MySQL高可用架构之MHA详解

栏目: 数据库 · 发布时间: 5年前

内容简介:MHA(Master High Availability)目前在MHA还提供在线主库切换的功能,能够安全地切换当前运行的主库到一个新的主库中自动故障检测和自动故障转移

MHA介绍

MHA(Master High Availability)目前在 MySQL高可用方面是一个相对成熟的解决方案 ,它由日本DeNA公司youshimaton(现就职于Facebook公司)开发,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秒之内自动完成数据库的故障切换操作,并且在进行故障切换的过程中, MHA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。

MHA还提供在线主库切换的功能,能够安全地切换当前运行的主库到一个新的主库中 (通过将从库提升为主库),大概 0.5-2秒 内即可完成

自动故障检测和自动故障转移  
MHA能够在一个已经存在的复制环境中监控MySQL, 当检测到Master故障后能够实现自动故障转移,通过鉴定出最“新”的Salve的relay log,并将其应用到所有的Slave ,这样MHA就能够保证各个slave之间的数据一致性,即使有些slave在主库崩溃时还没有收到最新的relay log事件。一个slave节点能否成为候选的主节点可通过在配置文件中配置它的优先级。由于master能够保证各个slave之间的数据一致性,所以所有的slave节点都有希望成为主节点。 在通常的replication环境中由于复制中断而极容易产生的数据一致性问题,在MHA中将不会发生

注:在MHA的高可用环境的,主库宕机了,MHA服务将停止,如何恢复MHA服务了,需要把宕机的主库加入到高可用环境(也就是把宕机的主库变成从库)在重新启动MHA

交互式(手动)故障转移  
MHA可以手动地实现故障转移,而不必去理会master的状态,即不监控master状态,确认故障发生后可通过MHA手动切换

在线切换Master到不同的主机  
MHA能够在0.5-2秒内实现切换,0.5-2秒的写阻塞通常是可接受的,所以你甚至能在非维护期间就在线切换master。诸如升级到高版本,升级到更快的服务器之类的工作,将会变得更容易。

MHA优势

  1. 自动故障转移快
  2. 主库崩溃不存在数据一致性问题
  3. 配置不需要对当前mysql环境做重大修改
  4. 不需要添加额外的服务器(仅一台manager就可管理上百个replication)
  5. 性能优秀,可工作在半同步复制和异步复制,当监控mysql状态时,仅需要每隔N秒向master发送ping包(默认3秒),所以对性能无影响。你可以理解为MHA的性能和简单的主从复制框架性能一样。
  6. 只要replication支持的存储引擎,MHA都支持,不会局限于innodb

MHA组成

MHA由Manager节点和Node节点组成。 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 Node运行在每台MySQL服务器上,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。

MySQL高可用架构之MHA详解

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. 识别含有最新更新的slave;
  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(binlog events);
  5. 提升一个slave为新的master;
  6. 使其他的slave连接新的master进行复制;

MHA安装

准备四个节点,其中一个是管理节点,三个是一主两从的环境 MHA项目地址

https://code.google.com/p/mysql-master-ha/

主从环境我这已近搭建好 环境如下:

主机名 ip
mycat01 10.0.0.200
master01 10.0.0.201
master02 10.0.0.204
slave02 10.0.0.203

注:master01 是主库 master02是从库 ,slave02 是从库,一主两从

mha 管理节点需要mysql命令环境

  1. 在所有节点上安装node节点 yum install –y perl-DBD-MySQL rpm -ivh mha4mysql-node-0.54-0.noarch.rpm

  2. 在管理节点上安装manager节点 yum install -y perl-Config-Tiny yum install -y perl-Log-Dispatch yum install -y perl-Parallel-ForkManager rpm -ivh mha4mysql-manager-0.55-0.el6.noarch.rpm

  3. 在四个节点的/etc/hosts中添加主机内容: 10.0.0.200 mycat01 10.0.0.201 master01 10.0.0.204 master02 10.0.0.202 slave01

  4. 在管理节点创建配置文件

[root@mycat01 ~]# cat /etc/app1.cnf

[server default]

# mysql user and password

user=root

password=123456

ssh_user=root

# working directory on the manager

manager_workdir=/var/log/masterha/app1

# working directory on MySQL servers

remote_workdir=/var/log/masterha/app1

repl_user=repl

repl_password=123456

user=root

ping_interval=1

remote_workdir=/tmp

[server1]

hostname=master01

port=3306

master_binlog_dir=/usr/local/mysql/data

[server2]

hostname=master02

port=3306

master_binlog_dir=/usr/local/mysql/data

#candidate_master=1

#check_repl_delay=0

[server3]

hostname=slave01

port=3306

master_binlog_dir=/usr/local/mysql/data

  1. 在所有节点的my.cnf 文件 添加一下内容

log-bin=mysql-bin

relay_log_purge=0

log-slave-updates=true

添加完记得重启所有mysql环境

  1. 所有节点(管理节点和node节点)实现无密码登录 MHA manager通过SSH访问所有的node节点,各个node节点也同样需要通过SSH来相互发送不同的relay log 文件, 所以有必要在每一个node和manager上配置SSH无密码登陆。
  2. 设置目录和软连接  

mkdir /var/log/masterha/app1 –p #管理节点 存放mha日志

ln -s /usr/local/mysql/bin/mysqlbinlog /usr/bin/mysqlbinlog #所有节点 ln -s /usr/local/mysql/bin/mysql /usr/bin/mysql #所有节点

  1. 检测所有节点SSH连接是否配置正常 MHAmanager可通过masterha_check_ssh脚本检测SSH连接是否配置正常

masterha_check_ssh -- conf=/etc/app1. cnf

MySQL高可用架构之MHA详解

  1. 在管理节点检查复制配置 为了让MHA正常工作,所有的master和slave必须在配置文件中正确配置,MHA可通过masterha_check_repl 脚本检测复制是否正确配置

masterha_check_repl -- conf=/etc/app1. cnf

如果主从复制正常会出现
MySQL Replication Health is OK

  1. 开启Manager 当你正确配置了mysql复制,正确安装了manager和node节点,SSH配置也正确,那么下一步就是开启manager,可通过 masterha_manager 命令开启

nohup masterha_manager --conf=/etc/app1.cnf > /var/log/masterha/app1/mha_manager.log < /dev/null &

  1. 检查manager状态 当MHA manager启动监控以后,如果没有异常则不会打印任何信息。我们可通过masterha_check_status命令检查manager的状态,以下是范例

  2. 测试master的自动故障转移 现在master运行正常,manager监控也正常,下一步就是停止master,测试自动故障 转移,可以简单地停止master上的mysqld服务 [root@master01 bin]# /etc/init.d/mysql.server stop Shutting down MySQL………… SUCCESS! 这时候检查manager的log日志,看看slave1是否成功成为新的master,并且slave2从slave1中复制。

  3. 查看MHA切换日志 vim /var/log/masterha/app1/mha_manager.log

Master failover to master02(10.0.0204:3306) completed successfully. 会出现迁移成功的字样。

注:有一个主库停止了服务,故障切换完毕, mha的服务也会停止

ok MHA搭建完成

MHA 配置文件介绍

cat /etc/masterha/app1.cnf

[server default]

manager_workdir=/var/log/masterha/app1.log //设置manager的工作目录

manager_log=/var/log/masterha/app1/manager.log //设置manager的日志

master_binlog_dir=/data/mysql //设置master 保存binlog的位置,以便MHA可以找到master的日志,我这里的也就是

mysql的数据目录

master_ip_failover_script= /usr/local/bin/master_ip_failover //设置自动failover时候的切换脚本

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=123456 //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

user=root 设置监控用户root

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=123456 //设置复制用户的密码

repl_user=repl //设置复制环境中的复制用户名

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 server03 -s server02  # //一旦MHA到server02的监控之间出现问���,MHA Manager将会尝试从server03登录到server02

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放在发生脑裂,这里没有使用)

ssh_user=root //设置ssh的登录用户名

[server1]

hostname=10.0.0.201

port=3306

[server2]

hostname=10.0.0.204

port=3306

candidate_master=1 //设置为候选master,如果设置该参数以后,发生主从切换以后将会将此从库提升为主库,即使这个

主库不是集群中事件最新的

slave 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=10.0.0.202

port=3306

设置relay log的清除方式( 在每个slave节点上 ):

mysql -e ‘set global relay_log_purge=0’ 注意: MHA在发生切换的过程中,从库的恢复过程中依赖于relay log的相关信息,所以这里要将relay log的自动清除设置为OFF,采用手动清除relay log的方式。在默认情况下,从服务器上的中继日志会在 SQL 线程执行完毕后被自动删除。但是在MHA环境中,这些中继日志在恢复其他从服务器时可能会被用到,因此需要禁用中继日志的自动删除功能

MHA 手动模拟故障

mha 没有开启服务

  1. 先关闭两个从库的slave进程 mysql> stop slave;

  2. 在主库上执行插入操作,而从库没办法同步 mysql> insert into temp2 values(5000,’abc’); Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

  3. 主库MySQL直接关闭,两个从库开启复制进程,依旧没有最数据

[root@master01 ~]# /etc/init.d/mysql.server stop

Shutting down MySQL…. SUCCESS!

从库查询刚插入的数据

mysql> select * from temp2 where >

Empty set (0.00 sec)

  1. 开启mha进程,发现完成主从切换

查看日志

[root@mycat01 app1]# tail -10 mha_manager.log

Invalidated master IP address on master01.

The latest slave master02(10.0.0.204:3306) has all relay logs for recovery.

Selected master02 as a new master.

master02: OK: Applying all logs succeeded.

master02: OK: Activated master IP address.

slave01: This host has the latest relay log events.

Generating relay diff files from the latest slave succeeded.

slave01: OK: Applying all logs succeeded. Slave started, replicating from master02.

master02: Resetting slave info succeeded.

Master failover to master02(10.0.0.204:3306) completed successfully.

主库已近切换到master02了

5.  查看新的主从是否有5000这条记录

mysql> select * from temp2 where >

+——+——+

| id | name |

+——+——+

| 5000 | abc |

插入成功

可以通过binlog 分析 [root@master01 app1]# mysqlbinlog -v /var/log/masterha/app1/saved_master_binlog_from_master01_3306_20180909014109.binlog

MHA手动切换

手动failover,这种场景意味着在业务上没有启用MHA自动切换功能, 当主服务器故障时,人工手动调用MHA来进行故障切换操作 ,具体命令如下: 我还原先前的主从关系

  1. 先关闭mha进程,确保不会自动执行切换 [root@mycat01 ~]# masterha_stop –conf=/etc/app1.cnf

  2. 再关闭maser主库 [root@master01 ~]# /etc/init.d/mysql.server stop Shutting down MySQL………… SUCCESS!

  3. 执行手动切换

[root@mycat01 ~]# masterha_master_switch --master_state=dead --conf=/etc/app1.cnf --dead_master_host=master01 --dead_master_port=3306 --new_master_ip=10.0.0.204 --new_master_port=3306

  1. 开启mha进程,可以查看日志确定是否切换成功

  2. 去数据库验证show slave status\G;

MHA在线切换

还原先前主从环境 为了保证数据完全一致性,在最快的时间内完成切换,MHA的在线切换必须满足以下条件才会切换成功,否则会切换失败。 1.所有slave的IO线程都在运行 2.所有slave的SQL线程都在运行 3.所有的show slave status的输出中Seconds_Behind_Master参数小于或者等于running_updates_limit秒,如果在切换过程中不指定running_updates_limit,那么默认情况下running_updates_limit为1秒。 4.在master端,通过show processlist输出,没有一个更新花费的时间大于running_updates_limit秒。

在线切换步骤如下:

  1. 首先,停掉MHA监控: [root@mycat01 ~]# masterha_stop –conf=/etc/app1.cnf
  2. 其次,进行在线切换操作 (模拟在线切换主库操作,原主库10.0.0.201变为slave, 10.0.204提升为新的主库)

[root@mycat01 ~]# masterha_master_switch –conf=/etc/app1.cnf –master_state=alive –new_master_host=master02 –new_master_port=3306 –orig_master_is_new_slave –running_updates_limit=10000

-orig_master_is_new_slave 切换时加上此参数是将原 master 变为 slave 节点,如果不加此参数,原来的 master 将不启动 –running_updates_limit=10000,故障切换时,候选master 如果有延迟的话, mha 切换不能成功,加上此参数表示延迟在此时间范围内都可切换(单位为s),但是切换的时间长短是由 recover 时relay 日志的大小决定

  1. 去数据库验证 show slave status\G;

MHA vip漂移

记得还原先前主从环境 为什么要做vip地址 ? 简单点就是为了数据库发生故障期间,感觉不到数据库发生了故障,所以才需要vip漂移 当然这个你想用keepalive 做vip 取决于你

  1. 在master节点上执行ifconfig eth0:2 10.0.0.210/24
  2. 在管理监控节点上配置/usr/local/bin/master_ip_failover master_ip_failover内容如下

#!/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

);

my $vip = '10.0.0.210/24';

my $key = '2';

my $ssh_start_vip = "/sbin/ifconfig eth0:$key $vip";

my $ssh_stop_vip = "/sbin/ifconfig eth0:$key down";

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 \"`;

}

sub stop_vip() {

return 0  unless  ($ssh_user);

`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";

  1. 在监控节点的/etc/app1.cnf中添加此文件 master_ip_failover_script=/usr/local/bin/master_ip_failover

  2. 测试当把master关机之后, VIP漂移到了新的主节点上

[root@master01 bin]# /etc/init.d/mysql.server stop
Shutting down MySQL………… SUCCESS!

MySQL高可用架构之MHA详解

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