MySQL之MHA高可用配置与故障转移

• 一、传统主从架构的存在的问题
• 二、概述
• 三、案例部署
• • 3.1 案例环境
  • 3.2 主动同步
  • • 3.2.1 master
    • 3.2.2 slave1
    • 3.2.3 slave2
    • 3.2.4 设置两个从库为只读模式
    • 3.2.5 验证是否开启同步
  • 3.3 安装MHA软件
  • • 3.3.1 所有服务器上都安装 MHA 依赖的环境，首先安装 epel 源
    • 3.3.2 MHA 软件包对于每个操作系统版本不一样，这里 CentOS7.3 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
    • 3.3.3 配置无密码认证
    • 3.3.4 配置MHA
    • • 1）在 manager 节点上复制相关脚本到/usr/local/bin 目录
      • 2）复制上述的自动切换时 VIP 管理的脚本到/usr/local/bin 目录，这里使用脚本管理 VIP，
      • 3）创建 MHA 软件目录并拷贝配置文件
      • 4）测试 ssh 无密码认证，如果正常最后会输出 successfully
      • 5）测试 MySQL 主从连接情况监控健康检查，最后出现 MySQL Replication Health is OK
      • 6）第一次配置需要去master上手动开启虚拟IP
      • 7）启动MHA
      • 8）查看mha状态，查看master节点是否正确
  • 3.4 实验验证
  • • 3.4.1 master主库模拟宕机，观察备主是否生效以及vip地址是否漂移到对应主机上
    • 3.4.2 注意事项
  • 3.5 修复主从

一、传统主从架构的存在的问题

• 传统的MySQL主从架构存在的问题
  • 单点故障（当主mysql服务器发生故事的时候不会自动转移）

二、概述

• MHA概述
  • 基于一主多从架构
  • 一套优秀的MySQL高可用环境下故障切换和主从复制的软件
  • MySQL故障过程中，MHA能做到0-30秒内自动完成故障切换
• MHA的组成
  • MHA Manager（管理节点）
  • MHA Node（数据节点）
• 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
  • 目前MHA支持一主多从架构，最少三台服务，即一主两从

三、案例部署

3.1 案例环境

三台装好MySQL5.6版本的数据库服务器
master：192.168.10.10 主服务器
slave1：192.168.10.20 从服务器/备选服务器
slave2：192.168.10.30 从服务器
vip（漂移地址）：192.168.10.200
mha-manger：192.168.10.40

3.2 主动同步

3.2.1 master

1）修改 Master 的主配置文件/etc/my.cnf 文件，三台服务器的 server-id 不能一样，另外两台写 2 和 3 即可

root@master ~]# vi /etc/my.cnf
[mysqld]
server-id = 1
log_bin = master-bin
log-slave-updates = true

2）做两个软链接，软链接是为 HMA 服务的，启动mysql

[root@master ~]# ln -s /usr/local/mysql/bin/mysql /usr/sbin
[root@master ~]# ln -s /usr/local/mysql/bin/mysqlbinlog /usr/sbin
[root@master ~]# systemctl restart mysqld
[root@master ~]# mysql

3）授权，在所有数据库节点上授权两个用户，一个是从库同步使用，另外一个是 manager 使用

mysql> grant replication slave on *.* to 'myslave'@'192.168.10.%' identified by '123456';
mysql> grant all privileges on *.* to 'mha'@'192.168.10.%' identified by 'manager';
mysql> flush privileges;

4）下面三条授权按理论是不用添加的，但是做案例实验环境时候通过 MHA 检查
MySQL 主从有报错，报两个从库通过主机名连接不上主库，所以所有数据库加上下面的授
权。

mysql> grant all privileges on *.* to 'mha'@'server1' identified by 'manager';
mysql> grant all privileges on *.* to 'mha'@'server2' identified by 'manager';
mysql> grant all privileges on *.* to 'mha'@'server3' identified by 'manager';

5）查看二进制文件和同步点

mysql> show master status
    -> ;
+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| File              | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |
+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| master-bin.000001 |      616 |              |                  |                   |
+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
1 row in set (0.00 sec)

3.2.2 slave1

1）修改 slave1 的主配置文件/etc/my.cnf 文件

[root@slave1 ~]# vi /etc/my.cnf
[mysqld]
server-id = 2
log_bin = master-bin
relay_log = relay-log-bin
relay_log_index = slave-relay-bin.index

2）做两个软链接，软链接是为 HMA 服务的

[root@slave1 ~]# ln -s /usr/local/mysql/bin/mysql /usr/sbin
[root@slave1 ~]# ln -s /usr/local/mysql/bin/mysqlbinlog /usr/sbin
[root@slave1 ~]# systemctl restart mysqld
[root@slave1 ~]# mysql

3）授权，在所有数据库节点上授权两个用户，一个是从库同步使用，另外一个是 manager 使用

mysql> grant replication slave on *.* to 'myslave'@'192.168.10.%' identified by '123456';
mysql> grant all privileges on *.* to 'mha'@'192.168.10.%' identified by 'manager';
mysql> flush privileges;

4）下面三条授权按理论是不用添加的，但是做案例实验环境时候通过 MHA 检查
MySQL 主从有报错，报两个从库通过主机名连接不上主库，所以所有数据库加上下面的授
权。

mysql> grant all privileges on *.* to 'mha'@'server1' identified by 'manager';
mysql> grant all privileges on *.* to 'mha'@'server2' identified by 'manager';
mysql> grant all privileges on *.* to 'mha'@'server3' identified by 'manager';

5）执行同步

 change master to master_host='192.168.10.10',master_user='myslave',master_password='123456',master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=616; 
 mysql> start slave;
 ## IO 和 SQL 线程都是 yes 代表同步是否正常。
mysql> show slave status\G;
Slave_IO_Running: Yes
Slave_SQL_Running: Yes

3.2.3 slave2

修改 slave2 的主配置文件/etc/my.cnf 文件,其余的和slave2保持一致

[mysqld]
server-id = 3
relay_log = relay-log-bin
relay_log_index = slave-relay-bin.index

3.2.4 设置两个从库为只读模式

set global read_only=1;

3.2.5 验证是否开启同步

1）主库创建新的库和表

mysql> create database t1;
mysql> use t1;
mysql> create table man(id int(2) primary key,name varchar(48),date int(16));
mysql> insert into man values(1,'tian',20201230);

2）从库验证是否自动同步到新的库和表

mysql> show tables;
+--------------+
| Tables_in_t1 |
+--------------+
| man          |
+--------------+
1 row in set (0.00 sec)
mysql> select * from man;
+----+------+----------+
| id | name | date     |
+----+------+----------+

3.3 安装MHA软件

3.3.1 所有服务器上都安装 MHA 依赖的环境，首先安装 epel 源

[root@manger ~]# yum install epel-release --nogpgcheck
[root@manger ~]# yum install -y perl-DBD-MySQL perl-Config-Tiny perl-Log-Dispatch perl-Parallel-ForkManager perl-ExtUtils-CBuilder perl-ExtUtils-MakeMaker perl-CPAN

3.3.2 MHA 软件包对于每个操作系统版本不一样，这里 CentOS7.3 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）所有节点安装node组件

[root@manger ~]# tar zxvf mha4mysql-node-0.57.tar.gz 
[root@manger ~]# cd mha4mysql-node-0.57/
[root@manger mha4mysql-node-0.57]# perl Makefile.PL 
[root@manger mha4mysql-node-0.57]# make
[root@manger mha4mysql-node-0.57]# make install

2）manger节点安装manager组件

[root@manger ~]# tar zxvf mha4mysql-manager-0.57.tar.gz 
[root@manger ~]# cd mha4mysql-manager-0.57/
[root@manger mha4mysql-manager-0.57]# perl Makefile.PL 
[root@manger mha4mysql-manager-0.57]# make
[root@manger mha4mysql-manager-0.57]# make install

3）工具解析

• manager 安装后在/usr/local/bin 下面会生成几个工具，主要包括以下几个：

  • 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

• node 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 MHA
  Manager 的脚本触发，无需人为操作）主要如下：

  • 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）

3.3.3 配置无密码认证

1）manger：

[root@manger ~]# ssh-keygen -t rsa
[root@manger ~]# ssh-copy-id 192.168.10.10
[root@manger ~]# ssh-copy-id 192.168.10.20
[root@manger ~]# ssh-copy-id 192.168.10.30

2）master：

[root@master ~]# ssh-keygen -t rsa
[root@master ~]# ssh-copy-id 192.168.10.20
[root@master ~]# ssh-copy-id 192.168.10.30

3）slave1：

[root@slave1 ~]# ssh-keygen -t rsa
[root@slave1 ~]# ssh-copy-id 192.168.10.10
[root@slave1 ~]# ssh-copy-id 192.168.10.30

4）slave2：

[root@slave2 ~]# ssh-keygen -t rsa
[root@slave2 ~]# ssh-copy-id 192.168.10.10
[root@slave2 ~]# ssh-copy-id 192.168.10.20

3.3.4 配置MHA

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

[root@manger ~]# cp -ra mha4mysql-manager-0.57/samples/scripts /usr/local/bin/
[root@manger ~]# ll /usr/local/bin/scripts/
总用量 32
-rwxr-xr-x. 1 1001 1001  3648 5月  31 2015 master_ip_failover  ##自动切换时 VIP 管理的脚本
-rwxr-xr-x. 1 1001 1001  9870 5月  31 2015 master_ip_online_change  ##在线切换时 vip 的管理
-rwxr-xr-x. 1 1001 1001 11867 5月  31 2015 power_manager  ## 故障发生后关闭主机的脚本
-rwxr-xr-x. 1 1001 1001  1360 5月  31 2015 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，这里使用脚本管理 VIP，

也是推荐的一种方式，生产环境不太建议使用 keepalived。

[root@manger ~]# cp /usr/local/bin/scripts/master_ip_failover /usr/local/bin/
[root@manger ~]# vi /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 = '192.168.10.200';
my $brdc = '192.168.10.255';
my $ifdev = 'ens33';
my $key = '1';
my $ssh_start_vip = "/sbin/ifconfig ens33:$key $vip";
my $ssh_stop_vip = "/sbin/ifconfig ens33:$key down";
my $exit_code = 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";
}

3）创建 MHA 软件目录并拷贝配置文件

[root@manger ~]# mkdir /etc/masterha
[root@manger ~]# cp mha4mysql-manager-0.57/samples/conf/app1.cnf /etc/masterha/
[root@manger ~]# vi /etc/masterha/app1.cnf 
[server default]
manager_workdir=/var/log/masterha/app1
manager_log=/var/log/masterha/app1/manager.log
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
password=manager
user=mha
ping_interval=1
remote_workdir=/tmp
repl_password=123456
repl_user=myslave
secondary_check_script= /usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.10.10 -s 192.168.10.20 -s 192.168.10.30
shutdown_script=""
ssh_user=root

[server1]
hostname=192.168.10.10
port=3306

[server2]
hostname=192.168.10.20
port=3306
candidate_master=1   #设置为候选master
check_repl_delay=0     #默认情况下如果一个slave落后master 100M的relay logs的话，MHA将不会选择该slave作为一个新的slave，但check_repl_delay=0的话，即使落后很多日志，也强制选择其为备选主库。

[server3]
hostname=192.168.10.30
port=3306

4）测试 ssh 无密码认证，如果正常最后会输出 successfully

[root@manger ~]# masterha_check_ssh --conf=/etc/masterha/app1.cnf
。。。此处省略
Wed Dec 30 16:48:49 2020 - [info] All SSH connection tests passed successfully.

5）测试 MySQL 主从连接情况监控健康检查，最后出现 MySQL Replication Health is OK

[root@manger ~]# masterha_check_repl -conf=/etc/masterha/app1.cnf
。。。此处省略
MySQL Replication Health is OK.

6）第一次配置需要去master上手动开启虚拟IP

[root@master ~]# /sbin/ifconfig ens33:1 192.168.10.200/24

7）启动MHA

[root@manger ~]# 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 &

–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。

8）查看mha状态，查看master节点是否正确

[root@manger ~]# masterha_check_status --conf=/etc/masterha/app1.cnf
app1 (pid:5692) is running(0:PING_OK), master:192.168.10.10

3.4 实验验证

3.4.1 master主库模拟宕机，观察备主是否生效以及vip地址是否漂移到对应主机上

root@master ~]# pkill -9 mysql

## 从slave2上查看，master_host有原slave1顶替，IO进程和SQL进程正常
mysql> show slave status\G
*************************** 1. row ***************************
               Slave_IO_State: Waiting for master to send event
                  Master_Host: 192.168.10.20
                  Master_User: myslave
                  Master_Port: 3306
                Connect_Retry: 60
              Master_Log_File: master-bin.000001
          Read_Master_Log_Pos: 1892
               Relay_Log_File: relay-log-bin.000002
                Relay_Log_Pos: 284
        Relay_Master_Log_File: master-bin.000001
             Slave_IO_Running: Yes
            Slave_SQL_Running: Yes


## 在slave1上查看漂移地址vip
[root@slave1 ~]# ip addr
	ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:32:ee:41 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.10.20/24 brd 192.168.10.255 scope global ens33
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet 192.168.10.200/24 brd 192.168.10.255 scope global secondary ens33:1

3.4.2 注意事项

由于本次案例环境是一主两从的模式，所以在主库宕机之后，主库会由slave1接替，主从状态依旧正常，但是mha监控检查会显示不成功。这是因为mha运行必须是一主两从的模式，所以如果案例环境是三台机器一主三从的模式，在模拟宕机之后，mha监控检查才会显示成功。在修复坏库，再次检查mha健康检查也会恢复正常

3.5 修复主从

[root@manger ~]# vi /etc/masterha/app1.cnf
。。。此处省略
[server1]
hostname=192.168.10.10
port=3306
candidate_master=1
check_repl_delay=0

[server2]
hostname=192.168.10.20
port=3306

[server3]
hostname=192.168.10.30
port=3306

## 在坏库上重启mysql服务，将坏库重新添加到主从同步中
[root@master ~]# systemctl start mysql
[root@master ~]# mysql
mysql> change master to master_host='192.168.10.20',master_user='myslave',master_password='123456',master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=1892; 
mysql> start slave;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
mysql> show slave status\G
*************************** 1. row ***************************
               Slave_IO_State: Waiting for master to send event
                  Master_Host: 192.168.10.20
                  Master_User: myslave
                  Master_Port: 3306
                Connect_Retry: 60
              Master_Log_File: master-bin.000001
          Read_Master_Log_Pos: 1892
               Relay_Log_File: master-relay-bin.000002
                Relay_Log_Pos: 284
        Relay_Master_Log_File: master-bin.000001
             Slave_IO_Running: Yes
            Slave_SQL_Running: Yes

###主库上新建一个数据库t2，查看是否同步成功
## slave2（主库）
mysql> create database t2;

## master（从库）
mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| t1                 |
| t2                 |
| test               |
+--------------------+
## slave2 （从库）
mysql> show databases;
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| t1                 |
| t2                 |
| test               |
+--------------------+
###主从同步恢复

## mha健康检查
[root@manger ~]# masterha_check_repl -conf=/etc/masterha/app1.cnf 
。。。省略
MySQL Replication Health is OK.
### 启动mha
[root@manger ~]# 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 &

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