MySQL系列之十四 MySQL的高可用实现

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一、MHA

对主节点进行监控，可实现自动故障转移至其它从节点；通过提升某一从节点为新的主节点，基于主从复制实现，还需要客户端配合实现，目前MHA主要支持一主多从的架构，要搭建MHA,要求一个复制集群中必须最少有三台数据库服务器，一主二从，即一台充当master，一台充当备用master，另外一台充当从库。

1、MHA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）到其他的slave
应用从master保存的二进制日志事件（binlog events）
提升一个slave为新的master

2、MHA软件

MHA软件由两部分组成，Manager工具包和Node工具包；

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MHAmasterha_check_status 检测当前MHA运行状态masterha_master_monitor 检测master是否宕机masterha_master_switch 故障转移（自动或手动）masterha_conf_host 添加或删除配置的server信息

Node工具包：这些工具通常由MHA Manager的脚本触发，无需人为操作

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slavefilter_mysqlbinlog 去除不必要的ROLLBACK事件（MHA已不再使用此工具）purge_relay_logs 清除中继日志（不会阻塞SQL线程）

提示：为了尽可能的减少主库硬件损坏宕机造成的数据丢失，因此在配置MHA的同时建议配置成MySQL 5.5的半同步复制。

自定义扩展：

secondary_check_script：通过多条网络路由检测master的可用性master_ip_ailover_script：更新Application使用的masteripshutdown_script：强制关闭master节点report_script：发送报告init_conf_load_script：加载初始配置参数master_ip_online_change_script：更新master节点ip地址

下载地址：https://code.google.com/archive/p/mysql-master-ha/downloads

3、MHA的实现

环境：基于秘钥认证，参考：https://www.cnblogs.com/L-dongf/p/9058265.html，时间必须同步，执行：ntpdate cn.pool.ntp.org

1）manager节点

[root@manager ~]# yum install mha4mysql-manager-0.56-0.el6.noarch.rpm mha4mysql-node-0.56-0.el6.noarch.rpm -y  #安装mha软件
[root@manager ~]# scp mha4mysql-node-0.56-0.el6.noarch.rpm 192.168.0.7:
[root@manager ~]# scp mha4mysql-node-0.56-0.el6.noarch.rpm 192.168.0.8:
[root@manager ~]# scp mha4mysql-node-0.56-0.el6.noarch.rpm 192.168.0.9:
[root@manager ~]# mkdir /etc/mha/
[root@manager ~]# vim /etc/mha/cluster1.cnf
[server default]
user=mhauser
password=mhapass
manager_workdir=/data/mastermha/cluster1/
manager_log=/data/mastermha/cluster1/manager.log
remote_workdir=/data/mastermha/cluster1/
ssh_user=root
repl_user=repluser
repl_password=replpass
ping_interval=1  #每秒检测一次
[server1]
hostname=192.168.0.7
candidate_master=1  #可以成为主节点
[server2]
hostname=192.168.0.8
candidate_master=1  #可以成为主节点
[server3]
hostname=192.168.0.9
[root@manager ~]# masterha_check_ssh --conf=/etc/mha/cluster1.cnf  #检查ssh秘钥环境
	All SSH connection tests passed successfully.
[root@manager ~]# masterha_check_repl --conf=/etc/mha/cluster1.cnf  #检查MySQL状态
	MySQL Replication Health is OK.
[root@manager ~]# yum install screen -y
[root@manager ~]# screen -S mha  #mha是工作在前台的进程，不能用终端实时检测
[root@manager ~]# masterha_manager --conf=/etc/mha/cluster1.cnf  #开始监测

2）master节点

[root@master ~]# yum install mha4mysql-node-0.56-0.el6.noarch.rpm -y  #安装node包
[root@master ~]# vim /etc/my.cnf
[mysqld]
server_id=1
log_bin
binlog_format=row
skip_name_resolve
[root@master ~]# systemctl start mariadb
MariaDB [(none)]> GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO repluser@'192.168.0.%' IDENTIFIED BY 'replpass';  #创建主从复制账号，可能切换为主的节点都要创建此账号
MariaDB [(none)]> SHOW MASTER LOGS;
+--------------------+-----------+
| Log_name           | File_size |
+--------------------+-----------+
| mariadb-bin.000001 |       401 |
+--------------------+-----------+
MariaDB [(none)]> GRANT ALL ON *.* TO mhauser@'192.168.0.%' IDENTIFIED BY 'mhapass';  #创建mha的管理用户，确保所有节点都已经同步此账号

3）slave节点

[root@slave ~]# yum install mha4mysql-node-0.56-0.el6.noarch.rpm -y
[root@slave ~]# vim /etc/my.cnf
[mysqld]
read_only=1
log_bin
binlog_format=row
server_id=2
relay_log_purge=0
skip_name_resolve=1
[root@slave ~]# systemctl start mariadb
MariaDB [(none)]> GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO repluser@'192.168.0.%' IDENTIFIED BY 'replpass';
MariaDB [(none)]> CHANGE MASTER TO
    -> MASTER_HOST='192.168.0.7',  #此时主节点为0.7
    -> MASTER_USER='repluser',
    -> MASTER_PASSWORD='replpass',
    -> MASTER_PORT=3306,
    -> MASTER_LOG_FILE='mariadb-bin.000001',
    -> MASTER_LOG_POS=401,
    -> MASTER_CONNECT_RETRY=10;
MariaDB [(none)]> START SLAVE;

4）slave2节点

[root@slave2 ~]# yum install mha4mysql-node-0.56-0.el6.noarch.rpm -y
[root@slave2 ~]# vim /etc/my.cnf
[mysqld]
server_id=3
read_only=1
relay_log_purge=0
skip_name_resolve=1
[root@slave2 ~]# systemctl start mariadb
MariaDB [(none)]> CHANGE MASTER TO
    -> MASTER_HOST='192.168.0.7',
    -> MASTER_USER='repluser',
    -> MASTER_PASSWORD='replpass',
    -> MASTER_PORT=3306,
    -> MASTER_LOG_FILE='mariadb-bin.000001',
    -> MASTER_LOG_POS=401,
    -> MASTER_CONNECT_RETRY=10;
MariaDB [(none)]> START SLAVE;

4）测试

当master的服务停止：[root@master ~]# systemctl stop mariadb

在slave2上执行：MariaDB [(none)]> SHOW SLAVE STATUS\G命令，看到Master_Server_Id: 2

说明：切换成功

4、MHA监控重新上线

将故障的master修复后重新上线，手动配置成为现在主节点的从
[root@master ~]# systemctl start mariadb
MariaDB [(none)]> CHANGE MASTER TO
    -> MASTER_HOST='192.168.0.8',  #此时的主为0.8
    -> MASTER_USER='repluser',
    -> MASTER_PASSWORD='replpass',
    -> MASTER_PORT=3306,
    -> MASTER_LOG_FILE='mariadb-bin.000001',
    -> MASTER_LOG_POS=482,
    -> MASTER_CONNECT_RETRY=10;
MariaDB [(none)]> START SLAVE;

管理节点：
[root@manager ~]# screen -S mha
[root@manager ~]# masterha_manager --conf=/etc/mha/cluster1.cnf  #重新开启监测

二、Galera Cluster

Galera Cluster：集成了Galera插件的MySQL集群，是一种新型的，数据不共享的，高度冗余的高可用方案，目前Galera Cluster有两个版本，分别是Percona Xtradb Cluster及MariaDB Cluster，Galera本身是具有多主特性的，即采用multi-master的集群架构，是一个既稳健，又在数据一致性、完整性及高性能方面有出色表现的高可用解决方案

三个节点组成了一个集群，与普通的主从架构不同，它们都可以作为主节点，三个节点是对等的，称为multi-master架构，当有客户端要写入或者读取数据时，连接哪个实例都是一样的，读到的数据是相同的，写入某一个节点之后，集群自己会将新数据同步到其它节点上面，这种架构不共享任何数据，是一种高冗余架构

特性：

多主架构：真正的多点读写的集群，在任何时候读写数据，都是最新的；
同步复制：集群不同节点之间数据同步，没有延迟，在数据库挂掉之后，数据不会丢失；
并发复制：从节点APPLY数据时，支持并行执行，更好的性能；
故障切换：在出现数据库故障时，因支持多点写入，切换容易；
热插拔：在服务期间，如果数据库挂了，只要监控程序发现的够快，不可服务时间就会非常少。在节点故障期间，节点本身对集群的影响非常小；
自动节点克隆：在新增节点，或者停机维护时，增量数据或者基础数据不需要人工手动备份提供，Galera Cluster会自动拉取在线节点数据，最终集群会变为一致；

工作原理：

参考官方文档：

http://galeracluster.com/documentation-webpages/galera-documentation.pdf

http://galeracluster.com/documentation-webpages/index.html

https://mariadb.com/kb/en/mariadb/getting-started-with-mariadb-galera-cluster/

至少需要三台节点，不能安装 mariadb-server 包，需要安装特定的软件包

Galera Cluster的实现

清华开源镜像源：https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/mariadb/mariadb-5.5.60/yum/centos7-amd64/

# vim /etc/yum.repos.d/mariadb_galera_server.repo
[mariadb]
name=mariadb_galera_server.repo
baseurl=https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/mariadb/mariadb-5.5.60/yum/centos7-amd64/
gpgcheck=0
# yum install MariaDB-Galera-server -y

1）mysql-1

[root@mysql-1 ~]# vim /etc/my.cnf.d/server.cnf
[galera]
wsrep_provider=/usr/lib64/galera/libgalera_smm.so
wsrep_cluster_address="gcomm://192.168.0.7,192.168.0.8,192.168.0.9" #将所有IP都定义在此
binlog_format=row
default_storage_engine=InnoDB
innodb_autoinc_lock_mode=2
bind-address=0.0.0.0
wsrep_cluster_name='my_wsrep_cluster'
wsrep_node_name='node1'
wsrep_node_address='192.168.0.7'

2）mysql-2

[root@mysql-2 ~]# vim /etc/my.cnf.d/server.cnf
[galera]
wsrep_provider=/usr/lib64/galera/libgalera_smm.so
wsrep_cluster_address="gcomm://192.168.0.7,192.168.0.8,192.168.0.9"
binlog_format=row
default_storage_engine=InnoDB
innodb_autoinc_lock_mode=2
bind-address=0.0.0.0
wsrep_cluster_name='my_wsrep_cluster'
wsrep_node_name='node2'
wsrep_node_address='192.168.0.8'

3）mysql-3

[root@mysql-3 ~]# vim /etc/my.cnf.d/server.cnf
[galera]
wsrep_provider=/usr/lib64/galera/libgalera_smm.so
wsrep_cluster_address="gcomm://192.168.0.7,192.168.0.8,192.168.0.9"
binlog_format=row
default_storage_engine=InnoDB
innodb_autoinc_lock_mode=2
bind-address=0.0.0.0
wsrep_cluster_name='my_wsrep_cluster'
wsrep_node_name='node3'
wsrep_node_address='192.168.0.9'

4）启动

[root@mysql-1 ~]# /etc/init.d/mysql start --wsrep-new-cluster #第一台启动加此参数
[root@mysql-2 ~]# /etc/init.d/mysql start #后续服务直接启动即可
[root@mysql-3 ~]# /etc/init.d/mysql start

5）测试

在任何一个节点上操作数据库，其他节点同步操作；如果发生同时操作同条记录，则只有一台节点操作成功。

6）查看工作状态

MariaDB [(none)]> SHOW VARIABLES LIKE 'wsrep_%'\G
MariaDB [(none)]> SHOW STATUS LIKE 'wsrep_%'\G
MariaDB [(none)]> SHOW STATUS LIKE 'wsrep_cluster_size';
+--------------------+-------+
| Variable_name      | Value |
+--------------------+-------+
| wsrep_cluster_size | 3     |  #集群中有三台节点在线
+--------------------+-------+

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