MySQL之MHA高可用配置及故障切换实例

1、MHA概述
- 1.1MHA 是什么
- 1.2、MHA 的组成
- 1.3MHA 的特点
2、MHA搭建准备
- 2.1实验思路
- 2.2实验准备
3、MHA搭建的步骤
- 3.1配置主从复制
- 3.2安装 MHA 软件
- 3.3故障模拟

1、MHA概述

1.1MHA 是什么

MHA（MasterHigh Availability）是一套优秀的MySQL高可用环境下故障切换和主从复制的软件。
MHA 的出现就是解决MySQL 单点的问题。
MySQL故障切换过程中，MHA能做到0-30秒内自动完成故障切换操作。
MHA能在故障切换的过程中最大程度上保证数据的一致性，以达到真正意义上的高可用。

1.2、MHA 的组成

MHA Node（数据节点）
MHA Node 运行在每台 MySQL 服务器上。
MHA Manager（管理节点）
MHA Manager 可以单独部署在一台独立的机器上，管理多个 master-slave 集群；也可以部署在一台 slave 节点上。
MHA Manager 会定时探测集群中的 master 节点。当 master 出现故障时，它可以自动将最新数据的 slave 提升为新的 master，然后将所有其他的 slave 重新指向新的 master。整个故障转移过程对应用程序完全透明。

1.3MHA 的特点

自动故障切换过程中，MHA试图从宕机的主服务器上保存二进制日志，最大程度的保证数据不丢失
使用半同步复制，可以大大降低数据丢失的风险，如果只有一个slave已经收到了最新的二进制日志，MHA可以将最新的二进制日志应用于其他所有的slave服务器上，因此可以保证所有节点的数据一致性
目前MHA支持一主多从架构，最少三台服务，即一主两从

2、MHA搭建准备

2.1实验思路

1.MHA架构 ①数据库安装 ②一主两从 ③MHA搭建
2.故障模拟 ①主库失效 ②备选主库成为主库 ③原故障主库恢复重新加入到MHA成为从库

2.2实验准备

manager节点：192.168.190.120
master节点：192.168.190.130
slave1节点：192.168.190.140
slave2节点：192.168.190.170

3、MHA搭建的步骤

3.1配置主从复制

初始化环境

#在四台服务器上初始化环境
systemctl stop firewalld
setenforce 0

在这里插入图片描述

修改 Master、Slave1、Slave2 节点的主机名

//在Master上
hostnamectl set-hostname Mysql1
su 
//在Slave1
hostnamectl set-hostname Mysql2
su
//在Slave2
hostnamectl set-hostname Mysql3
su

在这里插入图片描述

在Master、Slave1、Slave2添加域名解析

vim /etc/hosts
192.168.190.130 Mysql1
192.168.190.140 Mysql2
192.168.190.170 Mysql3

在master上
在这里插入图片描述
在slave1上

在slave2上

配置主从同步

//修改 Master、Slave1、Slave2 节点的 Mysql主配置文件/etc/my.cnf 
//Master 节点//
vim /etc/my.cnf
[mysqld]
server-id = 1
log_bin = master-bin
log-slave-updates = truesystemctl restart mysqld//Slave1 节点//
vim /etc/my.cnf
server-id = 2 		//三台服务器的 server-id 不能一样
log_bin = master-bin
relay-log = relay-log-bin
relay-log-index = slave-relay-bin.indexsystemctl restart mysqld//Slave2 节点//
vim /etc/my.cnf
server-id = 3 
log_bin = master-bin
relay-log = relay-log-bin
relay-log-index = slave-relay-bin.indexsystemctl restart mysqld

Master 节点
在这里插入图片描述

Slave1 节点

Slave2 节点

Master、Slave1、Slave2 节点上都创建两个软链接

ln -s /usr/local/mysql/bin/mysql /usr/sbin/
ln -s /usr/local/mysql/bin/mysqlbinlog /usr/sbin/
ls /usr/sbin/mysql*

在这里插入图片描述

登录数据库主从配置授权

//Master、Slave1、Slave2 节点上都授权//
grant replication slave on *.* to 'myslave'@'192.168.59.%' identified by '123123';
//授权主从用户
grant all privileges on *.* to 'mha'@'192.168.190.%' identified by 'manager';
grant all privileges on *.* to 'mha'@'Mysql1' identified by 'manager';
grant all privileges on *.* to 'mha'@'Mysql2' identified by 'manager';
grant all privileges on *.* to 'mha'@'Mysql3' identified by 'manager';//刷新库
flush privileges;

在master节点上
在这里插入图片描述

在slave1节点上

在slave2节点上

Master 节点查看二进制文件和同步点、在 Slave1、Slave2 节点执行同步操作

//在master上//
show master status;//在slave1、slave2节点执行同步操作//
change master to master_host='192.168.59.118',master_user='myslave',master_password='123123',master_log_file='master-bin.000002',master_log_pos=1745;
start slave;
show slave status\G;

在master上
在这里插入图片描述
在slave1上

在slave2上

设置两个从节点只读模式

set global read_only=1;

在这里插入图片描述

验证主从同步

在主master上创建库、表并插入数据

create database test1;
use test1;
insert into info values('小明');
select * from test1.info;//在slave1、slave2上验证//
select * from test1.info;

在这里插入图片描述

在slave1、slave2上验证

3.2安装 MHA 软件

所有服务器上都安装 MHA 依赖的环境，首先安装 epel 源

yum install epel-release --nogpgcheck -yyum install -y perl-DBD-MySQL \
perl-Config-Tiny \
perl-Log-Dispatch \
perl-Parallel-ForkManager \
perl-ExtUtils-CBuilder \
perl-ExtUtils-MakeMaker \
perl-CPAN

在这里插入图片描述

安装 MHA 软件包，先在所有服务器上必须先安装 node 组件

对于每个操作系统版本不一样，这里 CentOS7.4 必须选择 0.57 版本。
在所有服务器上必须先安装 node 组件，最后在 MHA-manager 节点上安装 manager 组件，因为 manager 依赖 node 组件。

//将需要的包下载到/opt下//每台服务器上解压安装node组件//
cd /opt
tar zxf mha4mysql-node-0.57.tar.gz
cd mha4mysql-node-0.57
perl Makefile.PL
make && make install

将需要的包下载到/opt下
在这里插入图片描述

在 MHA-manager 节点上安装 manager 组件

tar zxf mha4mysql-manager-0.57.tar.gz 
cd mha4mysql-manager-0.57/
perl Makefile.PL
make && make install

在这里插入图片描述

cd /usr/local/bin/
#manager 组件安装后在/usr/local/bin 下面会生成几个工具，主要包括以下几个：
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 manager的脚本
masterha_check_status 检测当前 MHA 运行状态
masterha_master_monitor 检测 master 是否宕机
masterha_master_switch 控制故障转移（自动或者 手动）
masterha_conf_host 添加或删除配置的 server 信息
masterha_stop  关闭manager#node 组件安装后也会在/usr/local/bin 下面会生成几个脚本（这些工具通常由 MHAManager 的脚本触发，无需人为操作）主要如下：
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 slave
filter_mysqlbinlog 去除不必要的 ROLLBACK 事件（MHA 已不再使用这个工具）
purge_relay_logs 清除中继日志（不会阻塞 SQL 线程）

在这里插入图片描述

在所有服务器上配置无密码认证

//在 manager 节点上配置到所有数据库节点的无密码认证
ssh-keygen -t rsa 				//一路按回车键
ssh-copy-id 192.168.190.130
ssh-copy-id 192.168.190.140
ssh-copy-id 192.168.190.170////数据库服务器之间互相导入即可////
//在master上
ssh-keygen -t rsa 				//一路按回车键
ssh-copy-id 192.168.190.140
ssh-copy-id 192.168.190.170//在slave1上
ssh-keygen -t rsa 				//一路按回车键
ssh-copy-id 192.168.190.130
ssh-copy-id 192.168.190.170//在slave2上
ssh-keygen -t rsa 				//一路按回车键
ssh-copy-id 192.168.190.130
ssh-copy-id 192.168.190.140

manager节点
在这里插入图片描述

master节点

slave1

slave2

在manager节点上ssh免密登录测试以下

在manager节点上操作

cp -rp /opt/mha4mysql-manager-0.57/samples/scripts /usr/local/bin 
//在 manager 节点上复制相关脚本到/usr/local/bin 目录

拷贝后会有四个执行文件

ll /usr/local/bin/scripts/master_ip_failover  		//自动切换时 VIP 管理的脚本
master_ip_online_change 	//在线切换时 VIP 的管理
power_manager 				//故障发生后关闭主机的脚本send_report 				//因故障切换后发送报警的脚本

在这里插入图片描述

复制上述的自动切换时 VIP 管理的脚本到 /usr/local/bin 目录，这里使用master_ip_failover脚本来管理 VIP 和故障切换

cp /usr/local/bin/scripts/master_ip_failover /usr/local/bin

在这里插入图片描述

修改内容如下：（删除原有内容，直接复制并修改vip相关参数。可在拷贝前输入 :set paste 解决vim粘贴乱序问题）

vim /usr/local/bin/master_ip_failover
#!/usr/bin/env perl
use strict;
use warnings FATAL => 'all';use Getopt::Long;my (
$command, $ssh_user, $orig_master_host, $orig_master_ip,
$orig_master_port, $new_master_host, $new_master_ip, $new_master_port
);
#############################添加内容部分#########################################
my $vip = '192.168.190.200';									#指定vip的地址
my $brdc = '192.168.190.255';								#指定vip的广播地址
my $ifdev = 'ens33';										#指定vip绑定的网卡
my $key = '1';												#指定vip绑定的虚拟网卡序列号
my $ssh_start_vip = "/sbin/ifconfig ens33:$key $vip";		#代表此变量值为ifconfig ens33:1 192.168.80.200
my $ssh_stop_vip = "/sbin/ifconfig ens33:$key down";		#代表此变量值为ifconfig ens33:1 192.168.80.200 down
my $exit_code = 0;											#指定退出状态码为0
#my $ssh_start_vip = "/usr/sbin/ip addr add $vip/24 brd $brdc dev $ifdev label $ifdev:$key;/usr/sbin/arping -q -A -c 1 -I $ifdev $vip;iptables -F;";
#my $ssh_stop_vip = "/usr/sbin/ip addr del $vip/24 dev $ifdev label $ifdev:$key";
##################################################################################
GetOptions(
'command=s' => \$command,
'ssh_user=s' => \$ssh_user,
'orig_master_host=s' => \$orig_master_host,
'orig_master_ip=s' => \$orig_master_ip,
'orig_master_port=i' => \$orig_master_port,
'new_master_host=s' => \$new_master_host,
'new_master_ip=s' => \$new_master_ip,
'new_master_port=i' => \$new_master_port,
);exit &main();sub main {print "\n\nIN SCRIPT TEST====$ssh_stop_vip==$ssh_start_vip===\n\n";if ( $command eq "stop" || $command eq "stopssh" ) {my $exit_code = 1;
eval {
print "Disabling the VIP on old master: $orig_master_host \n";
&stop_vip();
$exit_code = 0;
};
if ($@) {
warn "Got Error: $@\n";
exit $exit_code;
}
exit $exit_code;
}
elsif ( $command eq "start" ) {my $exit_code = 10;
eval {
print "Enabling the VIP - $vip on the new master - $new_master_host \n";
&start_vip();
$exit_code = 0;
};
if ($@) {
warn $@;
exit $exit_code;
}
exit $exit_code;
}
elsif ( $command eq "status" ) {
print "Checking the Status of the script.. OK \n";
exit 0;
}
else {
&usage();
exit 1;
}
}
sub start_vip() {
ssh $ssh_user\@$new_master_host \" $ssh_start_vip \";
}
A simple system call that disable the VIP on the old_master
sub stop_vip() {
ssh $ssh_user\@$orig_master_host \" $ssh_stop_vip \";
}
sub usage {
print
"Usage: master_ip_failover --command=start|stop|stopssh|status --orig_master_host=host --orig_master_ip=ip --orig_master_port=port --new_master_host=host --new_master_ip=ip --new_master_port=port\n";
}

在这里插入图片描述

创建 MHA 软件目录并拷贝配置文件，这里使用app1.cnf配置文件来管理 mysql 节点服务器 #创建相关目录

manager节点
在这里插入图片描述

配置文件解释如下：

[server default]
manager_log=/var/log/masterha/app1/manager.log　　　　　　#manager日志
manager_workdir=/var/log/masterha/app1　　　　　　　　    #manager工作目录
master_binlog_dir=/usr/local/mysql/data/　　　　　　　　　#master保存binlog的位置，这里的路径要与master里配置的binlog的路径一致，以便MHA能找到
master_ip_failover_script=/usr/local/bin/master_ip_failover　　#设置自动failover时候的切换脚本，也就是上面的那个脚本
master_ip_online_change_script=/usr/local/bin/master_ip_online_change　　#设置手动切换时候的切换脚本
password=manager			#设置mysql中root用户的密码，这个密码是前文中创建监控用户的那个密码
ping_interval=1				#设置监控主库，发送ping包的时间间隔，默认是3秒，尝试三次没有回应的时候自动进行failover
remote_workdir=/tmp			#设置远端mysql在发生切换时binlog的保存位置
repl_password=123123			#设置复制用户的密码
repl_user=myslave			#设置复制用户的用户
report_script=/usr/local/send_report　　　　　#设置发生切换后发送的报警的脚本
secondary_check_script=/usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.190.140 -s 192.168.190.170	#指定检查的从服务器IP地址
shutdown_script=""			#设置故障发生后关闭故障主机脚本（该脚本的主要作用是关闭主机防止发生脑裂,这里没有使用）
ssh_user=root				#设置ssh的登录用户名
user=mha					#设置监控用户root[server1]
hostname=192.168.190.130
port=3306[server2]
hostname=192.168.190.140
port=3306
candidate_master=1
#设置为候选master，设置该参数以后，发生主从切换以后将会将此从库提升为主库，即使这个从库不是集群中最新的slavecheck_repl_delay=0
#默认情况下如果一个slave落后master 超过100M的 relay logs的话，MHA将不会选择该slave作为一个新的master， 因为对于这个slave的恢复需要花费很长时间；通过设置check_repl_delay=0，MHA触发切换在选择一个新的master的时候将会忽略复制延时，这个参数对于设置了candidate_master=1的主机非常有用，因为这个候选主在切换的过程中一定是新的master[server3]
hostname=192.168.190.170
port=3306

在主节点开启虚拟IP

在这里插入图片描述

在 manager 节点上测试 ssh 无密码认证，如果正常最后会输出 successfully。如下所示

masterha_check_ssh -conf=/opt/mysql-mha/mysql_mha.cnf

在这里插入图片描述

在 manager 节点上测试 mysql 主从连接情况，最后出现 MySQL Replication Health is OK字样说明正常。如下所示。

masterha_check_ssh -conf=/opt/mysql-mha/mysql_mha.cnf

在这里插入图片描述

在 manager 节点上启动 MHA

nohup masterha_manager \
--conf=/opt/mysql-mha/mysql_mha.cnf \
--remove_dead_master_conf \
--ignore_last_failover < /dev/null > /var/log/mha_manager.log 2>&1 &

在这里插入图片描述

查看 MHA 状态，可以看到当前的 master 是 Mysql1 节点。

masterha_check_status --conf=/opt/mysql-mha/mysql_mha.cnf

在这里插入图片描述

查看 MHA 日志，也以看到当前的 master 是 192.168.59.118，如下所示。

cat /opt/mysql-mha/manager.log | grep "current master"

在这里插入图片描述

3.3故障模拟

//在 manager 节点上监控观察日志记录
tail -f /var/log/masterha/app1/manager.log//在 Master 节点 Mysql1 上停止mysql服务
systemctl stop mysqld 或 pkill -9 mysql#在slave1，slave2上查看，正常自动切换一次后，MHA 进程会退出。HMA 会自动修改 app1.cnf 文件内容，将宕机的 mysql1 节点删除。查看 mysql2 是否接管 VIP
ifconfig故障切换备选主库的算法：
1．一般判断从库的是从（position/GTID）判断优劣，数据有差异，最接近于master的slave，成为备选主。
2．数据一致的情况下，按照配置文件顺序，选择备选主库。
3．设定有权重（candidate_master=1），按照权重强制指定备选主。
（1）默认情况下如果一个slave落后master 100M的relay logs的话，即使有权重，也会失效。
（2）如果check_repl_delay=0的话，即使落后很多日志，也强制选择其为备选主。