MySQL 高可用性之keepalived+mysql双主

Posted 2020-09-07

生产环境中一台mysql主机存在单点故障，所以我们要确保mysql的高可用性，即两台MySQL服务器如果其中有一台MySQL服务器挂掉后，另外一台能立马接替其进行工作。

MySQL的高可用方案一般有如下几种：

keepalived+双主，MHA，PXC，MMM，Heartbeat+DRBD等，比较常用的是keepalived+双主，MHA和PXC。

这里将主要介绍了利用 keepalived 实现 MySQL数据库的高可用。

Keepalived+mysql双主来实现MySQL-HA，我们必须保证两台MySQL数据库的数据完全一样，基本思路是两台MySQL互为主从关系，通过Keepalived配置虚拟IP，实现当其中的一台MySQL数据库宕机后，应用能够自动切换到另外一台MySQL数据库，保证系统的高可用。

拓扑环境

OS：centos7.3x86_64

Mysql版本：mysql 5.7.13

Keepalived: keepalived-1.2.20

Mysql-vip:192.168.0.30

Mysql-master1:192.168.0.10

Mysql-master2:192.168.0.20

 

一、配置两台mysql主主同步

主从复制原理：

该过程的第一部分就是master记录二进制日志。在每个事务更新数据完成之前，master在二日志记录这些改变。MySQL将事务写入二进制日志。在事件写入二进制日志完成后，master通知存储引擎提交事务。
下一步就是slave将master的binary log拷贝到它自己的中继日志。首先，slave开始一个工作线程——I/O线程。I/O线程在master上打开一个普通的连接，然后开始binlog dump process。Binlog dump process从master的二进制日志中读取事件，如果已经同步了master，它会睡眠并等待master产生新的事件。I/O线程将这些事件写入中继日志。
SQL slave thread（SQL从线程）处理该过程的最后一步。SQL线程从中继日志读取事件，并重放其中的事件而更新slave的数据，使其与master中的数据一致。只要该线程与I/O线程保持一致，中继日志通常会位于OS的缓存中，所以中继日志的开销很小。

主主同步就是两台机器互为主的关系，在任何一台机器上写入都会同步。若mysql主机开启了防火墙，需要关闭防火墙或创建规则。

 

1、修改MySQL配置文件

master1中有关复制的配置如下：

[mysqld]

basedir = /usr/local/mysql

datadir = /usr/local/mysql/data

port = 3306

server_id = 1

socket = /usr/local/mysql.socke

log.error = /usr/local/mysql/data/mysqld.err

log-bin = mysql-bin #需要开启binlog日志功能

binlog_format = mixed #指定binlog日志格式，mixd是混合模式。

relay-log = relay-bin #开启中继日志功能

relay-log-index = slave-relay-bin.index #中继日志的清单文件

auto-increment-increment = 2 #表示自增长字段每次递增的量，默认为1.

auto-increment-offset = 1 #自增长的起点（即初始值），

 

master2中有关复制的配置如下：

[mysqld]

……

server_id = 2

……

auto-increment-offset = 2

 

注：master1和master2只有server-id不同和 auto-increment-offset不同。

为什么设置这两个自增长字段？

auto-increment-increment值的大小一般是高可用架构中服务器的个数，然后又设定了每台服务器中自增长的字段的起始值不同，这样能够避免两台服务器数据同步时出现主键冲突。

注：可以在my.cnf文件中添加“binlog_do_db=数据库名”配置项（可以添加多个）来指定要同步的数据库。

 

2、将master1设为master2的主服务器

在master1主机上创建授权账户，允许在master2(192.168.0.20)主机上连接

查看master1的当前binlog状态信息

在master2上将master1设为自已的主服务器并开启slave功能。

查看从的状态，以下两个值必须为yes,代表从服务器能正常连接主服务器

Slave_IO_Running:Yes

Slave_SQL_Running:Yes

 

3、将master2设为master1的主服务器

在master2主机上创建授权账户，允许在master1(192.168.0。10)主机上连接。

查看master2的当前binlog状态信息。

在master1上将master2设为自已的主服务器并开启slave功能。

查看从的状态

 

4、测试主主同步

在master1上创建要同步的数据库如test_db，并在test_db中创建一张测试表如tab1

查看master2主机，发现有了test_db库和tb1表

在master2主机上向tab1表中插入数据

查看master1，发现数据已经同步。

注：若主MYSQL服务器已经存在，只是后期才搭建从MYSQL服务器，在置配数据同步前应

先将主MYSQL服务器的要同步的数据库拷贝到从MYSQL服务器上（如先在主MYSQL上备

份数据库，再用备份在从MYSQL服务器上恢复）

 

二、Keepalived的安装配置

1、在master1和master2上安装软件包keepalived

注意：在编译安装Keepalived 之前，必须先安装内核开发包kernel-devel 以及openssl-devel、popt-devel等支持库。

在centos7上安装keepalived不需要使用”--with-kernel-dir”指定内核的位置。

执行make install操作之后，会自动生成/etc/init.d/keepalived脚本文件，但还需要手动添加为系统服务，这样就可以使用service、chkconfig工具来对keepalived服务程序进行管理了。

创建防火墙规则

Master2主机也完成keepalived安装，与master1一样，安装过程略

 

2、修改Keepalived的配置文件

keepalived只有一个配置文件keepalived.conf，里面主要包括以下几个配置区域，分别是：global_defs、vrrp_instance和virtual_server。

global_defs：主要是配置故障发生时的通知对象以及机器标识。

vrrp_instance：用来定义对外提供服务的VIP区域及其相关属性。

virtual_server：虚拟服务器定义

 

master1主机上的keepalived.conf文件的修改：

! Configuration File for keepalived  #!表示注释

global_defs {

router_id MYSQL-1  #表示运行keepalived服务器的一个标识

}

vrrp_instance VI_1 {

state BACKUP  #指定keepalived的角色,两台配置此处均是BACKUP,设为BACKUP将根据优先级决定主或从

interface ens33  #指定HA监测网络的接口

virtual_router_id 51 #虚拟路由标识，这个标识是一个数字(取值在0-255之间,用来区分多个instance 的VRRP组播)，同一个vrrp实例使用唯一的标识,确保和master2相同，同网内不同集群此项必须不同,否则发生冲突。

priority 100 #用来选举master的，要成为master，该项取值范围是1-255（在此范围之外会被识别成默认值100）,此处master2上设置为50

advert_int 1  #发VRRP包的时间间隔，即多久进行一次master选举（可以认为是健康查检时间间隔）

nopreempt  #不抢占，即允许一个priority比较低的节点作为master，即使有priority更高的节点启动

authentication {  #认证区域，认证类型有PASS和HA（IPSEC），推荐使用PASS（密码只识别前8位）

auth_type PASS

auth_pass 1111

}

virtual_ipaddress {  #VIP区域，指定vip地址

192.168.0.30

}

}

virtual_server 192.168.0.30 3306 {  #设置虚拟服务器，需要指定虚拟IP地址和服务端口，IP与端口之间用空格隔开

delay_loop 2  #设置运行情况检查时间，单位是秒

lb_algo  rr  #设置后端调度算法，这里设置为rr，即轮询算法

lb_kind DR  #设置LVS实现负载均衡的机制，有NAT、TUN、DR三个模式可选

persistence_timeout 60  #会话保持时间，单位是秒。这个选项对动态网页是非常有用的，为集群系统中的session共享提供了一个很好的解决方案。有了这个会话保持功能，用户的请求会被一直分发到某个服务节点，直到超过这个会话的保持时间。

protocol TCP  #指定转发协议类型，有TCP和UDP两种

real_server 192.168.0.10 3306 {  #配置服务节点1，需要指定real server的真实IP地址和端口，IP与端口之间用空格隔开注：master2上此处改为192.168.1.102(即master2本机ip)

weight 3  #配置服务节点的权值，权值大小用数字表示，数字越大，权值越高，设置权值大小为了区分不同性能的服务器

notify_down /etc/keepalived/bin/mysql.sh  #检测到realserver的mysql服务down后执行的脚本

TCP_CHECK {

connect_timeout 3  #连接超时时间

nb_get_retry 3 #重连次数

delay_before_retry 3 #重连间隔时间

connect_port 3306#健康检查端口

}

}

}

Master2主机上的keepalived.conf文件的修改：

Master2主机的keepalived.conf 文件配置与master1基本相同，只是router_id，priority，

real_server三处不同，其他配置都相同。

 

3.创建mysql down后执行的脚本

master1和master2上都要创建该脚本。

其作用是当mysql停止工作时自动关闭本机的keepalived，从而实现将故障机器踢出（因每台机器上keepalived只添加了本机为realserver）。

当mysqld正常启动起来后，要手动启动keepalived服务。

在master1和master2上都启动keepalived服务。

 

4.测试

在master1和master2分别执行ipaddr show dev ens33 命令查看master1和master2对VIP

（群集虚拟IP）的控制权。

Master1主的查看结果： 

Master2主的查看结果：

从上图可以看出master1是主服务器，master2为备用服务器。

 

停止MySQL服务，看keepalived健康检查程序是否会触发我们编写的脚本

停止master1主机的mysql服务

Master2主的查看结果：

在master2上看到了VIP地址，这说明在主服务上停止MySQL服务，触发了我们编写的脚本，进行自动故障切换。

总结：

    Keepalived+mysql双主一般来说，中小型规模的时候，采用这种架构是最省事的。在master节点发生故障后，利用keepalived的高可用机制实现快速切换到备用节点。

在这个方案里，有几个需要注意的地方：

1.采用keepalived作为高可用方案时，两个节点最好都设置成BACKUP模式，并在优先级高的master上设置”nopreempt”,避免因为意外情况下（比如脑裂）相互抢占导致往两个节点写入相同数据而引发冲突；

2.把两个节点的auto_increment_increment（自增步长）和auto_increment_offset（自增起始值）设成不同值。其目的是为了避免master节点意外宕机时，可能会有部分binlog未能及时复制到slave上被应用，从而会导致slave新写入数据的自增值和原先master上冲突了，因此一开始就使其错开；当然了，如果有合适的容错机制能解决主从自增ID 冲突的话，也

可以不这么做；

3.slave节点服务器配置不要太差，否则更容易导致复制延迟。作为热备节点的slave服务器，硬件配置不能低于master节点；

4.如果对延迟问题很敏感的话，可考虑使用MariaDB分支版本，或者直接上线MySQL 5.7最新版本，利用多线程复制的方式可以很大程度降低复制延迟。

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