MHA架构介绍
MHA是Master High Availability的缩写,它是目前MySQL高可用方面的一个相对成熟的解决方案,其核心是使用perl语言编写的一组脚本,是一套优秀的作为MySQL高可用性环境下故障切换和主从提升的高可用软件。在MySQL故障切换过程中,MHA能做到在0~ 30秒之内自动完数据库的故障切换操作,并且能在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。
基于MHA的架构不像MMM那样需要搭建主主复制,只需要搭建基本的主从复制架构即可。因为MHA在主库挂掉时,是在多个从库中选取出一个从库作为新的主库。MHA集群中的各节点彼此之间均需要基于ssh
互信通信,以实现远程控制及数据管理功能。
MHA提供功能
- 可以监控Master节点是否可用
- 当Master不可用时,能在多个Slave中选举出新的Master
- 提供了主从切换和故障转移功能,MHA会尝试在宕机的Master上保存binlog,在最大程度上保证事务不丢失。但如果是Master所在服务器已经无法访问,或硬件层面出现了问题,则无法成功保存binlog
- MHA可以与半同步复制结合,避免从库之间出现数据不一致的情况
- 支持MySQL基于GTID和基于日志点的两种复制方式
MHA故障转移过程
- 尝试使用
ssh
登录到宕机崩溃的Master节点上保存二进制日志事件(binlog events); - 从多个Slave中识别含有最新更新的Slave,将其作为备选的Master;
- 然后基于该Slave同步差异的中继日志(relaylog)到其他的Slave上;
- 接着同步从原Master上保存的二进制日志事件(binlog events);
- 将备选的Master提升为新的Master;
- 使其他的Slave连接新的Master进行复制;
- 在新的Master启动vip地址,保证前端请求可以发送到新的Master。
MHA架构图
本次实验所用机器说明
操作系统: CentOS Stream 9
数据库版本:MySQL8.0.36
MHA版本:0.58
名称 | 角色 | IP |
manger | 集群管理节点 | 192.168.0.110 |
master | 主库 | 192.168.0.104 |
slave1 | 从库 | 192.168.0.103 |
slave2 | 从库 | 192.168.0.102 |
本次实验的前提是建立在已经搭建好主从复制集群的前提下,MySQL的主从复制可以参考这篇文章:MySQL5.7.43 GTID主从复制配置
但是在使用MySQL8.0.36配置主从复制的时候和MySQL5.7.43有些地方不同需要注意
等主从复制集群搭建好后就可以开始按下面的步骤开始本次实验了
配置ssh免密登陆
生成密钥
ssh-keygen
生成密钥和公钥后就可以在/root/.ssh/下面看到,当然这是默认的路径
将密钥拷贝到其他服务器上
ssh-copy-id -i /root/.ssh/id_rsa root@192.168.0.104
ssh-copy-id -i /root/.ssh/id_rsa root@192.168.0.103
ssh-copy-id -i /root/.ssh/id_rsa root@192.168.0.102
然后到集群中其他节点上进行同样的操作,由于是重复的操作这里就不演示了,最后测试能否免密登陆即可
安装MHA软件包
MHA下载地址
mha4mysql-manager-0.58.tar.gz:
wget https://github.com/yoshinorim/mha4mysql-manager/releases/download/v0.58/mha4mysql-manager-0.58.tar.gz
mha4mysql-node-0.58.tar.gz:
wget https://github.com/yoshinorim/mha4mysql-node/releases/download/v0.58/mha4mysql-node-0.58.tar.gz
在manager
上安装mha4mysql-manager
软件包
#下载依赖包
yum install -y perl-DBD-MySQL \
perl-Config-Tiny \
perl-Log-Dispatch \
perl-Parallel-ForkManager \
perl-ExtUtils-CBuilder \
perl-ExtUtils-MakeMaker \
perl-CPAN
#进入安装目录
cd mha4mysql-manager-0.58
#编译安装
perl Makefile.PL
make && make install
在所有节点上安装mha4mysql-node
软件包
#下载依赖包
yum install -y perl-DBD-MySQL \
perl-Config-Tiny \
perl-Log-Dispatch \
perl-Parallel-ForkManager \
perl-ExtUtils-CBuilder \
perl-ExtUtils-MakeMaker \
perl-CPAN
#进入安装目录
cd mha4mysql-node-0.58
#编译安装
perl Makefile.PL
make && make install
关于执行perl Makefile.PL报错解决方法参考文章
Can't locate IPC/Cmd.pm in @INC (you may need to install the IPC::Cmd module
https://blog.51cto.com/u_16175492/6651879
这里模块的安装可能很慢请nai'xi
配置manger节点
创建MHA的配置文件存放目录和工作目录
[root@manager ~]# mkdir /etc/mha
[root@manager ~]# mkdir /home/mysql_mha
创建MHA的配置文件,并添加如下内容
这个组件secondary_check_script在安装的时候路径可能在/usr/bin/下面,需要移动到/usr/local/bin/下面 ,或者在下面的配置文件中更改路径
# mha用于访问数据库的账户和密码
user=mha
password=密码
# 指定mha的工作目录
manager_workdir=/home/mysql_mha
# mha日志文件的存放路径
manager_log=/home/mysql_mha/manager.log
# 指定mha在远程节点上的工作目录
remote_workdir=/home/mysql_mha
# 可以使用ssh登录的用户
ssh_user=root
# 用于主从复制的MySQL用户和密码
repl_user=repl
repl_password=密码
# 指定间隔多少秒检测一次
ping_interval=1
# 指定master节点存放binlog日志文件的目录
master_binlog_dir=/var/lib/mysql
# 指定一个脚本,该脚本实现了在主从切换之后,将虚拟IP漂移到新的Master上
master_ip_failover_script=/usr/local/bin/master_ip_failover
# 指定用于二次检查节点状态的脚本
secondary_check_script=/usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.0.104 -s 192.168.0.103 -s 192.168.0.102
# 配置集群中的节点信息
[server1]
hostname=192.168.0.104
port=3306
# 指定该节点可以参与Master选举
candidate_master=1
[server2]
hostname=192.168.0.103
port=3306
candidate_master=1
[server3]
hostname=192.168.0.102
port=3306
# 指定该节点不能参与Master选举
no_master=1
编写配置文件中所配置的master_ip_failover
脚本,该脚本是根据MHA的官方示例修改的,MHA默认并没有提供。需要注意脚本中的几处地方需要根据实际情况进行修改,已用注释标明
#!/usr/bin/env perl
use strict;
use warnings FATAL => 'all';
use Getopt::Long;
my (
$command, $orig_master_host, $orig_master_ip,$ssh_user,
$orig_master_port, $new_master_host, $new_master_ip,$new_master_port,
$orig_master_ssh_port,$new_master_ssh_port,$new_master_user,$new_master_password
);
# 这里定义的虚拟IP可以根据实际情况进行修改
my $vip = '192.168.0.111/24';
my $brdc = '192.168.0.255';
my $ifdev = 'eth0';
my $key = '1';
# 这里的网卡名称 “eth0” 需要根据你机器的网卡名称进行修改
my $ssh_start_vip = "sudo /sbin/ifconfig eth0:$key $vip";
my $ssh_stop_vip = "sudo /sbin/ifconfig eth0:$key down";
my $ssh_Bcast_arp= "sudo /sbin/arping -I bond0 -c 3 -A $vip";
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,
'orig_master_ssh_port=i' => \$orig_master_ssh_port,
'new_master_host=s' => \$new_master_host,
'new_master_ip=s' => \$new_master_ip,
'new_master_port=i' => \$new_master_port,
'new_master_ssh_port' => \$new_master_ssh_port,
'new_master_user' => \$new_master_user,
'new_master_password' => \$new_master_password
);
exit &main();
sub main {
$ssh_user = defined $ssh_user ? $ssh_user : 'root';
print "\n\nIN SCRIPT TEST====$ssh_user|$ssh_stop_vip==$ssh_user|$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();
&start_arp();
$exit_code = 0;
};
if ($@) {
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 \"`;
}
sub stop_vip() {
`ssh $ssh_user\@$orig_master_host \" $ssh_stop_vip \"`;
}
sub start_arp() {
`ssh $ssh_user\@$new_master_host \" $ssh_Bcast_arp \"`;
}
sub usage {
print
"Usage: master_ip_failover --command=start|stop|stopssh|status --ssh_user=user --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";
}
还需要给该脚本添加可执行权限,否则MHA是无法调用的
[root@manager ~]# chmod a+x /usr/local/bin/master_ip_failover
根据配置文件中remote_workdir
的配置,需在其他节点上创建MHA的远程工作目录
[root@master ~]# mkdir /home/mysql_mha
[root@slave-01 ~]# mkdir /home/mysql_mha
[root@slave-02 ~]# mkdir /home/mysql_mha
在配置文件中指定了让manager
使用mha
这个用户来访问数据库节点,所以需要在master
节点上创建mha
用户
create user 'mha'@'%' identified with mysql_native_password by '密码';
grant all privileges on *.* to 'mha'@'%';
flush privileges;
完成以上所有步骤后,在manager
节点上使用masterha_check_ssh
和masterha_check_repl
对配置进行检查,其中masterha_check_ssh
用于检查ssh
登录是否正常,而masterha_check_repl
则用于检查主从节点的复制链路是否正常
[root@manager ~]# masterha_check_ssh --conf=/etc/mha/mysql_mha.cnf
[root@manager ~]# masterha_check_repl --conf=/etc/mha/mysql_mha.cnf
[root@fa0b3e01d810 bin]# masterha_check_ssh --conf=/etc/mha/mysql_mha.cnf
Mon Apr 8 16:54:15 2024 - [warning] Global configuration file /etc/masterha_default.cnf not found. Skipping.
Mon Apr 8 16:54:15 2024 - [info] Reading application default configuration from /etc/mha/mysql_mha.cnf..
Mon Apr 8 16:54:15 2024 - [info] Reading server configuration from /etc/mha/mysql_mha.cnf..
Mon Apr 8 16:54:15 2024 - [info] Starting SSH connection tests..
Mon Apr 8 16:54:18 2024 - [debug]
Mon Apr 8 16:54:16 2024 - [debug] Connecting via SSH from root@192.168.0.103(192.168.0.103:22) to root@192.168.0.104(192.168.0.104:22)..
Mon Apr 8 16:54:17 2024 - [debug] ok.
Mon Apr 8 16:54:17 2024 - [debug] Connecting via SSH from root@192.168.0.103(192.168.0.103:22) to root@192.168.0.102(192.168.0.102:22)..
Mon Apr 8 16:54:17 2024 - [debug] ok.
Mon Apr 8 16:54:18 2024 - [debug]
Mon Apr 8 16:54:16 2024 - [debug] Connecting via SSH from root@192.168.0.102(192.168.0.102:22) to root@192.168.0.104(192.168.0.104:22)..
Mon Apr 8 16:54:17 2024 - [debug] ok.
Mon Apr 8 16:54:17 2024 - [debug] Connecting via SSH from root@192.168.0.102(192.168.0.102:22) to root@192.168.0.103(192.168.0.103:22)..
Mon Apr 8 16:54:18 2024 - [debug] ok.
Mon Apr 8 16:54:18 2024 - [debug]
Mon Apr 8 16:54:15 2024 - [debug] Connecting via SSH from root@192.168.0.104(192.168.0.104:22) to root@192.168.0.103(192.168.0.103:22)..
Mon Apr 8 16:54:17 2024 - [debug] ok.
Mon Apr 8 16:54:17 2024 - [debug] Connecting via SSH from root@192.168.0.104(192.168.0.104:22) to root@192.168.0.102(192.168.0.102:22)..
Mon Apr 8 16:54:17 2024 - [debug] ok.
Mon Apr 8 16:54:18 2024 - [info] All SSH connection tests passed successfully.
Use of uninitialized value in exit at /usr/local/bin/masterha_check_ssh line 44.
[root@fa0b3e01d810 bin]# masterha_check_repl --conf=/etc/mha/mysql_mha.cnf
Mon Apr 8 16:54:38 2024 - [warning] Global configuration file /etc/masterha_default.cnf not found. Skipping.
Mon Apr 8 16:54:38 2024 - [info] Reading application default configuration from /etc/mha/mysql_mha.cnf..
Mon Apr 8 16:54:38 2024 - [info] Reading server configuration from /etc/mha/mysql_mha.cnf..
Mon Apr 8 16:54:38 2024 - [info] MHA::MasterMonitor version 0.58.
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info] Multi-master configuration is detected. Current primary(writable) master is 192.168.0.104(192.168.0.104:3306)
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info] Master configurations are as below:
Master 192.168.0.103(192.168.0.103:3306), replicating from 192.168.0.104(192.168.0.104:3306), read-only
Master 192.168.0.104(192.168.0.104:3306), replicating from 192.168.0.103(192.168.0.103:3306)
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info] GTID failover mode = 1
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info] Dead Servers:
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info] Alive Servers:
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info] 192.168.0.104(192.168.0.104:3306)
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info] 192.168.0.103(192.168.0.103:3306)
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info] 192.168.0.102(192.168.0.102:3306)
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info] Alive Slaves:
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info] 192.168.0.103(192.168.0.103:3306) Version=8.0.36 (oldest major version between slaves) log-bin:enabled
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info] GTID ON
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info] Replicating from 192.168.0.104(192.168.0.104:3306)
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info] Primary candidate for the new Master (candidate_master is set)
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info] 192.168.0.102(192.168.0.102:3306) Version=8.0.36 (oldest major version between slaves) log-bin:enabled
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info] GTID ON
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info] Replicating from 192.168.0.104(192.168.0.104:3306)
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info] Not candidate for the new Master (no_master is set)
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info] Current Alive Master: 192.168.0.104(192.168.0.104:3306)
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info] Checking slave configurations..
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info] Checking replication filtering settings..
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info] binlog_do_db= , binlog_ignore_db=
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info] Replication filtering check ok.
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info] GTID (with auto-pos) is supported. Skipping all SSH and Node package checking.
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info] Checking SSH publickey authentication settings on the current master..
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info] HealthCheck: SSH to 192.168.0.104 is reachable.
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info]
192.168.0.104(192.168.0.104:3306) (current master)
+--192.168.0.103(192.168.0.103:3306)
+--192.168.0.102(192.168.0.102:3306)
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info] Checking replication health on 192.168.0.103..
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info] ok.
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info] Checking replication health on 192.168.0.102..
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info] ok.
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info] Checking master_ip_failover_script status:
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info] /usr/local/bin/master_ip_failover --command=status --ssh_user=root --orig_master_host=192.168.0.104 --orig_master_ip=192.168.0.104 --orig_master_port=3306
IN SCRIPT TEST====root|sudo /sbin/ifconfig eth0:1 down==root|sudo /sbin/ifconfig eth0:1 192.168.0.111/24===
Checking the Status of the script.. OK
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info] OK.
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [warning] shutdown_script is not defined.
Mon Apr 8 16:54:40 2024 - [info] Got exit code 0 (Not master dead).
MySQL Replication Health is OK.
以上检测都通过后,就可以启动MHA服务了。启动命令如下
[root@manager ~]# nohup masterha_manager --conf=/etc/mha/mysql_mha.cnf &
启动完成后,可以使用ps
命令查看masterha_manager
进程是否存在,如下存在则代表启动成功
[root@manager ~]# ps aux |grep masterha_manager
root 2842 0.3 1.1 299648 22032 pts/0 S 18:30 0:00 perl /usr/bin/masterha_manager --conf=/etc/mha/mysql_mha.cnf
root 2901 0.0 0.0 112728 976 pts/0 R+ 18:31 0:00 grep --color=auto masterha_manager
[root@manager ~]#
最后我们需要到master
节点上,手动去配置虚拟IP。因为MHA只会在主从切换时漂移虚拟IP到新的Master节点,而不会在第一次启动时主动去设置Master的虚拟IP,所以我们需要手动设置。设置虚拟IP的命令如下
[root@master ~]# ifconfig eth0:1 192.168.0.111/24
到此为止,我们就已经完成了MHA高可用架构的搭建,接下来我们对其进行一些简单的测试。例如,测试下是否能正常ping
通虚拟IP,毕竟应用端访问数据库时连接的是虚拟IP,所以首先得确保虚拟IP是能够被访问的。如下
MHA架构优缺点
优点:
- 使用Perl脚本语言开发并且完全开源,开发者可以根据自己的需求进行二次开发
- 能够支持基于GTID和基于日志点的复制模式
- MHA在进行故障转移时更不易产生数据丢失
- 在一个监控节点上可以监控多个Replication集群
缺点:
- MHA默认不提供虚拟IP功能,需要自行编写脚本或利用第三方工具来实现虚拟IP的配置
- MHA启动后只会对Master进行监控,不会对Slave进行监控,也无法监控复制链路的情况
- 集群环境需要能够通过
ssh
免密登录,存在一定的安全隐患 - MHA没有提供对Slave的读负载均衡功能,需要通过第三方工具来实现