MySQL 高可用性—keepalived+mysql雙主(有詳細步驟和全部配置項解釋)


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前言:生產環境中一台mysql主機存在單點故障,所以我們要確保mysql的高可用性,即兩台MySQL服務器如果其中有一台MySQL服務器掛掉后,另外一台能立馬接替其進行工作。

MySQL的高可用方案一般有如下幾種:

keepalived+雙主,MHA,PXC,MMM,Heartbeat+DRBD等,比較常用的是keepalived+雙主,MHA和PXC。

本節主要介紹了利用 keepalived 實現 MySQL 數據庫的高可用。

Keepalived+mysql雙主來實現MySQL-HA,我們必須保證兩台MySQL數據庫的數據完全一樣,基本思路是兩台MySQL互為主從關系,通過Keepalived配置虛擬IP,實現當其中的一台MySQL數據庫宕機后,應用能夠自動切換到另外一台MySQL數據庫,保證系統的高可用。

拓撲環境:

OS:centos7.2x86_64

Mysql版本:mysql5.7.13

Keepalived: keepalived-1.2.20

Mysql-vip:192.168.1.150

Mysql-master1:192.168.1.100

Mysql-master2:192.168.1.200

一、   配置兩台mysql主主同步

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該過程的第一部分就是master記錄二進制日志。在每個事務更新數據完成之前,master在二日志記錄這些改變。MySQL將事務寫入二進制日志。在事件寫入二進制日志完成后,master通知存儲引擎提交事務。

下一步就是slave將master的binarylog拷貝到它自己的中繼日志。首先,slave開始一個工作線程——I/O線程。I/O線程在master上打開一個普通的連接,然后開始binlog dump process。Binlog dump process從master的二進制日志中讀取事件,如果已經同步了master,它會睡眠並等待master產生新的事件。I/O線程將這些事件寫入中繼日志。

SQL slave thread(SQL從線程)處理該過程的最后一步。SQL線程從中繼日志讀取事件,並重放其中的事件而更新slave的數據,使其與master中的數據一致。只要該線程與I/O線程保持一致,中繼日志通常會位於OS的緩存中,所以中繼日志的開銷很小。

主主同步就是兩台機器互為主的關系,在任何一台機器上寫入都會同步。

若mysql主機開啟了防火牆,需要關閉防火牆或創建規則。

實驗具體過程如下:

1、修改MySQL配置文件

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注意:mysql1和mysql只有server-id不同和auto-increment-offset不同,其他必須相同。

部分配置項解釋如下:

binlog_format= mixed:指定mysql的binlog日志的格式,mixed是混合模式。

relay-log:開啟中繼日志功能

relay-log-index:中繼日志清單

auto-increment-increment= 2:表示自增長字段每次遞增的量,其默認值是1。它的值應設為整個結構中服務器的總數,本案例用到兩台服務器,所以值設為2。

auto-increment-offset= 2:用來設定數據庫中自動增長的起點(即初始值),因為這兩能服務器都設定了一次自動增長值2,所以它們的起點必須得不同,這樣才能避免兩台服務器數據同步時出現主鍵沖突。

注:另外還可以在my.cnf配置文件中,添加“binlog_do_db=數據庫名”配置項(可以添加多個)來指定要同步的數據庫。如果配置了這個配置項,如果沒添加在該配置項后面的數據庫,則binlog不記錄它的事件。

2、將mysql1設為mysql2的主服務器

在mysql1主機上創建授權賬戶,允許在mysql2(192.168.1.200)主機上連接

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查看mysql1的當前binlog狀態信息:

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在mysql2上將mysql1設為自已的主服務器並開啟slave功能:

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下面看一看mysql2的狀態:

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在mysql1防火牆上開啟3306/tcp例外:

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順道把mysql2的防火牆也開啟3306/tcp例外,反正后面實驗還是要開,那就現在一道開了吧:

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再次查看mysql2的狀態:

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更換mysql2的UUID號:

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修改完UUID必須重啟mysqld服務才能生效:

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這次再來查看mysql2的狀態:

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3、現在反過來·,再將mysql2設為mysql1的主服務器

在mysql2主機上創建授權賬戶,允許在mysql1(192.168.1.100)主機上連接

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查看mysql2的當前binlog狀態信息:

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在mysql1上將mysql2設為自已的主服務器並開啟slave功能:

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查看mysql1的狀態:

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4、測試主主同步

在mysql1上創建要同步的數據庫如bdqn,並在bdqn中創建一張測試表叫it

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查看mysql2主機是否同步了mysql1上的數據變化:

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從上圖可以看出mysql2同步了mysql1的數據變化

現在往mysql2主機上向it表中插入兩行數據:

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查看mysql1主機是否同步了mysql2上的數據變化:

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總結:至此現在任何一台MySQL上更新數據都會同步到另一台MySQL,MySQL同步完成。

注意:若主MYSQL服務器已經存在,只是后期才搭建從MYSQL服務器,在置配數據同步前應先將主MYSQL服務器的要同步的數據庫拷貝到從MYSQL服務器上(如先在主MYSQL上備份數據庫,再用備份在從MYSQL服務器上恢復)

 

 

下面我們就完成keepalived的高可用性:

說明:keepalived是集群管理中保證集群高可用的一個軟件解決方案,其功能類似於heartbeat,用來防止單點故障

keepalived是以VRRP協議為實現基礎的,VRRP全稱VirtualRouter Redundancy Protocol,即虛擬路由冗余協議。

虛擬路由冗余協議,可以認為是實現路由器高可用的協議,即將N台提供相同功能的路由器組成一個路由器組,這個組里面有一個master和多個backup,master上面有一個對外提供服務的vip,master會發組播(組播地址為224.0.0.18),當backup收不到vrrp包時就認為master宕掉了,這時就需要根據VRRP的優先級來選舉一個backup當master,這樣的話就可以保證路由器的高可用了。

keepalived主要有三個模塊,分別是core 、check和vrrp。core模塊為keepalived的核心,負責主進程的啟動、維護以及全局配置文件的加載和解析。check負責健康檢查,包括常見的各種檢查方式。vrrp模塊是來實現VRRP協議的。

 

二、keepalived的安裝配置

1、在mysql1和mysql2兩台服務器上安裝keepalived的幾個依賴包

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注意:如不知道keepalived需要哪些依賴包,可到下載后的源碼解壓目錄下查看INSTALL 文件內容,安裝需要的依賴包,源碼安裝任何一個軟件都要養成查看源碼包文檔的習慣,比如INSTALL,README,doc等文檔,可以獲得很多有用的信息。

下面我們來看一看keepalived的INSTALL文件:

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2、在兩台mysql上都開始解壓縮編譯安裝keepalived

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注:如果你使用的是centos6.5版本,則配置編譯裝的時候要這樣寫,如下圖所示:

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3、執行make install操作之后,會自動生成/etc/init.d/keepalived腳本文件,但還需要手動添加為系統服務,這樣就可以使用service、chkconfig工具來對keepalived服務程序進行管理了。

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4、若開啟了防火牆,則需要關閉防火牆或者建富策略(現實生產環境中,都不允許關防火牆的,所以我們還是建富策略為第一選擇)(兩台mysql都需要操作)

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5、修改keepalived的配置文件

說明:keepalived只有一個配置文件keepalived.conf,里面主要包括以下幾個配置區域,分別是:

global_defs、vrrp_instance和virtual_server。

  • global_defs:主要是配置故障發生時的通知對象以及機器標識。

  • vrrp_instance:用來定義對外提供服務的VIP區域及其相關屬性。

  • virtual_server:虛擬服務器定義

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看不清截圖的可以看下面的粘貼的文字:

! Configuration File for keepalived

 

global_defs {

  router_id mysql-1

}

 

vrrp_instance VI_1 {

   state BACKUP

   interface eno16777736

   virtual_router_id 51

   priority 100

   advert_int 1

   nopreempt

   authentication {

       auth_type PASS

       auth_pass 1111

   }

   virtual_ipaddress {

       192.168.1.150

   }

}

 

virtual_server 192.168.1.150 3306 {

   delay_loop 2

   lb_algo rr

   lb_kind DR

   persistence_timeout 60

   protocol TCP

 

   real_server 192.168.1.100 3306 {

       weight 3

       notify_down    /etc/keepalived/bin/mysql.sh

       TCP_CHECK {

            connect_timeout 3

            nb_get_retry 3

            delay_before_retry 3

            connect_port 3306

       }

   }

}

每個配置項的解釋如下:

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同樣的也需要修改mysql2的keepalived配置文件(下圖中綠色部分為和mysql1不一樣的地方)

可以使用scp命令把mysql1主機上配置好的keepalived.conf文件拷貝到server2主機,只需要改綠色部分即可:

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6、啟動keepalived服務(兩台都要啟動)

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7、mysql1和mysql2上都需要添加檢測腳本

作用:是當mysql停止工作時自動關閉本機的keeplived,從而實現將故障主機踢出熱備組,因每台機器上keepalived只添加了本機為realserver,所以當mysqld正常啟動后,我們還需要手動啟動keepalived服務。

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8、給mysql.sh腳本賦予可執行權限(兩台mysql都操作同樣的步驟)

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9、在mysql1和mysql2上分別執行ip addr show dev eno16777736命令查看mysql1和mysql2對VIP(群集虛擬IP)的控制權

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從上圖可以看出mysql1是master,mysql2是slave。

10、停止mysql1的mysql服務,看keepalived健康檢查程序是否會觸發了我們編寫的腳本,進行自動故障切換

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從上圖可以說明在master服務器的mysql服務發生故障時,mysql1主機觸發了我們編寫的腳本,發生了自動故障切換。

11、現在我們把mysql1的mysql服務開起來,並且keepalived的服務也需要手動開啟

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12、我們再次在兩台mysql服務器上用ip addr show dev eno16777736命令看一下

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從上面兩張圖可以看出,即便mysql1的mysql服務和keepalived服務都重新開啟了,mysql2仍然是master了,mysql1搶不回去master的權利了,說明我們設置的nopreempt配置生效了,在生產環境中就需要添加不搶占配置,保證了群集穩定性,只有當mysql2的mysql服務壞掉的時候,mysql1才會再次成為master,否則它永遠只能當mysql2的備份。(注:nopreempt一般是在優先級高的mysql上設置)

13、我們找一台安裝有MySQL客戶端,然后登錄VIP,看是否能登錄,在登錄之前兩台MySQL服務器都要授權允許從遠程登錄

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在客戶端上登陸:

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上圖顯示說明在客戶端訪問VIP地址,由mysql2主機提供響應的,因為mysql2當前是主服務器,將mysql2的mysql服務停止,在客戶端執行show  variables like‘server_id’;

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上圖顯示說明在客戶端的查詢請求是由mysql1主機響應的,故障切換成功。

 

總結:

Keepalived+mysql雙主一般來說,中小型規模的時候,采用這種架構是最省事的。

在master節點發生故障后,利用keepalived的高可用機制實現快速切換到備用節點。

在這個方案里,有幾個需要注意的地方:

1.采用keepalived作為高可用方案時,兩個節點最好都設置成BACKUP模式,避免因為意外情況下(比如腦裂)相互搶占導致往兩個節點寫入相同數據而引發沖突;

2.把兩個節點的auto_increment_increment(自增步長)和auto_increment_offset(自增起始值)設成不同值。其目的是為了避免master節點意外宕機時,可能會有部分binlog未能及時復制到slave上被應用,從而會導致slave新寫入數據的自增值和原先master上沖突了,因此一開始就使其錯開;當然了,如果有合適的容錯機制能解決主從自增ID沖突的話,也可以不這么做;

3.slave節點服務器配置不要太差,否則更容易導致復制延遲。作為熱備節點的slave服務器,硬件配置不能低於master節點;

4.如果對延遲問題很敏感的話,可考慮使用MariaDB分支版本,或者直接上線MySQL 5.7最新版本,利用多線程復制的方式可以很大程度降低復制延遲;


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