MySQL 高可用——双主

Posted 2020-12-11

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。 本节主要介绍了利用 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。
一、配置两台MySQL主主同步
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。
master1有关复制的配置如下：

#开启二进制日志，修改server-id号
[root@mysql ~]# vim /etc/my.cnf 
log-bin=mysql-bin
binlog_format=mixed
server-id=1
relay-log=relay-bin
relay-log-index=slave-relay-bin.index
auto-increment-increment=2
auto-increment-offset=1
[root@mysql ~]# systemctl restart mysqld

master2有关复制的配置如下：

[root@mysql ~]# vim /etc/my.cnf 
log-bin=mysql-bin
binlog_format=mixed
server-id=2
relay-log=relay-bin
relay-log-index=slave-relay-bin.index
auto-increment-increment=2
auto-increment-offset=2
[root@mysql ~]# systemctl restart mysqld

注：master1和master2只有server-id不同和 auto-increment-offset不同。
注：master1和master2只有server-id不同和 auto-increment-offset不同。
注：master1和master2只有server-id不同和 auto-increment-offset不同。
mysql中有自增长字段，在做数据库的主主同步时需要设置自增长的两个相关配置：auto_increment_offset和 auto_increment_increment。 auto-increment-increment表示自增长字段每次递增的量，其默认值是1。它的值 应设为整个结构中服务器的总数，本案例用到两台服务器，所以值设为2。 auto-increment-offset是用来设定数 据库中自动增长的起点(即初始值)，因为这两能服务器都设定了一次自动增长值2，所以它们的起点必须得不同，这样才能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 。
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(192.168.171.145)主机上 连接

mysql> grant replication slave on *.* to rep@‘192.168.171.%‘ identified by ‘123‘;
mysql> flush privileges;
#查看master1的当前binlog状态信息
mysql> show master status;
+------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| File             | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |
+------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| mysql-bin.000001 |      610 |              |                  |                   |
+------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
1 row in set (0.00 sec)

在master2上将master1设为自已的主服务器并开启slave功能

mysql>change master to master_host=‘192.168.171.135‘,master_user=‘rep‘,master_password=‘123‘,master_log_file=‘mysql-bin.000001‘,master_log_pos=610;
mysql>start slave;
mysql>show slave statusG       # 查看slave状态，一下两个进程必须为yes
Slave_IO_Running:Yes 
Slave_SQL_Running:Yes 

标注：切记MySQL的UUID不要相同，这里我是克隆的另一个mysql所以做的过程中报错UUID相同导致两个进程只有一个yes了，报错信息如下

 Last_IO_Error: Fatal error: The slave I/O thread stops because master and slave have equal MySQL server UUIDs; these UUIDs must be different for replication to work.

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(192.168.171.135)主机上 连接

mysql>grant replication slave on *.* to rep@‘192.168.171.%‘ identified by ‘123‘;
mysql>flush privileges;
#查看master2的当前binlog状态信息
mysql>show master status;
+------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| File             | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |
+------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| mysql-bin.000002 |      610 |              |                  |                   |
+------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
1 row in set (0.00 sec)

在master1上将master2设为自已的主服务器并开启slave功能

mysql> change master to master_host=‘192.168.171.145‘,master_user=‘rep‘,master_password=‘123‘,master_log_file=‘mysql-bin.000002‘,master_log_pos=610;
mysql> start slave;
#查看salve状态
mysql> show slave statusG
Slave_IO_Running: Yes
Slave_SQL_Running: Yes

测试主主同步 在master1上创建要同步的数据库如test1，并在test1中创建一张测试表如tab1

mysql> create database test1;
mysql> use test1;
mysql> create table tab1(id int,name varchar(32));
#查看master2主机是否同步了master1上的数据变化
mysql>show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| sys                |
| test1              |
+--------------------+
5 rows in set (0.00 sec)
mysql>use test1;
mysql>show tables;
+-----------------+
| Tables_in_test1 |
+-----------------+
| tab1            |
+-----------------+
1 row in set (0.00 sec)
#可以看出master2同步了master的数据变化 在master2主机上向tab1表中插入数据
mysql>insert into tab1 values(1,‘tom1‘);
mysql>commit;
#查看master1主机是否同步了master2上的数据变化
mysql> select * from tab1;
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
|    1 | tom1 |
+------+------+
1 row in set (0.00 sec)

现在任何一台MySQL上更新数据都会同步到另一台MySQL，MySQL同步完成。

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）

下面我们就完成keepalived的高可用性。 keepalived是集群管理中保证集群高可用的一个软件解决方案，其功 能类似于heartbeat，用来防止单点故障 keepalived是以VRRP协议为实现基础的，VRRP全称Virtual Router Redundancy Protocol，即虚拟路由冗余协议。 虚拟路由冗余协议，可以认为是实现路由器高可用的协议，即 将N台提供相同功能的路由器组成一个路由器组，这个组里面有一个master和多个backup，master上面有一个 对外提供服务的vip，master会发组播（组播地址为224.0.0.18），当backup收不到vrrp包时就认为master宕掉 了，这时就需要根据VRRP的优先级来选举一个backup当master。这样的话就可以保证路由器的高可用了。 keepalived主要有三个模块，分别是core 、check和vrrp。core模块为keepalived的核心，负责主进程的启动、 维护以及全局配置文件的加载和解析。check负责健康检查，包括常见的各种检查方式。vrrp模块是来实现 VRRP协议的。
二、keepalived的安装配置
在master1和master2上安装软件包keepalived 安装keepalived软件包与服务控制 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。
在两台master上进行如下操作

[root@mysql ~]# wget https://www.keepalived.org/software/keepalived-2.0.20.tar.gz 
[root@mysql ~]# yum -y install kernel-devel openssl-devel popt-devel 
[root@mysql ~]# tar zxf keepalived-2.0.20.tar.gz 
[root@mysql ~]# cd keepalived-2.0.20/
[root@mysql keepalived-2.0.20]# ./configure --prefix=/ && make && make install 

注意：如不知道keepalived需要哪些依赖包，可到下载后的源码解压目录下查看INSTALL 文件内容， 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。
修改Keepalived的配置文件 ：

配置区域含义说明：
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上修改

[root@mysql ~]# vim  /etc/keepalived/keepalived.conf 
! Configuration File for keepalived

global_defs {
   router_id mysql-1
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface ens33
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    nopreempt
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.171.200
    }
}

virtual_server 192.168.171.200 3306 {
    delay_loop 6
    lb_algo rr
    lb_kind DR
    persistence_timeout 60
    protocol TCP

    real_server 192.168.171.135 3306 {
        weight 1
        notify_down /etc/keepalived/bin/mysql.sh
        TCP_CHECK {
                connect_port 3306
                connect_timeout 3
                retry 3
                delay_before_retry 3

        }
    }
}
[root@mysql /]# systemctl start keepalived

#将master1配置好的文件复制给master，稍加修改即可
[root@mysql /]# scp /etc/keepalived/keepalived.conf root@192.168.171.145:/etc/keepalived/
! Configuration File for keepalived

global_defs {
   router_id mysql-2
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface ens33
    virtual_router_id 51
    priority 50
    advert_int 1
    nopreempt
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.171.200
    }
}

virtual_server 192.168.171.200 3306 {
    delay_loop 6
    lb_algo rr
    lb_kind DR
    persistence_timeout 60
    protocol TCP

    real_server 192.168.171.145 3306 {
        weight 1
        notify_down /etc/keepalived/bin/mysql.sh
        TCP_CHECK {
                connect_port 3306
                connect_timeout 3
                retry 3
                delay_before_retry 3

        }
   }
}
[root@mysql ~]# systemctl start keepalived

在两台master上进行如下操作：

[root@mysql ~]# mkdir /etc/keepalived/bin
[root@mysql ~]# vim /etc/keepalived/bin/mysql.sh
#!/bin/bash
pkill keepalived
#赋予执行权限
[root@mysql ~]# chmod +x /etc/keepalived/bin/mysql.sh 

测试 在master1和master2分别执行ip addr show dev eth0命令查看master1和 master2对VIP（群集虚拟IP）的控制权。
master1上：

master2上：

对比两个图可以发现，VIP地址在master1上
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
master1：

master2：