā)生主從切換后，MHA manager服務會自動停止，且在manager_workdir（/masterha/app1/）目錄下面生成app1.failover.complete文件，若要再次啟動MHA，必須先確保沒有這個文件，如果有app1.failover.complete或者app1.failover.error這個文件，則會報錯如下：

　　只需要刪除這個文件在將master主機指向新的master（也就是slave1）即可成功啟動manager服務，如下：

　　# 刪除
　　[root@manager app1]# rm -rf /masterha/app1/app1.failover.complete
　　# 在manager服務的日志中查看指定master的信息，如下：
　　[root@manager app1]# cat /masterha/app1/manager.log | grep MASTER
　　#如果服務已運行很久，那么肯定是看最后一條信息，日志里已經(jīng)把指向新的master需要執(zhí)行的指令記錄了下來
　　#但是需要自己手動寫密碼
　　Fri Feb 21 17:57:37 2020 - [info] All other slaves should start replication from here. Statement should be: CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.20.3', MASTER_PORT=3306, MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000001', MASTER_LOG_POS=744, MASTER_USER='mharep', MASTER_PASSWORD='xxx';
　　Fri Feb 21 17:57:38 2020 - [info] Executed CHANGE MASTER.
　　# 在master主機上執(zhí)行下面命令，以便指定slave2為主：
　　mysql> CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.20.3', MASTER_PORT=3306, MASTER_LOG_FILE='mysql-bin.000001', MASTER_LOG_POS=744, MASTER_USER='mharep', MASTER_PASSWORD='123.com';
　　#啟動slave功能
　　mysql> start slave;

　　#再次啟動manager服務
　　[root@manager app1]# nohup masterha_manager --conf=/etc/masterha/app1.cnf &> /var/log/mha_manager.log &
　　[1] 16130
　　# 通過jobs -l查看到狀態(tài)為“運行中”，即說明manager重新運行成功
　　[root@manager app1]# jobs -l
　　[1]+ 16130 運行中               nohup masterha_manager --conf=/etc/masterha/app1.cnf &>/var/log/mha_manager.log &
　　2）檢查MHA復制
　　[root@manager ~]# masterha_check_repl --conf=/etc/masterha/app1.cnf
　　3）停止MHA
　　[root@manager ~]# masterha_stop --conf=/etc/masterha/app1.cnf
　　4）啟動MHA
　　[root@manager ~]# nohup masterha_manager --conf=/etc/masterha/app1.cnf &>/tmp/mha_manager.log &
　　當有slave節(jié)點宕機時，manager服務是無法啟動的，建議在配置文件中暫時注釋掉宕機節(jié)點的信息，待修復后再取消注釋。

　　5）檢查狀態(tài)
　　[root@manager ~]# masterha_check_status --conf=/etc/masterha/app1.cnf   #manager沒有啟動時的狀態(tài)如下
　　app1 is stopped(2:NOT_RUNNING).
　　#啟動manager服務再進行檢查如下
　　[root@manager ~]# nohup masterha_manager --conf=/etc/masterha/app1.cnf &>/tmp/mha_manager.log &
　　[1] 19651
　　[root@manager ~]# masterha_check_status --conf=/etc/masterha/app1.cnf
　　app1 (pid:19651) is running(0:PING_OK), master:192.168.20.3

（編輯：武林網(wǎng)）

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