MySQL 高可用性—keepalived+mysql双主(有详细步骤和全部配置项解释)

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前言: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。

拓扑环境:

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binarylog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。

实验具体过程如下:

1、修改MySQL配置文件

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

部分配置项解释如下:

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

relay-log:开启中继日志功能

relay-log-index:中继日志清单

auto-increment-increment= 2: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= 2: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:另外还可以在my.cnf配置文件中,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。如果配置了这个配置项,如果没添加在该配置项后面的数据库,则binlog不记录它的事件。

2、将mysql1设为mysql2的主服务器

在mysql1主机上创建授权账户,允许在mysql2(192.168.1.200)主机上连接

查看mysql1的当前binlog状态信息:

在mysql2上将mysql1设为自已的主服务器并开启slave功能:

下面看一看mysql2的状态:

在mysql1防火墙上开启3306/tcp例外:

顺道把mysql2的防火墙也开启3306/tcp例外,反正后面实验还是要开,那就现在一道开了吧:

再次查看mysql2的状态:

更换mysql2的UUID号:

修改完UUID必须重启mysqld服务才能生效:

这次再来查看mysql2的状态:

3、现在反过来·,再将mysql2设为mysql1的主服务器

在mysql2主机上创建授权账户,允许在mysql1(192.168.1.100)主机上连接

查看mysql2的当前binlog状态信息:

在mysql1上将mysql2设为自已的主服务器并开启slave功能:

查看mysql1的状态:

4、测试主主同步

在mysql1上创建要同步的数据库如bdqn,并在bdqn中创建一张测试表叫it

查看mysql2主机是否同步了mysql1上的数据变化:

从上图可以看出mysql2同步了mysql1的数据变化

现在往mysql2主机上向it表中插入两行数据:

查看mysql1主机是否同步了mysql2上的数据变化:

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

注意: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:

说明: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VirtualRouter 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

1、在mysql1和mysql2两台服务器上安装keepalived的几个依赖包

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,安装需要的依赖包,源码安装任何一个软件都要养成查看源码包文档的习惯,比如INSTALL,README,doc等文档,可以获得很多有用的信息。

下面我们来看一看keepalived的INSTALL文件:

2、在两台mysql上都开始解压缩编译安装keepalived

注:如果你使用的是centos6.5版本,则配置编译装的时候要这样写,如下图所示:

3、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。

4、若开启了防火墙,则需要关闭防火墙或者建富策略(现实生产环境中,都不允许关防火墙的,所以我们还是建富策略为第一选择)(两台mysql都需要操作)

5、修改keepalived的配置文件

说明: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

看不清截图的可以看下面的粘贴的文字:

! 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

       }

   }

}

每个配置项的解释如下:

同样的也需要修改mysql2的keepalived配置文件(下图中绿色部分为和mysql1不一样的地方)

可以使用scp命令把mysql1主机上配置好的keepalived.conf文件拷贝到server2主机,只需要改绿色部分即可:

6、启动keepalived服务(两台都要启动)

7、mysql1和mysql2上都需要添加检测脚本

作用:是当mysql停止工作时自动关闭本机的keeplived,从而实现将故障主机踢出热备组,因每台机器上keepalived只添加了本机为realserver,所以当mysqld正常启动后,我们还需要手动启动keepalived服务。

8、给mysql.sh脚本赋予可执行权限(两台mysql都操作同样的步骤)

9、在mysql1和mysql2上分别执行ip addr show dev eno16777736命令查看mysql1和mysql2对VIP(群集虚拟IP)的控制权

从上图可以看出mysql1是master,mysql2是slave。

10、停止mysql1的mysql服务,看keepalived健康检查程序是否会触发了我们编写的脚本,进行自动故障切换

从上图可以说明在master服务器的mysql服务发生故障时,mysql1主机触发了我们编写的脚本,发生了自动故障切换。

11、现在我们把mysql1的mysql服务开起来,并且keepalived的服务也需要手动开启

12、我们再次在两台mysql服务器上用ip addr show dev eno16777736命令看一下

从上面两张图可以看出,即便mysql1的mysql服务和keepalived服务都重新开启了,mysql2仍然是master了,mysql1抢不回去master的权利了,说明我们设置的nopreempt配置生效了,在生产环境中就需要添加不抢占配置,保证了群集稳定性,只有当mysql2的mysql服务坏掉的时候,mysql1才会再次成为master,否则它永远只能当mysql2的备份。(注:nopreempt一般是在优先级高的mysql上设置)

13、我们找一台安装有MySQL客户端,然后登录VIP,看是否能登录,在登录之前两台MySQL服务器都要授权允许从远程登录

在客户端上登陆:

上图显示说明在客户端访问VIP地址,由mysql2主机提供响应的,因为mysql2当前是主服务器,将mysql2的mysql服务停止,在客户端执行show  variables like‘server_id’;

上图显示说明在客户端的查询请求是由mysql1主机响应的,故障切换成功。

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,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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