MySQL MHA高可用集群部署及故障切换

一、MHA概念
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。

1、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。

2、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

二、搭建MySQL MHA

实验思路：

1．MHA架构

1. 数据库安装
2. 一主两从
3. MHA搭建

2．故障模拟

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

1、环境准备

1 MHA manager 节点服务器：CentOS7.4(64 位) manager/192.168.91.20 ，安装MHA node 和 manager 组件
2 Master 节点服务器：CentOS7.4(64 位) mysql1/192.168.91.5 ，安装mysql5.7、MHA node 组件
3 Slave1 节点服务器：CentOS7.4(64 位) mysql2/192.168.91.10，安装mysql5.7、MHA node 组件
4 Slave2 节点服务器：CentOS7.4(64 位) mysql3/192.168.91.15 ，安装mysql5.7、MHA node 组件
5
6 systemctl stop firewalld
7 systemctl disable firewalld
8 setenforce 0

2、修改 Master、Slave1、Slave2 节点的主机名

hostnamectl set-hostname Mysql1
hostnamectl set-hostname Mysql2
hostnamectl set-hostname Mysql3

3、修改 Master、Slave1、Slave2 节点的 Mysql主配置文件/etc/my.cnf  

 1 ##Master 节点##
 2 vim /etc/my.cnf
 3 [mysqld]
 4 server-id = 1
 5 log_bin = master-bin
 6 log-slave-updates = true
 7
 8 systemctl restart mysqld
 9
10 ##Slave1、Slave2 节点##
11 vim /etc/my.cnf
12 server-id = 2                         #三台服务器的 server-id 不能一样
13 log_bin = master-bin
14 relay-log = relay-log-bin
15 relay-log-index = slave-relay-bin.index
16
17 systemctl restart mysqld

master节点

slave1/2节点

4、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/

5、配置 mysql 一主两从　　

（1）所有数据库节点进行 mysql 授权

1 mysql -uroot -p
2 grant replication slave on *.* to 'myslave'@'192.168.91.%' identified by '411526';        #从数据库同步使用
3 grant all privileges on *.* to 'mha'@'192.168.91.%' identified by '411526';        #manager 使用
4
5 grant all privileges on *.* to 'mha'@'Mysql1' identified by '411526';                #防止从库通过主机名连接不上主库
6 grant all privileges on *.* to 'mha'@'Mysql2' identified by '411526';
7 grant all privileges on *.* to 'mha'@'Mysql3' identified by '411526';
8 flush privileges;

（2）在 Master 节点查看二进制文件和同步点

  show master status;
+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| File              | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |
+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| master-bin.000001 |     1215 |              |                  |                   |
+-------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+

（3）在 Slave1、Slave2 节点执行同步操作

change master to master_host='192.168.80.10',master_user='myslave',master_password='123',master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=1215; 

start slave;  #开启同步

（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

（5）两个从库必须设置为只读模式

set global read_only=1;

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

6、安装 MHA 软件
（1）所有服务器上都安装 MHA 依赖的环境，首先安装 epel 源

1 yum install epel-release --nogpgcheck -y
2
3 yum install -y perl-DBD-MySQL \
4 perl-Config-Tiny \
5 perl-Log-Dispatch \
6 perl-Parallel-ForkManager \
7 perl-ExtUtils-CBuilder \
8 perl-ExtUtils-MakeMaker \
9 perl-CPAN

（2）安装 MHA 软件包，所有服务器上必须先安装 node 组件 

1 对于每个操作系统版本不一样，这里 CentOS7.4 必须选择 0.57 版本。
2 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 cd /opt
4 tar zxvf mha4mysql-node-0.57.tar.gz
5 cd mha4mysql-node-0.57
6 perl Makefile.PL
7 make && make install

（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

 1 #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：
 2 masterha_check_ssh 检查 MHA 的 SSH 配置状况
 3 masterha_check_repl 检查 MySQL 复制状况
 4 masterha_manger 启动 manager的脚本
 5 masterha_check_status 检测当前 MHA 运行状态
 6 masterha_master_monitor 检测 master 是否宕机
 7 masterha_master_switch 控制故障转移（自动或者手动）
 8 masterha_conf_host 添加或删除配置的 server 信息
 9 masterha_stop  关闭manager
10
11 #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：
12 save_binary_logs 保存和复制 master 的二进制日志
13 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
14 filter_mysqlbinlog 去除不必要的 ROLLBACK 事件（MHA 已不再使用这个工具）
15 purge_relay_logs 清除中继日志（不会阻塞 SQL 线程）

7、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

ssh-keygen -t rsa 				#一路按回车键
ssh-copy-id 192.168.91.5
ssh-copy-id 192.168.91.10
ssh-copy-id 192.168.91.15

（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
ssh-copy-id 192.168.91.10
ssh-copy-id 192.168.91.15

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

ssh-keygen -t rsa
ssh-copy-id 192.168.91.5
ssh-copy-id 192.168.91.15

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

ssh-keygen -t rsa
ssh-copy-id 192.168.91.5
ssh-copy-id 192.168.91.10

8、在 manager 节点上配置 MHA
（1）在 manager 节点上复制相关脚本到/usr/local/bin 目录

1 cp -rp /opt/mha4mysql-manager-0.57/samples/scripts /usr/local/bin
2 //拷贝后会有四个执行文件
3 ll /usr/local/bin/scripts/
4 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------
5 master_ip_failover          #自动切换时 VIP 管理的脚本
6 master_ip_online_change     #在线切换时 vip 的管理
7 power_manager                 #故障发生后关闭主机的脚本
8 send_report                 #因故障切换后发送报警的脚本
9 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------

（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      #也可以全部复制过来

（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）

#!/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 = '192.168.91.123';
my $brdc = '192.168.91.255';
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";
}

（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

 1 mkdir /etc/masterha
 2 cp /opt/mha4mysql-manager-0.57/samples/conf/app1.cnf /etc/masterha
 3
 4 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
 5 [server default]
 6 manager_log=/var/log/masterha/app1/manager.log
 7 manager_workdir=/var/log/masterha/app1
 8 master_binlog_dir=/usr/local/mysql/data
 9 master_ip_failover_script=/usr/local/bin/master_ip_failover
10 master_ip_online_change_script=/usr/local/bin/master_ip_online_change
11 password=411526
12 ping_interval=1
13 remote_workdir=/tmp
14 repl_password=411526
15 repl_user=sdy
16 secondary_check_script=/usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.91.10 -s 192.168.91.15
17 shutdown_script=""
18 ssh_user=root
19 user=mha
20
21 [server1]
22 hostname=192.168.91.5
23 port=3306
24
25 [server2]
26 candidate_master=1
27 check_repl_delay=0
28 hostname=192.168.91.10
29 port=3306
30
31 [server3]
32 hostname=192.168.91.15
33 port=3306

9、第一次配置需要在 Master 节点上手动开启虚拟IP

/sbin/ifconfig ens33:1 192.168.91.123/24

10、在 manager 节点上测试 ssh 无密码认证，如果正常最后会输出 successfully。

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

11、在 manager 节点上测试 mysql 主从连接情况，最后出现 MySQL Replication Health is OK 字样说明正常。如下所示。

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

12、在 manager 节点上启动 MHA

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 &

13、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

14.、查看 MHA 日志，也以看到当前的 master 是 192.168.91.5，如下所示。

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

15、查看 Mysql1 的 VIP 地址 192.168.91.123 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

//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。

故障模拟

 1 ---------------------- 故障模拟 --------------------------------
 2 #在 manager 节点上监控观察日志记录
 3 tail -f /var/log/masterha/app1/manager.log
 4
 5 #在 Master 节点 Mysql1 上停止mysql服务
 6 systemctl stop mysqld
 7 或
 8 pkill -9 mysql
 9
10 #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。查看 mysql2 是否接管 VIP
11 ifconfig
12
13 故障切换备选主库的算法：
14 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。
15 2．数据一致的情况下，按照配置文件顺序，选择备选主库。
16 3．设定有权重（candidate_master=1），按照权重强制指定备选主。
17 （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。
18 （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。
19
20 故障修复步骤：
21 1．修复mysql
22 systemctl restart mysqld
23
24 2．修复主从
25 #在现主库服务器 Mysql2 查看二进制文件和同步点
26 show master status;
27
28 #在原主库服务器 mysql1 执行同步操作
29 change master to master_host='192.168.91.10',master_user='sdy',master_password='411526',master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=1745;
30
31 start slave;
32
33
34 3．在 manager 节点上修改配置文件app1.cnf（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）
35 vi /etc/masterha/app1.cnf
36 ......
37 secondary_check_script=/usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.91.5 -s 192.168.91.15
38 ......
39 [server1]
40 hostname=192.168.91.10
41 port=3306
42
43 [server2]
44 candidate_master=1
45 check_repl_delay=0
46 hostname=192.168.91.5
47 port=3306
48
49 [server3]
50 hostname=192.168.91.15
51 port=3306
52
53 4．在 manager 节点上启动 MHA
54 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 &
55
56
57
58 #解决中英字不兼容报错的问题
59 dos2unix /usr/local/bin/master_ip_failover 

在 manager 节点上监控观察日志记录

Mysql1 上停止mysql服务

故障修复操作

修复主从

在现主库服务器 Mysql2 查看二进制文件和同步点

在原主库服务器 mysql1 执行同步操作

在 manager 节点上修改配置文件app1.cnf（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）

在 manager 节点上启动 MHA