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MHA及基于wresp协议实现多主模型Galera cluste

MHA及基于wresp协议实现多主模型Galera cluste

作者: 任总 | 来源:发表于2018-11-04 16:36 被阅读23次

    一、MySQL高可用方案

    1、MHA架构介绍：

    • 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。

    2、MHA节点组成：

    • MHA Manager（管理节点）和MHA Node（数据节点）。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 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。

    3、MHA自动故障切换过程

    • 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的不丢失，但这并不总是可行的。例如，如果主服务器硬件故障或无法通过ssh访问，MHA没法保存二进制日志，只进行故障转移而丢失了最新的数据。使用MySQL 5.5的半同步复制，可以大大降低数据丢失的风险。MHA可以与半同步复制结合起来。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。

    4、MHA节点集群条件

    • 目前MHA主要支持一主多从的架构，要搭建MHA,要求一个复制集群中必须最少有三台数据库服务器，一主二从，即一台充当master，一台充当备用master，另外一台充当从库，因为至少需要三台服务器，出于机器成本的考虑，淘宝也在该基础上进行了改造，目前淘宝TMHA已经支持一主一从。

    二、MHA工具：

    • MHA软件的架构：由两部分组成，Manager工具包和Node工具包，具体的说明如下。
    1、Manager工具包主要包括以下几个工具：

    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MHA
    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

    2、Node工具包（这些工具通常由MHA Manager的脚本触发，无需人为操作）主要包括以下几个工具：

    save_binary_logs（保存二进制日志） 保存和复制master的二进制日志
    apply_diff_relay_logs（应用差异中继日志） 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（清理中继日志） 清除中继日志（不会阻塞SQL线程）

    3、MHA保持数据的一致性
    • 主要通过MHA node的以下几个工具实现，但是这些工具由mha manager触发：
    • save_binary_logs 如果master的二进制日志可以存取的话，保存复制master的二进制日志，最大程度保证数据不丢失
    • apply_diff_relay_logs 相对于最新的slave，生成差异的中继日志并将所有差异事件应用到其他所有的slave

    注意：

    对比的是relay log，relay log越新就越接近于master，才能保证数据是最新的。
    purge_relay_logs删除中继日志而不阻塞sql线程

    三、MHA的优势

    1、故障切换快

    • 在主从复制集群中，只要从库在复制上没有延迟，MHA通常可以在数秒内实现故障切换。

    2、master故障不会导致数据不一致

    • 当目前的master出现故障时，MHA自动识别slave之间中继日志（relay log）的不同，并应用到所有的slave中。这样所有的salve能够保持同步，只要所有的slave处于存活
      状态。和Semi-Synchronous Replication一起使用，（几乎）可以保证没有数据丢失。

    3、无需修改当前的MySQL设置

    • MHA的设计的重要原则之一就是尽可能地简单易用。MHA工作在传统的MySQL版本5.0和之后版本的主从复制环境中。和其它高可用解决方法比，MHA并不需要改变MySQL的部署环境。MHA适用于异步和半同步的主从复制。

    • 启动/停止/升级/降级/安装/卸载MHA不需要改变（包扩启动/停止）MySQL复制。当需要升级MHA到新的版本，不需要停止MySQL，仅仅替换到新版本的MHA，然后重启MHA　Manager
      就好了。

    • MHA运行在MySQL 5.0开始的原生版本上。MHA工作的包括5.0/5.1/5.5的原生版本的MySQL上，如果现有老版本实现高可用，并不需要迁移新版本。

    4、无需增加大量的服务器

    • MHA由MHA Manager和MHA Node组成。MHA Node运行在需要故障切换/恢复的MySQL服务器上，因此并不需要额外增加服务器。MHA Manager运行在特定的服务器上，因此需要增加一台（实现高可用需要2台），但是MHA Manager可以监控大量（甚至上百台）单独的master，因此，并不需要增加大量的服务器。即使在一台slave上运行MHA Manager也是可以的。综上，实现MHA并没用额外增加大量的服务。

    5、无性能下降

    • MHA适用与异步或半同步的MySQL复制。监控master时，MHA仅仅是每隔几秒（默认是3秒）发送一个ping包，并不发送重查询。可以得到像原生MySQL复制一样快的性能。

    6、适用于任何存储引擎

    • MHA可以运行在只要MySQL复制运行的存储引擎上，并不仅限制于InnoDB，即使在不易迁移的传统的MyISAM引擎环境，一样可以使用MHA。

    四、实验示例

    实验环境

    1、 主节点配置：192.168.1.19

    #安装mariadb同步时间
[root@mysql-19 ~]# yum install mariadb-server ntpdate -y
[root@mysql-19 ~]# ntpdate time1.aliyun.com
# 修改Mariadb配置文件
[root@mysql-19 ~]# vim /etc/my.cnf.d/server.cnf 
[mysqld]
innodb_file_per_table=ON
skip_name_resolve=ON

server_id=1
log_bin=master-log
relay_log=relay-log
#安装MHA的node软件
[root@mysql-19 ~]# yum install mha4mysql-node-0.56-0.el6.noarch.rpm -y

[root@mysql-19 ~]# systemctl restart mariadb #重启服务
#MHA用户授权
MariaDB [(none)]> GRANT ALL ON *.* TO 'mhadmin'@'192.168.1.%' IDENTIFIED BY 'mhapass';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
#从节点授权
MariaDB [(none)]> GRANT REPLICATION CLIENT,REPLICATION SLAVE  ON *.* TO 'repladmin'@'192.168.1.%' IDENTIFIED BY 'replpass';
Query OK, 0 rows affected (0.05 sec)

MariaDB [(none)]> FLUSH PRIVILEGES;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
#生成ssh秘钥
[root@mysql-19 ~]# ssh-keygen -t rsa -P ''
SHA256:CLgVL5NWYnswUiZKKTLfihEyicoGpS7a9h01DwQXo+o root@mysql-19
The key's randomart image is:
+---[RSA 2048]----+
|.+=.O o +.       |
|%+ * X + .       |
|X=..O + .        |
|+o.+.* o         |
|o+... . S        |
|+...   . +       |
|. o E .   .      |
| . . . .         |
|    . .          |
+----[SHA256]-----+

#分配给本机一个秘钥
[root@mysql-19 ~]# ssh-copy-id -i .ssh/id_rsa.pub root@192.168.1.19

#拷贝到其他节点上 ，如果提示未找到.ssh目录,到/root下创建
[root@mysql-19 ~]# scp -p .ssh/authorized_keys .ssh/id_rsa{,.pub} root@192.168.1.60:/root/.ssh/

[root@mysql-19 ~]# scp -p .ssh/authorized_keys .ssh/id_rsa{,.pub} root@192.168.1.20:/root/.ssh/

[root@mysql-19 ~]# scp -p .ssh/authorized_keys .ssh/id_rsa{,.pub} root@192.168.1.21:/root/.ssh/

#测试秘钥是否可用
[root@mysql-19 ~]# ssh root@192.168.1.20 'ifconfig'
#返回配置表示秘钥可用
ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500  
        inet 192.168.1.20  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.1.255

    2、从节点一配置：192.168.1.20

    #安装mariadb同步时间
[root@mysql-20 ~]# yum install mariadb-server ntpdate -y
[root@mysql-20 ~]# ntpdate time1.aliyun.com
# 修改Mariadb配置文件
[root@mysql-20 ~]# vim /etc/my.cnf.d/server.cnf
[mysqld]
innodb_file_per_table=ON
skip_name_resolve=ON

server_id=11
relay_log=relay-log
log_bin=master-log
relay_log_purge=0
read_only=1

[root@mysql-20 ~]# yum install mha4mysql-node-0.56-0.el6.noarch.rpm -y

[root@mysql-20 ~]# systemctl restart mariadb #重启服务

    3、从节点二配置：192.168.1.21

    #安装mariadb同步时间
[root@mysql-21 ~]# yum install mariadb-server ntpdate -y
[root@mysql-21 ~]# ntpdate time1.aliyun.com
# 修改Mariadb配置文件
[root@mysql-21 ~]# vim /etc/my.cnf.d/server.cnf 
[mysqld]
innodb_file_per_table=ON
skip_name_resolve=ON

server_id=13
relay_log=relay-log
log_bin=master-log
relay_log_purge=0
read_only=1
[root@mysql-21 ~]# yum install mha4mysql-node-0.56-0.el6.noarch.rpm -y

[root@mysql-21 ~]# systemctl start mariadb #重启服务

    4、安装MHA节点：192.168.1.60

    • 下载MHA两rpm包，不太好找，github网站的文件由于较长时间没有维护了，编译安装一直没有成功，所以在csdn上面找到的rpm包安装。
    • MHA节点manager和node包都要安装，其他从节点只安装node包即可。
    注意：安装顺序为先安装node包-->manager包，否则会报错。
    #因为需要perl环境，所以要先安装epel源
[root@proxysql-60 ~]# yum install epel-release  -y #安装epel源

#下载两个rpm包
[root@mha-60 ~]# ls
 mha4mysql-manager-0.56-0.el6.noarch.rpm  mha4mysql-node-0.56-0.el6.noarch.rpm

#首先安装node包，顺序很重要
[root@mha-60 ~]# yum install mha4mysql-node-0.56-0.el6.noarch.rpm  -y

#再安装manager包
[root@mha-60 ~]# yum install mha4mysql-manager-0.56-0.el6.noarch.rpm -y



#编辑MHA主节点配置文件
[root@mha-60 ~]# mkdir /etc/masterha
[root@mha-60 ~]# vim /etc/masterha/app1.cnf
[server default] #默认配置段
user=mhadmin
password=mhapass

repl_user=repladmin
repl_password=replpass

ssh_user=root
ssh_port=22
#ssh_connection_timeout=30
#ssh_options="-o StrictHostKeyChecking=no -o UserKnownHostsFile=/dev/null"
ping_interval=1

manager_workdir=/data/masterha/app1
manager_log=/data/masterha/app1/manager.log
remote_workdir=/data/masterha/app1

[server1]
hostname=192.168.1.19
candidate_master=1  #是否可以提升为主节点


[server2]
hostname=192.168.1.20
candidate_master=1  #是否可以提升为主节点


[server3]
hostname=192.168.1.21
candidate_master=1  #是否可以提升为主节点

#检查ssh通信
[root@mha-60 ~]# masterha_check_ssh --conf=/etc/masterha/app1.cnf 
........OK
........OK
All SSH connection tests passed successfully.

#检查主从节点
[root@mha-60 ~]# masterha_check_repl --conf=/etc/masterha/app1.cnf 
..............
MySQL Replication Health is OK.

#启动MHA,并指明保存日志的路径，最后的&符号代表在后台执行
[root@mha-60 data]# nohup masterha_manager --conf=/etc/masterha/app1.cnf &> /data/masterha/app1/manager.log & 
[2] 3544

#检查启动进程
[root@mha-60 ~]# ps aux
root       2724  0.1  2.1 297028 21616 pts/1    S    08:00   0:00 perl /usr/bin/masterha_manager --conf=/etc/masterha/app1.cnf

#查看当前主节点状态
[root@mha-60 ~]# masterha_check_status --conf=/etc/masterha/app1.cnf 
app1 (pid:13567) is running(0:PING_OK), master:192.168.1.19

#停止MHA
[root@mha-60 ~]# masterha_stop --conf=/etc/masterha/app1.cnf   
MHA Manager is not running on app1(2:NOT_RUNNING).
    • 启动时时候，如果碰到not running on app1(2:NOT_RUNNING).，把已有的perl进程kill掉，再次尝试启动。
    • 常用查看状态命令：
    检查MHA运行状态
    • masterha_check_status --conf=/etc/masterha/app1.cnf
    检查MHA互信
    • masterha_check_ssh --conf=/etc/masterha/app1.cnf
    检查复制情况
    • masterha_check_repl --conf=/etc/masterha/app1.cnf

    五、测试：

    1、主节点切换测试

    • 现在数据库主节点是192.168.1.19，首先停掉主节点sql进程
    #安装killall
[root@mysql-19 ~]# yum install psmisc -y
#停止mysql服务进程
[root@mysql-19 ~]# killall -9 mysqld mysqld_safe
    • 查看MHA日志，切换是否成功
    #自动切换成功
[root@mha-60 ~]# tail -100 /data/masterha/app1/manager.log 
----- Failover Report -----
app1: MySQL Master failover 192.168.1.19(192.168.1.19:3306) to 192.168.1.20(192.168.1.20:3306) succeeded  #主节点已经切换
Master 192.168.1.19(192.168.1.19:3306) is down! #原主节点已下线
.......
Selected 192.168.1.20(192.168.1.20:3306) as a new master. #新主节点
192.168.1.20(192.168.1.20:3306): OK: Applying all logs succeeded.  #新主节点获取所有日志成功
192.168.1.21(192.168.1.21:3306): This host has the latest relay log events. #从节点
.......

#自动切换后MHA线程停止工作
[root@mha-60 ~]# masterha_check_status --conf=/etc/masterha/app1.cnf 
app1 is stopped(2:NOT_RUNNING).
    • 在新主节点192.168.1.20上测试，是否为变成主节点
    #新主节点创建新表
MariaDB [mydb]> show tables;
+----------------+
| Tables_in_mydb |
+----------------+
| tbl1           |
+----------------+
1 row in set (0.00 sec)

MariaDB [mydb]> create table tbl2(num int(10),addr char(50));
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)

MariaDB [mydb]> show tables;
+----------------+
| Tables_in_mydb |
+----------------+
| tbl1           |
| tbl2           |
+----------------+
2 rows in set (0.00 sec)

#在192.168.1.21从节点查看
MariaDB [mydb]> show tables; #已同步
+----------------+
| Tables_in_mydb |
+----------------+
| tbl1           |
| tbl2           |
+----------------+

    2、故障节点恢复

    • 新主节点192.168.1.20备份数据库
    #新节点数据库备份
[root@mysql-20 ~]# mysqldump -uroot -x -R -E --triggers --master-data=2 --all-databases > alldb.sql 
#备份传给故障节点
[root@mysql-20 ~]# scp alldb.sql 192.168.1.19:/root/
    • 故障节点192.168.1.19数据库恢复
    # 修改Mariadb配置文件
[root@mysql-19 ~]# vim /etc/my.cnf.d/server.cnf 
[mysqld]
innodb_file_per_table=ON
skip_name_resolve=ON

server_id=1
log_bin=master-log
relay_log=relay-log
relay_log_purge=0
read_only=1
#启动mysql，恢复数据库
[root@mysql-19 ~]# systemctl start mariadb
[root@mysql-19 ~]# mysql < alldb.sql
#查看二进制文件位置
[root@mysql-19 ~]# less -30 alldb.sql
.........
-- CHANGE MASTER TO MASTER_LOG_FILE='master-log.000001', MASTER_LOG_POS=352;
#根据二进制日志恢复并启动从节点
MariaDB [(none)]>  CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.1.20',MASTER_USER='repladmin',MASTER_PASSWORD='replpass',MASTER_LOG_FILE='master-log.000001',MASTER_LOG_POS=352;
Query OK, 0 rows affected (0.02 sec)
#启动线程
MariaDB [(none)]> START SLAVE;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
#查看信息
MariaDB [(none)]> SHOW SLAVE STATUS\G;
*************************** 1. row ***************************
               Slave_IO_State: Waiting for master to send event
                  Master_Host: 192.168.1.20
                  Master_User: repladmin
                  Master_Port: 3306
                Connect_Retry: 60
              Master_Log_File: master-log.000001
          Read_Master_Log_Pos: 352
               Relay_Log_File: relay-log.000002
                Relay_Log_Pos: 530
        Relay_Master_Log_File: master-log.000001
             Slave_IO_Running: Yes
            Slave_SQL_Running: Yes
    • MHA启动
    [root@mha-60 ~]# masterha_check_repl --conf=/etc/masterha/app1.cnf 
.........
MySQL Replication Health is OK.
#启动
[root@mha-60 ~]# nohup masterha_manager --conf=/etc/masterha/app1.cnf &>> /data/masterha/app1/manager.log & 
[2] 18978

    参考文献连接：https://www.cnblogs.com/xuanzhi201111/p/4231412.html
    https://www.cnblogs.com/kevingrace/p/5662839.html

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