MySQL高可用

Posted 2021-01-14

mysql高可用

  本文主要围绕MHA和Galera Cluster来讲述两种方案在MySQL中是怎样实现高可用的。

1.几种常见的高可用模式

MMM: Multi-Master Replication Manager for MySQL，Mysql主主复制管理器是一套灵活的脚本程序，基于perl实现，用来对mysql replication进行监控和故障迁移，并能管理mysql Master-Master复制的配置(同一时间只有一个节点是可写的)

官网： http://www.mysql-mmm.org
https://code.google.com/archive/p/mysql-master-master/downloads

MHA： Master High Availability，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，出于机器成本的考虑，淘宝进行了改造，目前淘宝TMHA已经支持一主一从

官网:https://code.google.com/archive/p/mysql-master-ha/

Galera Cluster：wsrep(MySQL extended with the Write Set Replication)通过wsrep协议在全局实现复制；任何一节点都可读写，不需要主从复制，实现多主读写
MHA集群架构

2.MHA

MHA工作原理

1 从宕机崩溃的master保存二进制日志事件（binlog events）
2 识别含有最新更新的slave
3 应用差异的中继日志（relay log）到其他的slave
4 应用从master保存的二进制日志事件（binlog events）
5 提升一个slave为新的master
6 使其他的slave连接新的master进行复制

MHA

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MHA
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 故障转移（自动或手动）
masterha_conf_host 添加或删除配置的server信息

MHA Node工具包：这些工具通常由MHA Manager的脚本触发，无需人为操作）主要包括以下几个工具：

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已不再使用此工具）
purge_relay_logs 清除中继日志（不会阻塞SQL线程）

注意：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

MHA 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masterip
shutdown_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

配置文件：

global配置，为各application提供默认配置
application配置：为每个主从复制集群

实现MHA

在管理节点上安装两个包：

启用epel源
mha4mysql-manager   
mha4mysql-node

在被管理节点安装：

yum install mha4mysql-node

实现MHA

在管理节点建立配置文件

vim /etc/mastermha/app1.cnf 
[server default]
user=mhauser
password=magedu
manager_workdir=/data/mastermha/app1/
manager_log=/data/mastermha/app1/manager.log
remote_workdir=/data/mastermha/app1/
ssh_user=root
repl_user=repluser
repl_password=magedu
ping_interval=1

[server1]
hostname=192.168.8.17
candidate_master=1
[server2]
hostname=192.168.8.27
candidate_master=1
[server3]
hostname=192.168.8.37

实现Master

vim /etc/my.cnf
[mysqld]
log-bin
server_id=1         
skip_name_resolve=1 MHA必须设

mysql>show master logs
mysql>grant replication slave on *.* to [email protected]‘192.168.8.%‘ identified by ‘magedu‘; 用于从服务器复制
mysql>grant all on *.* to [email protected]‘192.168.8.%’identified by‘magedu‘;  管理账号

实现slave

vim /etc/my.cnf
[mysqld]
server_id=2 不同节点此值各不相同
log-bin
read_only
relay_log_purge=0
skip_name_resolve=1

mysql>CHANGE MASTER TO MASTER_HOST=‘MASTER_IP‘, 
MASTER_USER=‘repluser‘, MASTER_PASSWORD=‘magedu‘, 
MASTER_LOG_FILE=‘mariadb-bin.000001‘, MASTER_LOG_POS=245;

实现MHA

在所有节点实现相互之间ssh key验证  注意时间的同步   

Mha验证和启动
    masterha_check_ssh --conf=/etc/mastermha/app1.cnf
    masterha_check_repl --conf=/etc/mastermha/app1.cnf
    masterha_manager --conf=/etc/mastermha/app1.cnf

排错日志：
    /data/mastermha/app1/manager.log

3.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
右图图示：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

Galera Cluster特点

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
对应用透明：集群的维护，对应用程序是透明的

Galera Cluster工作过程

Galera Cluster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/

Galera Cluster包括两个组件

Galera replication library (galera-3) 
WSREP：MySQL extended with the Write Set Replication 

WSREP复制实现：

percona-cluster
MariaDB-Cluster mariadb集群专业版

注意：都至少需要三个节点，不能安装mariadb-server

MySQL复制

yum install MariaDB-Galera-server  需要官方yum源
vim /etc/my.cnf.d/server.cnf
[galera]
wsrep_provider = /usr/lib64/galera/libgalera_smm.so
wsrep_cluster_address="gcomm://192.168.8.7,192.168.8.17,192.168.8.27"
binlog_format=row
default_storage_engine=InnoDB
innodb_autoinc_lock_mode=2
bind-address=0.0.0.0

下面配置可选项
wsrep_cluster_name = ‘mycluster‘默认my_wsrep_cluster
wsrep_node_name = ‘node1‘
wsrep_node_address = ‘192.168.8.7‘

MySQL复制

首次启动时，需要初始化集群，在其中一个节点上执行命令

/etc/init.d/mysql start --wsrep-new-cluster

而后正常启动其它节点

service mysql start

查看集群中相关系统变量和状态变量

SHOW VARIABLES LIKE ‘wsrep_%‘;
SHOW STATUS LIKE ‘wsrep_%‘;
SHOW STATUS LIKE ‘wsrep_cluster_size‘;