MySQL之MHA高可用配置及故障切换实例-526互联

一、MHA概述

1.1 MHA是什么

MHA（MasterHigh Availability）是一套优秀的MySQL高可用环境下故障切换和主从复制的软件。
MHA 的出现就是解决MySQL 单点的问题。
MySQL故障切换过程中，MHA能做到0-30秒内自动完成故障切换操作。
MHA能在故障切换的过程中最大程度上保证数据的一致性，以达到真正意义上的高可用。

1.2 MHA的组成

1) MHA Node (数据节点)

MHA Node 运行在每台 MySQL 服务器上。

2) MHA Manager (管理节点)

MHA Manager 可以单独部署在一台独立的机器上，管理多个 master-slave 集群；也可以部署在一台 slave 节点上。
MHA Manager 会定时探测集群中的 master 节点。当 master 出现故障时，它可以自动将最新数据的 slave 提升为新的 master，然后将所有其他的 slave 重新指向新的 master。整个故障转移过程对应用程序完全透明。

1.3 MHA的特点

自动故障切换过程中，MHA试图从宕机的主服务器上保存二进制日志，最大程度的保证数据不丢失;
使用半同步复制，可以大大降低数据丢失的风险，如果只有一个slave已经收到了最新的二进制日志，MHA可以将最新的二进制日志应用于其他所有的slave服务器上，因此可以保证所有节点的数据一致性;
目前MHA支持一主多从架构，最少三台服务，即一主两从.

二、MHA搭建准备

2.1实验思路

1.MHA架构 ①数据库安装 ②一主两从 ③MHA搭建

2.故障模拟 ①主库失效 ②备选主库成为主库 ③原故障主库恢复重新加入到MHA成为从库

2.2实验准备

三、MHA搭建的步骤

3.1配置主从复制

1.初始化环境

1 #在四台服务器上初始化环境
2 systemctl stop firewalld
3 systemctl disable firewalld
4 setenforce 0

⒉修改manager、Master、Slave1、Slave2节点的主机名

 1 #定义节点服务器名称
 2 hostnamectl set-hostname manager
 3 su
 4 
 5 hostnamectl set-hostname master
 6 su
 7 
 8 hostnamectl set-hostname slave1
 9 su
10 
11 hostnamectl set-hostname slave2
12 su

3.配置主从同步

 1 #修改 Master、Slave1、Slave2 节点的 Mysql主配置文件/etc/my.cnf 
 2 ##Master 节点##
 3 vim /etc/my.cnf
 4 [mysqld]
 5 server-id = 1
 6 log_bin = master-bin
 7 log-slave-updates = true
 8  
 9 systemctl restart mysqld
10  
11 ##Slave1 节点##
12 vim /etc/my.cnf
13 server-id = 2                         #三台服务器的 server-id 不能一样
14 log_bin = master-bin
15 relay-log = relay-log-bin
16 relay-log-index = slave-relay-bin.index
17  
18 systemctl restart mysqld
19  
20 ###Slave2 节点##
21 vim /etc/my.cnf
22 server-id = 3 
23 log_bin = master-bin
24 relay-log = relay-log-bin
25 relay-log-index = slave-relay-bin.index
26  
27 systemctl restart mysqld

4.Master、Slave1、Slave2节点上都创建两个软链接

1 ln -s /usr/local/mysql/bin/mysql /usr/sbin
2 ln -s /usr/local/mysql/bin/mysqlbinlog /usr/sbin

5.登录数据库主从配置授权

 1 #配置MySQL 一主两从
 2 #在所有数据库节点上授权两个用户，一个是从库同步使用，另一个是manager使用
 3 grant replication slave on *.* to 'myslave'@'192.168.239.%' identified by '123456'; 
 4 grant all privileges on *.* to 'mha'@'192.168.239.%' identified by 'manager';
 5 
 6 
 7 #下面三条授权理论上不用添加，但是实验环境通过MHA检查MySQL主从报错，
 8 报两个从库通过主机名连接不上主库，所以所有数据库都需要添加以下授权
 9 通过mha检查的时候，是通过主机名的形式进行监控，这种情况会容易报错
10 grant all privileges on *.* to 'mha'@'master' identified by 'manager';
11 grant all privileges on *.* to 'mha'@'slave1' identified by 'manager';
12 grant all privileges on *.* to 'mha'@'slave2' identified by 'manager';
13 
14 #所有从库开启只读功能（不会对超级管理员super生效，普通用户）
15 set global read_only=1;
16 
17 flush privileges;

6.Master节点查看二进制文件和同步点、在Slave1、Slave2节点执行同步操作

###在master上###
show master status;
 
###在slave1、slave2节点执行同步操作##
change master to master_host='192.168.239.3',master_user='myslave',master_password='123456',master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=1747;
start slave;
show slave status\G;

7.验证主从同步

1 ##在主master上创建库、表并插入数据##
2 create database kgc;
3 use kgc;
4 create table info (id int(10),name varchar(40));
5 insert into info values(1,'zhangsan');
6 select * from kgc.info;
7  
8 ##在slave1、slave2上验证##
9 select * from kgc.info;

3.2安装MHA软件

1.所有服务器上都安装MHA依赖的环境，首先安装epel源

 1 #在所有服务器上安装MHA依赖环境，首先安装epel源，只有安装了源 perl才会有
 2 #安装epel源，并且不进行gph检查
 3 yum install epel-release --nogpgcheck -y
 4 
 5 #perl针对于mysql数据库
 6 #从配置文件中提拿其中的值
 7 #log-日志
 8 #多线程管理
 9 #扩展工具CBuilder  MakeMaker
10 #cpan perl中的数据库
11 yum install -y perl-DBD-MySQL \
12 perl-Config-Tiny \
13 perl-Log-Dispatch \
14 perl-Parallel-ForkManager \
15 perl-ExtUtils-CBuilder \
16 perl-ExtUtils-MakeMaker \
17 perl-CPAN

2.安装MHA软件包，先在所有服务器上必须先安装node 组件

对于每个操作系统版本不一样，这里 CentOS7.4 必须选择 0.57 版本。
在所有服务器上必须先安装 node 组件，最后在 MHA-manager 节点上安装 manager 组件，因为 manager 依赖 node 组件。

 1 #同步阿里云时间服务器
 2 ntpdate ntp.aliyun.com
 3 
 4 ##将需要的包下载到/opt下##
 5  
 6 ##每台服务器上解压安装node组件##
 7 cd /opt
 8 tar zxf mha4mysql-node-0.57.tar.gz
 9 cd mha4mysql-node-0.57
10 perl Makefile.PL
11 make && make install

3.在MHA-manager节点上安装manager 组件

1 tar zxf mha4mysql-manager-0.57.tar.gz 
2 cd mha4mysql-manager-0.57/
3 perl Makefile.PL
4 make && make install

 1 cd /usr/local/bin/
 2 #manager 组件安装后在/usr/local/bin 下面会生成几个工具，主要包括以下几个：
 3 masterha_check_ssh 检查 MHA 的 SSH 配置状况
 4 masterha_check_repl 检查 MySQL 复制状况
 5 masterha_manger 启动 manager的脚本
 6 masterha_check_status 检测当前 MHA 运行状态
 7 masterha_master_monitor 检测 master 是否宕机
 8 masterha_master_switch 控制故障转移（自动或者 手动）
 9 masterha_conf_host 添加或删除配置的 server 信息
10 masterha_stop  关闭manager
11  
12 #node 组件安装后也会在/usr/local/bin 下面会生成几个脚本（这些工具通常由 MHAManager 的脚本触发，无需人为操作）主要如下：
13 save_binary_logs 保存和复制 master 的二进制日志
14 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
15 filter_mysqlbinlog 去除不必要的 ROLLBACK 事件（MHA 已不再使用这个工具）
16 purge_relay_logs 清除中继日志（不会阻塞 SQL 线程）

4.在所有服务器上配置无密码认证

 1 #一、在mannager上配置到所有数据库节点的无密码认证
 2 #一路回车
 3 ssh-keygen -t rsa
 4 ssh-copy-id 192.168.239.3
 5 ssh-copy-id 192.168.239.4
 6 ssh-copy-id 192.168.239.6
 7 ssh-copy-id 192.168.239.5
 8 
 9 #二、在master上配置到slave1和salve2的无密码认证
10 ssh-keygen -t rsa
11 ssh-copy-id 192.168.239.3
12 ssh-copy-id 192.168.239.4
13 ssh-copy-id 192.168.239.6
14 ssh-copy-id 192.168.239.5
15 
16 
17 #三、在slave1上配置到master和salve2的无密码认证
18 ssh-keygen -t rsa
19 ssh-copy-id 192.168.239.3
20 ssh-copy-id 192.168.239.4
21 ssh-copy-id 192.168.239.6
22 ssh-copy-id 192.168.239.5
23 
24 
25 #四、在slave2上配置到master和salve1的无密码认证
26 ssh-keygen -t rsa
27 ssh-copy-id 192.168.239.3
28 ssh-copy-id 192.168.239.4
29 ssh-copy-id 192.168.239.6
30 ssh-copy-id 192.168.239.5

5.在manager节点上操作

  1 （1）##在 manager 节点上复制相关脚本到/usr/local/bin 目录
  2 cp -rp /opt/mha4mysql-manager-0.57/samples/scripts /usr/local/bin
  3  
  4 #拷贝后会有四个执行文件
  5 ll /usr/local/bin/scripts/
  6 master_ip_failover          #自动切换时 VIP 管理的脚本
  7 master_ip_online_change     #在线切换时 vip 的管理
  8 power_manager                 #故障发生后关闭主机的脚本
  9 send_report                 #因故障切换后发送报警的脚本
 10  
 11 （2）##复制上述的自动切换时 VIP 管理的脚本到 /usr/local/bin 目录，这里使用master_ip_failover脚本来管理 VIP 和故障切换
 12 cp /usr/local/bin/scripts/* /usr/local/bin
 13  
 14 （3）##修改master_ip_failover 全部删除，添加以下内容，修改相关参数
 15  
 16 #!/usr/bin/env perl
 17 use strict;
 18 use warnings FATAL => 'all';
 19  
 20 use Getopt::Long;
 21  
 22 my (
 23 $command, $ssh_user, $orig_master_host, $orig_master_ip,
 24 $orig_master_port, $new_master_host, $new_master_ip, $new_master_port
 25 );
 26 #############################添加内容部分#########################################
 27 my $vip = '192.168.59.188';                                    #指定vip的地址
 28 my $brdc = '192.168.59.255';                                #指定vip的广播地址
 29 my $ifdev = 'ens33';                                        #指定vip绑定的网卡
 30 my $key = '1';                                                #指定vip绑定的虚拟网卡序列号
 31 my $ssh_start_vip = "/sbin/ifconfig ens33:$key $vip";        #代表此变量值为ifconfig ens33:1 192.168.59.188
 32 my $ssh_stop_vip = "/sbin/ifconfig ens33:$key down";        #代表此变量值为ifconfig ens33:1 192.168.59.188 down
 33 my $exit_code = 0;                                            #指定退出状态码为0
 34 #my $ssh_start_vip = "/usr/sbin/ip addr add $vip/24 brd $brdc dev $ifdev label $ifdev:$key;/usr/sbin/arping -q -A -c 1 -I $ifdev $vip;iptables -F;";
 35 #my $ssh_stop_vip = "/usr/sbin/ip addr del $vip/24 dev $ifdev label $ifdev:$key";
 36 ##################################################################################
 37 GetOptions(
 38 'command=s' => \$command,
 39 'ssh_user=s' => \$ssh_user,
 40 'orig_master_host=s' => \$orig_master_host,
 41 'orig_master_ip=s' => \$orig_master_ip,
 42 'orig_master_port=i' => \$orig_master_port,
 43 'new_master_host=s' => \$new_master_host,
 44 'new_master_ip=s' => \$new_master_ip,
 45 'new_master_port=i' => \$new_master_port,
 46 );
 47  
 48 exit &main();
 49  
 50 sub main {
 51  
 52 print "\n\nIN SCRIPT TEST====$ssh_stop_vip==$ssh_start_vip===\n\n";
 53  
 54 if ( $command eq "stop" || $command eq "stopssh" ) {
 55  
 56 my $exit_code = 1;
 57 eval {
 58 print "Disabling the VIP on old master: $orig_master_host \n";
 59 &stop_vip();
 60 $exit_code = 0;
 61 };
 62 if ($@) {
 63 warn "Got Error: $@\n";
 64 exit $exit_code;
 65 }
 66 exit $exit_code;
 67 }
 68 elsif ( $command eq "start" ) {
 69  
 70 my $exit_code = 10;
 71 eval {
 72 print "Enabling the VIP - $vip on the new master - $new_master_host \n";
 73 &start_vip();
 74 $exit_code = 0;
 75 };
 76 if ($@) {
 77 warn $@;
 78 exit $exit_code;
 79 }
 80 exit $exit_code;
 81 }
 82 elsif ( $command eq "status" ) {
 83 print "Checking the Status of the script.. OK \n";
 84 exit 0;
 85 }
 86 else {
 87 &usage();
 88 exit 1;
 89 }
 90 }
 91 sub start_vip() {
 92 `ssh $ssh_user\@$new_master_host \" $ssh_start_vip \"`;
 93 }
 94 ## A simple system call that disable the VIP on the old_master
 95 sub stop_vip() {
 96 `ssh $ssh_user\@$orig_master_host \" $ssh_stop_vip \"`;
 97 }
 98  
 99 sub usage {
100 print
101 "Usage: master_ip_failover --command=start|stop|stopssh|status --orig_master_host=host --orig_master_ip=ip --orig_master_port=port --new_master_host=host --new_master_ip=ip --new_master_port=port\n";
102 }
103  
104 #删除注释
105 :2,87 s/^#//
106  
107 （4）##创建 MHA 软件目录并拷贝配置文件，这里使用app1.cnf配置文件来管理 mysql 节点服务器
108  
109 #创建 MHA 软件目录并拷贝配置文件
110 cd /opt/mha4mysql-manager-0.57/samples/conf/
111 ls
112 mkdir /etc/masterha
113 cp app1.cnf /etc/masterha/
114  
115  
116 #修改app1.cnf配置文件，删除原文所有内容，添加下面的
117 vim /etc/masterha/app1.cnf
118 [server default]
119 manager_workdir=/var/log/masterha/app1
120 master_binlog_dir=/usr/local/mysql/data
121 manager_log=/var/log/masterha/app1/manager.log
122 manager_workdir=/var/log/masterha/app1
123 master_binlog_dir=/usr/local/mysql/data
124 master_ip_failover_script=/usr/local/bin/master_ip_failover
125 master_ip_online_change_script=/usr/local/bin/master_ip_online_change
126 password=manager
127 ping_interval=1
128 remote_workdir=/tmp
129 repl_password=123456
130 repl_user=myslave
131 secondary_check_script=/usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.239.4 -s 192.168.239.6
132 shutdown_script=""
133 ssh_user=root
134 user=mha
135  
136 [server1]
137 hostname=192.168.239.3
138 port=3306
139  
140 [server2]
141 candidate_master=1
142 check_repl_delay=0
143 hostname=192.168.239.4
144 port=3306
145  
146 [server3]
147 hostname=192.168.239.6
148 port=3306
149  
150 （5）###在主节点开启虚拟IP
151 ifconfig  ens33:1 192.168.239.100/24
152  
153 （6）##在 manager 节点上测试 ssh 无密码认证，如果正常最后会输出 successfully。如下所示
154 masterha_check_ssh -conf=/etc/masterha/app1.cnf
155  
156 （7）##在 manager 节点上测试 mysql 主从连接情况，最后出现 MySQL Replication Health is OK 字样说明正常。如下所示。
157 masterha_check_repl -conf=/etc/masterha/app1.cnf
158  
159 （8）##在 manager 节点上启动 MHA
160 nohup masterha_manager --conf=/etc/masterha/app1.cnf --remove_dead_master_conf --ignore_last_failover < /dev/null > /var/log/masterha/app1/manager.log 2>&1 &
161  
162 （9）##查看 MHA 状态，可以看到当前的 master 是 Mysql1 节点。
163 masterha_check_status --conf=/etc/masterha/app1.cnf
164  
165 （10）查看 MHA 日志，也以看到当前的 master 是 192.168.239.3，如下所示。
166 cat /var/log/masterha/app1/manager.log | grep "current master"
167  
168 (11)##查看 Mysql1 的 VIP 地址 192.168.239.100 是否存在，这个 VIP 地址不会因为 manager 节点停止 MHA 服务而消失。
169 ifconfig
170  
171 //若要关闭 manager 服务，可以使用如下命令。
172 masterha_stop --conf=/etc/masterha/app1.cnf
173 或者可以直接采用 kill 进程 ID 的方式关闭。

解释配置如下：

 1 [server default]
 2 manager_log=/var/log/masterha/app1/manager.log　　　　　　#manager日志
 3 manager_workdir=/var/log/masterha/app1　　　　　　　　    #manager工作目录
 4 master_binlog_dir=/usr/local/mysql/data/　　　　　　　　　#master保存binlog的位置，这里的路径要与master里配置的binlog的路径一致，以便MHA能找到
 5 master_ip_failover_script=/usr/local/bin/master_ip_failover　　#设置自动failover时候的切换脚本，也就是上面的那个脚本
 6 master_ip_online_change_script=/usr/local/bin/master_ip_online_change　　#设置手动切换时候的切换脚本
 7 password=manager            #设置mysql中root用户的密码，这个密码是前文中创建监控用户的那个密码
 8 ping_interval=1                #设置监控主库，发送ping包的时间间隔，默认是3秒，尝试三次没有回应的时候自动进行failover
 9 remote_workdir=/tmp            #设置远端mysql在发生切换时binlog的保存位置
10 repl_password=123456           #设置复制用户的密码
11 repl_user=myslave            #设置复制用户的用户
12 report_script=/usr/local/send_report　　　　　#设置发生切换后发送的报警的脚本
13 secondary_check_script=/usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.239.4 -s 192.168.239.6    #指定检查的从服务器IP地址
14 shutdown_script=""            #设置故障发生后关闭故障主机脚本（该脚本的主要作用是关闭主机防止发生脑裂,这里没有使用）
15 ssh_user=root                #设置ssh的登录用户名
16 user=mha                    #设置监控用户root
17  
18 [server1]
19 hostname=192.168.239.3
20 port=3306
21  
22 [server2]
23 hostname=192.168.239.4
24 port=3306
25 candidate_master=1
26 #设置为候选master，设置该参数以后，发生主从切换以后将会将此从库提升为主库，即使这个从库不是集群中最新的slave
27  
28 check_repl_delay=0
29 #默认情况下如果一个slave落后master 超过100M的 relay logs的话，MHA将不会选择该slave作为一个新的master， 因为对于这个slave的恢复需要花费很长时间；通过设置check_repl_delay=0，MHA触发切换在选择一个新的master的时候将会忽略复制延时，这个参数对于设置了candidate_master=1的主机非常有用，因为这个候选主在切换的过程中一定是新的master
30  
31 [server3]
32 hostname=192.168.239.6
33 port=3306

3.3故障模拟

 1 #在 manager 节点上监控观察日志记录
 2 tail -f /var/log/masterha/app1/manager.log
 3  
 4 #在 Master 节点 Mysql1 上停止mysql服务
 5 systemctl stop mysqld
 6 或
 7 pkill -9 mysql
 8  
 9 #在slave1，slave2上查看，正常自动切换一次后，MHA 进程会退出。HMA 会自动修改 app1.cnf 文件内容，将宕机的 mysql1 节点删除。查看 mysql2 是否接管 VIP
10 ifconfig
11  
12  
13 故障切换备选主库的算法：
14 1．一般判断从库的是从（position/GTID）判断优劣，数据有差异，最接近于master的slave，成为备选主。
15 2．数据一致的情况下，按照配置文件顺序，选择备选主库。
16 3．设定有权重（candidate_master=1），按照权重强制指定备选主。
17 （1）默认情况下如果一个slave落后master 100M的relay logs的话，即使有权重，也会失效。
18 （2）如果check_repl_delay=0的话，即使落后很多日志，也强制选择其为备选主。

3.4故障修复

1.#修复mysql1
systemctl restart mysqld
 
2.#修复主从
#在现主库服务器 slave1 查看二进制文件和同步点
show master status;
#在原主库服务器 master 执行同步操作
change master to master_host='192.168.239.4',master_user='myslave',master_password='123456',master_log_file='master-bin.000005',master_log_pos=154;
start slave;
show slave status\G;
 
3．#在 manager 节点上修改配置文件app1.cnf（再把这个记录添加进去，因为它检测掉失效时候会自动消失）
vi /etc/masterha/app1.cnf
....
secondary_check_script=/usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.239.3 -s 192.168.239.6
....
[server1]
hostname=192.168.239.4
port=3306
 
[server2]
candidate_master=1
check_repl_delay=0
hostname=192.168.239.3
port=3306
 
[server3]
hostname=192.168.239.6
port=3306
 
4.#在 manager 节点上启动 MHA
nohup masterha_manager --conf=/etc/masterha/app1.cnf --remove_dead_master_conf --ignore_last_failover < /dev/null > /var/log/masterha/app1/manager.log 2>&1 &