关系型数据库mysql(10)MHA的高可用

一. MHA 的相关知识

1. 什么是 MHA

  • 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。

2. MHA 的组成

  • MHA Node（数据节点）

MHA Node 运行在每台 MySQL 服务器上。

  • 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

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
  • MHA Manger 管理多组主从复制

4. MHA 工作原理

1、从宕机崩溃的 master 保存二进制日志事件（binlog  events）；
2、识别含有最新的更新 slave 日志
3、应用差异的中继日志（relay log）到其他的 slave
4、应用从 master 保存的二进制日志事件
5、提升一个 salve 为新的 master
6、使其他的 slave 连接行的 master 进行复制。

 5. 数据同步方式

  • 异步复制
    • 只要master 完成 客户端的提交事务,就会返回给客户端信息 ，并不关心从是否同步到数据
  • 同步复制
    • 客户端提交事务时候 master 要等所有从服务器同步完 才返回给客户端
  • 半同步复制
    • 客户端提交事务的时候 master 会等其中一个 slave 同步完数据之后 才会返中给客户端

6. mysql 高可用

MySQL高可用场景是指在数据库系统设计和运维过程中，为了确保MySQL数据库服务的连续性和稳定性，针对可能出现的单点故障、服务器宕机、数据丢失、网络中断等各种可能导致服务中断的情况，采取一系列技术措施和架构设计，使得MySQL数据库能够在出现故障时快速恢复服务，最大限度地减少服务不可用时间和数据损失。

具体场景包括但不限于

  • 主从复制（Master-Slave Replication）：通过主从结构，主数据库的每次写操作都会被复制到从数据库，当主数据库出现故障时，可以快速切换到从数据库继续提供服务。
  • 多主复制（Multi-Master Replication）：在某些场景下，多个数据库节点之间可以互相作为对方的主库，实现多点写入和数据同步。
  • 半同步复制（Semi-Synchronous Replication）：确保主库的事务在至少一个从库上提交后才返回成功，增强了数据安全性。
  • 集群技术（如MySQL Cluster、Galera Cluster）：通过集群化部署，实现数据在多个节点间的实时同步和分布式处理，提供高可用性和容错能力。
  • 读写分离（Read/Write Splitting）：将读操作分发到多个从库，减轻主库压力，同时也增加了读服务的可用性。
  • 故障切换（Failover）：通过监控系统自动检测主数据库的健康状况，一旦主库出现故障，能自动或手动地将服务切换到备用节点。
  • 数据库代理（如Amoeba、MaxScale）：通过数据库代理层来实现复杂的路由策略、负载均衡和高可用性。
  • 备份与恢复：定期备份数据库，并确保在灾难发生时能快速恢复数据。

通过上述场景和手段，MySQL数据库系统能够在各种可能的故障条件下，继续保持对外提供数据服务，这就是所谓的MySQL高可用场景。 

二. MySQL MHA 的搭建 

实验思路：
1．MHA架构

  • 数据库安装
  • 一主两从
  • MHA搭建

2．故障模拟

  • 主库失效
  • 备选主库成为主库
  • 原故障主库恢复重新加入到MHA成为从库

实验环境 

MHA manager 节点服务器192.168.209.64安装MHA node 和 manager 组件
Master 节点服务器192.168.209.60安装mysql5.7、MHA node 组件
Slave1 节点服务器192.168.209.61安装mysql5.7、MHA node 组件
Slave2 节点服务器192.168.209.63安装mysql5.7、MHA node 组件
systemctl stop firewalld
setenforce 0
 
1、Master、Slave1、Slave2 节点上安装 mysql5.7
 
2、修改 Master、Slave1、Slave2 节点的主机名
 
hostnamectl set-hostname Master
hostnamectl set-hostname Slave1
hostnamectl set-hostname Slave2

1、数据库的主从复制

1.1 修改 Master、Slave1、Slave2 节点的 Mysql主配置文件/etc/my.cnf 
##Master 节点##
vim /etc/my.cnf
[mysqld]
server-id = 1
log_bin = master-bin
log-slave-updates = true
 
systemctl restart mysqld
 
##Slave1 节点##
vim /etc/my.cnf
server-id = 2                         #三台服务器的 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
 
 
###Slave2 节点##
vim /etc/my.cnf                        #三台服务器的 server-id 不能一样
server-id = 3 
log_bin = master-bin
relay-log = relay-log-bin
relay-log-index = slave-relay-bin.index
 
 
systemctl restart mysqld

 

 

1.2 在 Master、Slave1、Slave2 节点上都创建两个软链接
ln -s /usr/local/mysql/bin/mysql /usr/sbin/
ln -s /usr/local/mysql/bin/mysqlbinlog /usr/sbin/
 1.3 配置 mysql 一主两从
mysql -uroot -p
grant replication slave on *.* to 'myslave'@'192.168.209.%' identified by '123456';        
#从数据库同步使用
grant all privileges on *.* to 'mha'@'192.168.209.%' identified by 'manager';       
#manager 使用
 
grant all privileges on *.* to 'mha'@'master' identified by 'manager';                
#防止从库通过主机名连接不上主库
grant all privileges on *.* to 'mha'@'slave1' identified by 'manager';
grant all privileges on *.* to 'mha'@'slave2' identified by 'manager';
flush privileges;
 1.3.2 在 Master 节点查看二进制文件和同步点
show master status;

 1.3.3 在 Slave1、Slave2 节点执行同步操作
change master to master_host='192.168.209.60',
master_user='myslave',
master_password='123456',
master_log_file='master-bin.000002',
master_log_pos=1747; 
 
start slave;
 1.3.4 在 Slave1、Slave2 节点查看数据同步结果 
show slave status\G        
//确保 IO 和 SQL 线程都是 Yes，代表同步正常。
Slave_IO_Running: Yes
Slave_SQL_Running: Yes

 

1.3.5 两个从库必须设置为只读模式 
set global read_only=1;

 

1.3.6 插入数据测试数据库同步 
##在 Master 主库插入条数据，测试是否同步##
create database test;
use test;
create table test(id int);
insert into test(id) values (1);

主创建库 

 

从被复制过来了 

 

2、安装MHA所有组件

2.1 安装 MHA 软件
2.1.1 所有服务器上都安装 MHA 依赖的环境，首先安装 epel 源
[root@manager ~]#yum install epel-release.noarch -y

安装依赖包

yum install -y perl-DBD-MySQL \
perl-Config-Tiny \
perl-Log-Dispatch \
perl-Parallel-ForkManager \
perl-ExtUtils-CBuilder \
perl-ExtUtils-MakeMaker \
perl-CPAN
2.1.2 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 CentOS7.6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。
cd /opt
tar zxvf mha4mysql-node-0.57.tar.gz
cd mha4mysql-node-0.57
perl Makefile.PL
make && make install

 

2.1.3在 MHA manager 节点上安装 manager 组件 
cd /opt
tar zxvf mha4mysql-manager-0.57.tar.gz
cd mha4mysql-manager-0.57
perl Makefile.PL
make && make install

 #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：
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 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：
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）

2.2 在所有服务器上配置无密码认证
2.2.1 在 manager 节点上配置到所有数据库节点的无密码认证

ssh-keygen -t rsa                 #一路按回车键
ssh-copy-id 192.168.209.60
ssh-copy-id 192.168.209.61
ssh-copy-id 192.168.209.63

 

2.2.2 在 master 上配置到数据库节点 slave1 和 slave2 的无密码认证 
ssh-keygen -t rsa
ssh-copy-id 192.168.209.61
ssh-copy-id 192.168.209.63
 2.2.3 在 slave1 上配置到数据库节点 master 和 slave2 的无密码认证
ssh-keygen -t rsa
ssh-copy-id 192.168.209.60
ssh-copy-id 192.168.209.63
 2.2.4 在 slave2 上配置到数据库节点 master 和 slave1 的无密码认证
ssh-keygen -t rsa
ssh-copy-id 192.168.209.60
ssh-copy-id 192.168.209.61
2.3 在 manager 节点上配置 MHA
2.3.1 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
//拷贝后会有四个执行文件
ll /usr/local/bin/scripts/
------------------------------------------------------------
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
------------------------------------------------------------

 

2.3.2  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

2.3.3 修改内容如下
删除原有内容，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 = '192.168.209.70';                                    #指定vip的地址
my $brdc = '192.168.209.255';                                #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 ens33:1 192.168.80.188
my $ssh_stop_vip = "/sbin/ifconfig ens33:$key down";        #代表此变量值为ifconfig ens33:1 192.168.80.188 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";
}

2.3.4 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 
[root@manager opt]#mkdir /etc/masterha
[root@manager opt]#cp /opt/mha4mysql-manager-0.57/samples/conf/app1.cnf  /etc/masterha/

 vim /etc/masterha/app1.cnf 

vim /etc/masterha/app1.cnf                       
#删除原有内容，直接复制并修改节点服务器的IP地址
[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
password=manager
ping_interval=1
remote_workdir=/tmp
repl_password=123456
repl_user=myslave
secondary_check_script=/usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.209.61 -s 192.168.209.63
shutdown_script=""
ssh_user=root
user=mha
 
[server1]
hostname=192.168.209.60
port=3306
 
[server2]
candidate_master=1
check_repl_delay=0
hostname=192.168.209.61
port=3306
 
[server3]
hostname=192.168.209.63
port=3306
 
------------------------------------------------------------------------------------
[server default]
manager_log=/var/log/masterha/app1/manager.log　　　　　　#manager日志
manager_workdir=/var/log/masterha/app1　　　　　　　　    #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
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，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_password=123            #设置复制用户的密码
repl_user=myslave            #设置复制用户的用户
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 192.168.209.61 -s 192.168.209.63    #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
user=mha                    #设置监控用户root
 
[server1]
hostname=192.168.80.111
port=3306
 
[server2]
hostname=192.168.80.112
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，即使这个从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=192.168.80.113
port=3306
-------------------------------------------------------------------------------------

2.4 第一次配置需要在 Master 节点上手动开启虚拟IP 

/sbin/ifconfig ens33:1 192.168.209.70/24

2.5 在 manager 节点上测试 ssh 无密码认证 

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

 

 

 

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Kong/insomnia Stars: 32.6k License: Apache-2.0 insomnia 是一个开源的、跨平台的 API 客户端，支持 GraphQL、REST、WebSockets、SSE 和 gRPC 协议，并提供云存储、本地存储和 Git 存储。 调试各种流行协议和格式的 API。使用原生 OpenAPI 编辑器设计…
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HTTP基础 基本概念：HTTP是一种计算机之间交流通信的规范，它允许数据在两点之间传输，这个过程可以包括中转或接力。HTTP不仅仅包括文本，还可以包括图片、音频等超文本。状态码：HTTP状态码分为五类： 2xx&…
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