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数据库之MHA高可用集群部署及故障切换

作者：互联网

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在上篇的传统主从架构中存在着一些问题（例如：单点故障等），将在这篇的博客新增内容解决这些问题。

一、MHA概念

1、MHA 的组成

2、MHA 的特点

二、搭建MySQL+MHA

安装mysql数据库：shell脚本之编辑安装MySQL
mha4mysql-manager-0.57.tar.gz
mha4mysql-node-0.57.tar.gz

链接：相关安装包
提取码：1234
在这里插入图片描述

实验思路
1、MHA架构

2、故障模拟

实验准备

主机操作系统IP地址所需组件
MHAmanagerCentOS7192.168.163.10MHAnode组件、MHAmanager组件
mysql1CentOS7192.168.163.11mysql-boost-5.7.20.tar.gz、MHAnode组件
mysql2CentOS7192.168.163.12mysql-boost-5.7.20.tar.gz、MHAnode组件
mysql3CentOS7192.168.163.13mysql-boost-5.7.20.tar.gz、MHAnode组件
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0

在这里插入图片描述
 在这里插入图片描述
 

1、修改mysql节点的主机名
 

mysql1（192.168.163.11）
 

hostnamectl set-hostname mysql1
su -

在这里插入图片描述

mysql2（192.168.163.12）

hostnamectl set-hostname mysql2
su -

在这里插入图片描述

mysql3（192.168.163.13）

hostnamectl set-hostname mysql3
su -

在这里插入图片描述

2、修改三台MySQL服务器的主配置文件/etc/my.cnf，并创建命令软链接

mysql1（192.168.163.11）

vim /etc/my.cnf
[mysqld]
server-id = 11
log_bin = master-bin
log-slave-updates = true

systemctl restart mysqld

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

在这里插入图片描述

mysql2（192.168.163.12）
mysql3（192.168.163.13）

vim /etc/my.cnf
server-id = 12  
#server-id = 13  mysql3则为13，三台服务器 server-id 不能一样
log_bin = master-bin
relay-log = relay-log-bin
relay-log-index = slave-relay-bin.index

systemctl restart mysqld

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

在这里插入图片描述

3、配置MySQL一主两从

（1）所有MySQL服务器进行MySQL授权
mysql1（192.168.163.11）
mysql2（192.168.163.12）
mysql3（192.168.163.13）

mysql -uroot -p123456
grant replication slave on *.* to 'myslave'@'192.168.163.%' identified by '123456';
grant all privileges on *.* to 'mha'@'192.168.163.%' identified by 'manager';
grant all privileges on *.* to 'mha'@'mysql1' identified by 'manager';
grant all privileges on *.* to 'mha'@'mysql2' identified by 'manager';
grant all privileges on *.* to 'mha'@'mysql3' identified by 'manager';
flush privileges;

在这里插入图片描述

（2）在Master节点查看二进制文件和同步点
mysql1（192.168.163.11）

show master status;
#每个人的二进制文件名或者偏移量都可能不一样，记住自己的

在这里插入图片描述

（3）在 Slave1、Slave2 节点执行同步操作
mysql2（192.168.163.12）
mysql3（192.168.163.13）

change master to master_host='192.168.163.11',master_user='myslave',master_password='123456',master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=1747;

start slave;

show slave status\G
Slave_IO_Running: Yes
Slave_SQL_Running: Yes

#一般 Slave_IO_Running: No 的可能性：
#网络不通
#my.cnf配置有问题
#密码、file文件名、pos偏移量不对
#防火墙没有关闭

在这里插入图片描述

（4）Slave1、Slave2 节点设置为只读模式
mysql2（192.168.163.12）
mysql3（192.168.163.13）

set global read_only=1;
#改回读写状态set global read_only=0;

在这里插入图片描述

（5）主从复制验证
mysql1（192.168.163.11）
创建库

create database test;
use test;
create table test(id int);
insert into test values(1);

在这里插入图片描述

mysql2（192.168.163.12）
mysql3（192.168.163.13）
查询库验证

show databases;

在这里插入图片描述

4、安装 MHA 软件

（1）所有服务器上都安装 MHA 依赖的环境
MHAmanager（192.168.163.10）
mysql1（192.168.163.11）
mysql2（192.168.163.12）
mysql3（192.168.163.13）

#安装在线源
mv /etc/yum.repos.d/repos.bak/CentOS-* /etc/yum.repos.d/
yum list

yum install epel-release --nogpgcheck -y

yum install -y perl-DBD-MySQL
perl-Config-Tiny
perl-Log-Dispatch
perl-Parallel-ForkManager
perl-ExtUtils-CBuilder
perl-ExtUtils-MakeMaker
perl-CPAN

在这里插入图片描述

（2）安装MHA node软件包
MHAmanager（192.168.163.10）
mysql1（192.168.163.11）
mysql2（192.168.163.12）
mysql3（192.168.163.13）

#将软件包mha4mysql-node-0.57.tar.gz放入/opt目录下
cd /opt
tar zxvf mha4mysql-node-0.57.tar.gz
cd mha4mysql-node-0.57
perl Makefile.PL
make && make install

在这里插入图片描述

（3）在 MHA manager 节点上安装 manager 组件
MHAmanager（192.168.163.10）

#将软件包mha4mysql-manager-0.57.tar.gz放入/opt目录下
cd /opt
tar zxvf mha4mysql-manager-0.57.tar.gz
cd mha4mysql-manager-0.57
perl Makefile.PL
make && make install

在这里插入图片描述

组件作用
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 manager的脚本
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控制故障转移（自动或者手动）
masterha_conf_host添加或删除配置的 server 信息
masterha_stop关闭manager

主要如下：

脚本作用
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 已不再使用这个工具）
purge_relay_logs清除中继日志（不会阻塞 SQL 线程）

5、在所有服务器上配置无密码认证

（1）在 manager 节点上配置到所有数据库节点的无密码认证
MHAmanager（192.168.163.10）

ssh-keygen -t rsa 				#一路按回车键
ssh-copy-id 192.168.163.11
ssh-copy-id 192.168.163.12
ssh-copy-id 192.168.163.13

在这里插入图片描述

（2）在 mysql1 上配置到数据库节点 mysql2 和 mysql3 的无密码认证 ssh-keygen -t rsa
mysql1（192.168.163.11）

ssh-keygen -t rsa
ssh-copy-id 192.168.163.12
ssh-copy-id 192.168.163.13

（3）在 mysql2 上配置到数据库节点 mysql1 和 mysql3 的无密码认证
mysql2（192.168.163.12）

ssh-keygen -t rsa
ssh-copy-id 192.168.163.11
ssh-copy-id 192.168.163.13

（4）在 mysql3 上配置到数据库节点 mysql1 和 mysql2 的无密码认证
mysql3（192.168.163.13）

ssh-keygen -t rsa
ssh-copy-id 192.168.163.11
ssh-copy-id 192.168.163.12

6、在 manager 节点上配置 MHA

MHAmanager（192.168.163.10）
（1）在 manager 节点上复制相关脚本到/usr/local/bin 目录

cp -rp /opt/mha4mysql-manager-0.57/samples/scripts /usr/local/bin

#复制后会有四个执行文件
ll /usr/local/bin/scripts/

在这里插入图片描述

文件名作用
master_ip_failover自动切换时 VIP 管理的脚本
master_ip_online_change在线切换时 vip 的管理
power_manager故障发生后关闭主机的脚本
send_report因故障切换后发送报警的脚本

（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

cp /usr/local/bin/scripts/master_ip_failover /usr/local/bin

在这里插入图片描述

#先清空原有内容
echo '' > /usr/local/bin/master_ip_failover

#直接复制并修改vip相关参数
vim /usr/local/bin/master_ip_failover
#!/usr/bin/env perl
use strict;
use warnings FATAL => 'all';

use Getopt::Long;

my (
$command, $ssh_user, $orig_master_host, $orig_master_ip,
$orig_master_port, $new_master_host, $new_master_ip, $new_master_port
);
#############################添加内容部分#########################################
my $vip = '192.168.163.200';							#指定vip的地址
my $brdc = '192.168.163.255';							#指定vip的广播地址
my $ifdev = 'ens33';									#指定vip绑定的网卡
my $key = '1';											#指定vip绑定的虚拟网卡序列号
my $ssh_start_vip = "/sbin/ifconfig ens33:$key $vip";	#代表此变量值为ifconfig ens33:1 192.168.163.200
my $ssh_stop_vip = "/sbin/ifconfig ens33:$key down";	#代表此变量值为ifconfig ens33:1 down
my $exit_code = 0;										#指定退出状态码为0
#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;";
#my $ssh_stop_vip = "/usr/sbin/ip addr del $vip/24 dev $ifdev label $ifdev:$key";
##################################################################################
GetOptions(
'command=s' => \$command,
'ssh_user=s' => \$ssh_user,
'orig_master_host=s' => \$orig_master_host,
'orig_master_ip=s' => \$orig_master_ip,
'orig_master_port=i' => \$orig_master_port,
'new_master_host=s' => \$new_master_host,
'new_master_ip=s' => \$new_master_ip,
'new_master_port=i' => \$new_master_port,
);

exit &main();

sub main {

print "\n\nIN SCRIPT TEST====$ssh_stop_vip==$ssh_start_vip===\n\n";

if ( $command eq "stop" || $command eq "stopssh" ) {

my $exit_code = 1;
eval {
print "Disabling the VIP on old master: $orig_master_host \n";
&stop_vip();
$exit_code = 0;
};
if ($@) {
warn "Got Error: $@\n";
exit $exit_code;
}
exit $exit_code;
}
elsif ( $command eq "start" ) {

my $exit_code = 10;
eval {
print "Enabling the VIP - $vip on the new master - $new_master_host \n";
&start_vip();
$exit_code = 0;
};
if ($@) {
warn $@;
exit $exit_code;
}
exit $exit_code;
}
elsif ( $command eq "status" ) {
print "Checking the Status of the script.. OK \n";
exit 0;
}
else {
&usage();
exit 1;
}
}
sub start_vip() {
`ssh $ssh_user\@$new_master_host \" $ssh_start_vip \"`;
}
## A simple system call that disable the VIP on the old_master
sub stop_vip() {
`ssh $ssh_user\@$orig_master_host \" $ssh_stop_vip \"`;
}

sub usage {
print
"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";
}


在这里插入图片描述
 

（3）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
 

mkdir /etc/masterha
cp /opt/mha4mysql-manager-0.57/samples/conf/app1.cnf /etc/masterha

vim /etc/masterha/app1.cnf
[server default]
manager_log=/var/log/masterha/app1/manager.log
manager_workdir=/var/log/masterha/app1
master_binlog_dir=/usr/local/mysql/data
master_ip_failover_script=/usr/local/bin/master_ip_failover
master_ip_online_change_script=/usr/local/bin/master_ip_online_change
user=mha
password=manager
ping_interval=1
remote_workdir=/tmp
repl_user=myslave
repl_password=123456
secondary_check_script=/usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.163.12 -s 192.168.163.13
shutdown_script=""
ssh_user=root

[server1]
hostname=192.168.163.11
port=3306

[server2]
candidate_master=1
check_repl_delay=0
hostname=192.168.163.12
port=3306

[server3]
hostname=192.168.163.13
port=3306

#--------------------------配置文件解释--------------------------------------------------------------------------
[server default]
manager_log=/var/log/masterha/app1/manager.log　　　 #manager日志
manager_workdir=/var/log/masterha/app1.log　　　　	#manager工作目录
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
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
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
user=mha					#设置监控用户root
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
ping_interval=1				#设置监控主库，发送ping包的时间间隔1秒，默认是3秒，尝试三次没有回应的时候自动进行failover
remote_workdir=/tmp			#设置远端mysql在发生切换时binlog的保存位置
repl_user=myslave			#设置复制用户的用户
repl_password=123456		#设置复制用户的密码
report_script=/usr/local/send_report　　#设置发生切换后发送的报警的脚本
secondary_check_script=/usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.163.12 -s 192.168.163.13	#指定检查的从服务器IP地址
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）
ssh_user=root				#设置ssh的登录用户名

[server1]
hostname=192.168.163.11
port=3306

[server2]
hostname=192.168.163.12
port=3306
candidate_master=1
#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，即使这个主库不是集群中最新的slave
check_repl_delay=0
#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

[server3]
hostname=192.168.163.13
port=3306


在这里插入图片描述
 

7、第一次配置需要在 Master 节点上手动开启虚拟IP
 

Master（192.168.163.11）
 

/sbin/ifconfig ens33:1 192.168.163.200/24


在这里插入图片描述
 

8、在 manager 节点上测试 ssh 无密码认证
 

MHAmanager（192.168.163.10）
 

masterha_check_ssh -conf=/etc/masterha/app1.cnf
#如果正常最后会输出 successfully；


#如果失败可以去配置服务器无密码认证的地方看看有没有问题


在这里插入图片描述
 

9、在 manager 节点上测试 mysql 主从连接情况
 

MHAmanager（192.168.163.10）
 

masterha_check_repl -conf=/etc/masterha/app1.cnf
#最后出现 MySQL Replication Health is OK 字样说明正常；
#出现MySQL Replication Health is NOT OK!的，可以去看一下mysql服务器上的软链接是否少创建-->本文位置：2、修改三台MySQL服务器的主配置文件/etc/my.cnf，并创建命令软链接


在这里插入图片描述
 

10、在 manager 节点上启动 MHA
 

MHAmanager（192.168.163.10）
 

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 &


#------------------------组件解释----------------------------------------------------------------------------------
--remove_dead_master_conf：该参数代表当发生主从切换后，老的主库的 ip 将会从配置文件中移除。
--manger_log：日志存放位置。
--ignore_last_failover：在缺省情况下，如果 MHA 检测到连续发生宕机，且两次宕机间隔不足 8 小时的话，则不会进行 Failover， 之所以这样限制是为了避免 ping-pong 效应。该参数代表忽略上次 MHA 触发切换产生的文件，默认情况下，MHA 发生切换后会在日志记目录，也就是上面设置的日志app1.failover.complete文件，下次再次切换的时候如果发现该目录下存在该文件将不允许触发切换，除非在第一次切换后收到删除该文件，为了方便，这里设置为--ignore_last_failover。


在这里插入图片描述
 

11、查看相关状态
 

MHAmanager（192.168.163.10）
 

      
  • 查看 MHA 状态，可以看到当前的 master 是 Mysql1 节点。
 

masterha_check_status --conf=/etc/masterha/app1.cnf


在这里插入图片描述
 

MHAmanager（192.168.163.10）
 

       
  • 查看 MHA 日志，也以看到当前的 master 是 192.168.163.11
 

cat /var/log/masterha/app1/manager.log | grep "current master"


在这里插入图片描述
 mysql1（192.168.163.11）
 

        
  • 查看 Mysql1 的 VIP 地址，查看 Mysql1 的 VIP 地址 192.168.163.200 是否存在，这个 VIP 地址不会因为 manager 节点停止 MHA 服务而消失。
 

ifconfig


在这里插入图片描述
 

补充：若要关闭 manager 服务，可以使用如下命令。
 

masterha_stop --conf=/etc/masterha/app1.cnf
或者可以直接采用 kill 进程 ID 的方式关闭。


三、故障模拟
 

1、故障模拟
 

（1）在 manager 节点上监控观察日志记录
 MHAmanager（192.168.163.10）
 

tail -f /var/log/masterha/app1/manager.log


在这里插入图片描述
 （2）在 Master 节点 Mysql1 上停止mysql服务
 mysql1（192.168.163.11）
 

systemctl stop mysqld
或
pkill -9 mysql


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。
 在这里插入图片描述
 

（3）查看 mysql2 是否接管 VIP
 mysql2（192.168.163.12）
 

ifconfig


在这里插入图片描述
 （4）回到manager 节点上监控观察日志记录
 MHAmanager（192.168.163.10）
 在这里插入图片描述
 

             
 
 
              
故障切换备选主库的算法：
 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。
 2、数据一致的情况下，按照配置文件顺序，选择备选主库。
 3、设定有权重（candidate_master=1），按照权重强制指定备选主。
 （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。
 （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。
 

             
 

2、故障修复步骤
 

（1）修复mysql
 mysql1（192.168.163.11）
 

systemctl restart mysqld


在这里插入图片描述
 

（2）修复主从
 

              
  • 在现主库服务器 Mysql2 查看二进制文件和同步点
     mysql2（192.168.163.12）
 

mysql -uroot -p123456 -e 'show master status;'
#在数据库中执行show master status;


在这里插入图片描述
 

               
  • 在原主库服务器 mysql1 执行同步操作
     mysql1（192.168.163.11）
 

change master to master_host='192.168.163.12',master_user='myslave',master_password='123456',master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=1747;

start slave;
show slave status\G


在这里插入图片描述
 

（3）在 manager 节点上修改配置文件app1.cnf
 MHAmanager（192.168.163.10）
 

                
  • 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
 

vim /etc/masterha/app1.cnf
……
secondary_check_script=/usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.163.11 -s 192.168.163.13
......
[server1]
hostname=192.168.163.12
port=3306

[server2]
candidate_master=1
check_repl_delay=0
hostname=192.168.163.11
port=3306

[server3]
hostname=192.168.163.13
port=3306


在这里插入图片描述
 （4）在 manager 节点上启动 MHA
 MHAmanager（192.168.163.10）
 

masterha_stop --conf=/etc/masterha/app1.cnf

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 &

masterha_check_status --conf=/etc/masterha/app1.cnf


在这里插入图片描述

标签：数据库,192.168,MHA,manager,masterha,master,ssh,集群
来源： https://blog.csdn.net/empty_csx/article/details/116230775