MHA高可用及读写分离

1.MHA软件简介

MHA能够在较短的时间内实现自动故障检测和故障转移，通常在10-30秒以内;在复制框架中，MHA能够很好地解决复制过程中的数据一致性问题，由于不需要在现有的replication中添加额外的服务器，仅需要一个manager节点，而一个Manager能管理多套复制，所以能大大地节约服务器的数量;另外，安装简单，无性能损耗，以及不需要修改现有的复制部署也是它的优势之处。

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。

MHA由两部分组成：MHA Manager（管理节点）和MHA Node（数据节点）。MHA Manager可以独立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上。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是完全透明的。

2.工作流程

1)把宕机的master二进制日志保存下来。
2)找到binlog位置点最新的slave。
3)在binlog位置点最新的slave上用relay log（差异日志）修复其它slave。
4)将宕机的master上保存下来的二进制日志恢复到含有最新位置点的slave上。
5)将含有最新位置点binlog所在的slave提升为master。
6)将其它slave重新指向新提升的master，并开启主从复制。

3.架构图

4.MHA工具介绍

MHA软件由两部分组成，Manager工具包和Node工具包，具体的说明如下：

 Manager工具包主要包括以下几个工具：

 masterha_check_ssh 　　　　　　　　　  #检查MHA的

ssh-key masterha_check_repl 　　　　　　 #检查从复制情况

masterha_manger 　　　　　　　　　　　  #启动MHA

masterha_check_status 　　　　　　　　　#检测MHA的运行状态

masterha_master_monitor 　　　　　　　　 #检测master是否宕机

masterha_master_switch　　　　　　　　　#手动故障转移

masterha_conf_host 　　　　　　　　　　　#手动添加server信息

masterha_secondary_check　　　　　　　　#建立TCP连接从远程服务器

masterha_stop　　　　　　　　　　　　　　 #停止MHA

 Node工具包主要包括以下几个工具：

 save_binary_logs　　　　　　　　　　　　 #保存宕机的

master的binlog apply_diff_relay_logs　　　　 #识别relay log的差异

filter_mysqlbinlog 　　　　　　　　　　　　 #防止回滚事件

purge_relay_logs　　　　　　　　　　　　   #清除中继 

MHA优点总结

1）Masterfailover and slave promotion can be done very quickly
自动故障转移快

2）Mastercrash does not result in data inconsistency
主库崩溃不存在数据一致性问题

3）Noneed to modify current MySQL settings (MHA works with regular MySQL)
不需要对当前mysql环境做重大修改

4）Noneed to increase lots of servers
不需要添加额外的服务器(仅一台manager就可管理上百个replication)

5）Noperformance penalty
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）Works with any storage engine
只要replication支持的存储引擎，MHA都支持，不会局限于innodb

MySQL环境准备

1）环境检查

mysql-db01

 #系统版

[root@mysql-db01 ~]# cat /etc/redhat-release

 CentOS release 6.7 (Final)

 #内核版本

[root@mysql-db01 ~]# uname -r

2.6.32-573.el6.x86_64

#IP地址 [root@mysql-db01 ~]# hostname -I

10.0.0.51

安装MySQL

1）安装包准备

 #创建安装包存放目录

[root@mysql-db01 ~]# mkdir /home/oldboy/tools -p

#进入目录

[root@mysql-db01 ~]# cd /home/oldboy/tools/

#上传mysql安装包（mysql-5.6.16-linux-glibc2.5-x86_64.tar.gz）

[root@mysql-db01 tools]# rz -be

2）安装

#创建安装目录

[root@mysql-db01 tools]# mkdir /application

#解压mysql二进制包

[root@mysql-db01 tools]# tar xf mysql-5.6.16-linux-glibc2.5-x86_64.tar.gz

#移动安装包

[root@mysql-db01 tools]# mv mysql-5.6.16-linux-glibc2.5-x86_64 /application/mysql-5.6.16

#做软链接

[root@mysql-db01 tools]# ln -s /application/mysql-5.6.16/ /application/mysql

#创建mysql用户

[root@mysql-db01 tools]# useradd mysql -s /sbin/nologin -M

#进入mysql初始化目录

[root@mysql-db01 tools]# cd /application/mysql/scripts/

#初始化mysql

[root@mysql-db01 scripts]# ./mysql_install_db

--user=mysql

--datadir=/application/mysql/data/ -

-basedir=/application/mysql/

#注解 --user： 指定mysql用户

--datadir：指定mysql数据存放目录

--basedir：指定mysql base目录

#拷贝mysql配置文件

[root@mysql-db01 ~]# cp /application/mysql/support-files/my-default.cnf /etc/my.cnf

#拷贝mysql启动脚本

[root@mysql-db01 ~]# cp /application/mysql/support-files/mysql.server /etc/init.d/mysqld

#修改mysql默认安装目录（否则无法启动）

[root@mysql-db01 ~]# sed -i 's#/usr/local#/application#g' /etc/init.d/mysqld

[root@mysql-db01 ~]# sed -i 's#/usr/local#/application#g' /application/mysql/bin/mysqld_safe

#配置mysql环境变量

[root@mysql-db01 ~]# echo 'export PATH="/application/mysql/bin:$PATH"' >> /etc/profile.d/mysql.sh

#刷新环境变量

[root@mysql-db01 ~]# source /etc/profile

2.2.3启动 #加入开机自启

[root@mysql-db01 ~]# chkconfig mysqld on

#启动mysql

[root@mysql-db01 ~]# /etc/init.d/mysqld start

Starting MySQL........... SUCCESS! #启动成功

2.2.4配置密码

#配置mysql密码为oldboy123

[root@mysql-db01 ~]# mysqladmin -uroot password oldboy123

5.基于GTID的主从复制

先决条件
1）主库和从库都要开启binlog
2）主库和从库server-id不同
3）要有主从复制用户

主库操作

修改配置文件

#编辑mysql配置文件

[root@mysql-db01 ~]# vim /etc/my.cnf

#在mysqld标签下配置

[mysqld]

#主库server-id为1，从库不等于1

server_id =1

#开启binlog日志

log_bin=mysql-bin

创建主从复制用户

#登录数据库 [root@mysql-db01 ~]# mysql -uroot -poldboy123

#创建rep用户 mysql> grant replication slave on *.* to rep@'10.0.0.%' identified by 'oldboy123';

从库操作

修改配置文件

#修改mysql-db02配置文件

[root@mysql-db02 ~]# vim /etc/my.cnf

#在mysqld标签下配置

[mysqld]

#主库server-id为1，从库必须大于1

server_id =5

#开启binlog日志

log_bin=mysql-bin

#重启mysql

[root@mysql-db02 ~]# /etc/init.d/mysqld restart

#修改mysql-db03配置文件

[root@mysql-db03 ~]# vim /etc/my.cnf #在mysqld标签下配置

[mysqld] #主库server-id为1，从库必须大于1

server_id =10

#开启binlog日志

log_bin=mysql-bin

#重启mysql

[root@mysql-db03 ~]# /etc/init.d/mysqld restart

注：在以往如果是基于binlog日志的主从复制，则必须要记住主库的master状态信息。

开启GTID

 #没开启之前先看一下GTID的状态

 

#编辑mysql配置文件（主库从库都需要修改）

[root@mysql-db01 ~]# vim /etc/my.cnf

#在[mysqld]标签下添加

[mysqld]

gtid_mode=ON

log_slave_updates

enforce_gtid_consistency

#重启数据库 [root@mysql-db01 ~]# /etc/init.d/mysqld restart

#检查GTID状态

 

注：主库从库都需要开启GTID否则在做主从复制的时候就会报错：

 [root@mysql-db02 ~]# mysql -uroot -poldboy123

mysql> change master to

-> master_host='10.0.0.51',

-> master_user='rep',

-> master_password='oldboy123',

-> master_auto_position=1;

ERROR 1777 (HY000): CHANGE MASTER TO MASTER_AUTO_POSITION = 1 can only be executed when @@GLOBAL.GTID_MODE = ON.

 配置主从复制

 #登录数据库

[root@mysql-db02 ~]# mysql -uroot -poldboy123

#配置复制主机信息

mysql> change master to

#主库IP

-> master_host='10.0.0.51',

#主库复制用户

-> master_user='rep',

#主库复制用户的密码

-> master_password='oldboy123',

#GTID位置点

-> master_auto_position=1;

#开启slave

mysql> start slave;

#查看slave状态

mysql> show slave statusG

 

从库设置

 #登录从库

[root@mysql-db02 ~]# mysql -uroot -poldboy123

#禁用自动删除relay log 功能

mysql> set global relay_log_purge = 0;

#设置只读

mysql> set global read_only=1;

#编辑配置文件

[root@mysql-db02 ~]# vim /etc/my.cnf

#在mysqld标签下添加

[mysqld]

#禁用自动删除relay log永久生效

relay_log_purge = 0

6.部署MHA

1）环境准备（所有节点）

#安装依赖包

[root@mysql-db01 ~]# yum install perl-DBD-MySQL -y

#进入安装包存放目录

[root@mysql-db01 ~]# cd /home/oldboy/tools/

#上传mha安装包

[root@mysql-db01 tools]# rz -be

mha4mysql-manager-0.56-0.el6.noarch.rpm

mha4mysql-manager-0.56.tar.gz

mha4mysql-node-0.56-0.el6.noarch.rpm

mha4mysql-node-0.56.tar.gz

#安装node包

[root@mysql-db01 tools]# rpm -ivh mha4mysql-node-0.56-0.el6.noarch.rpm

#登录数据库

 [root@mysql-db01 tools]# mysql -uroot -poldboy123

#添加mha管理账号

mysql> grant all privileges on *.* to mha@'10.0.0.%' identified by 'mha';

#查看是否添加成功

mysql> select user,host from mysql.user;

#主库上创建，从库会自动复制（在从库上查看）

mysql> select user,host from mysql.user;

命令软连接（所有节点）

#如果不创建命令软连接，检测mha复制情况的时候会报错

[root@mysql-db01 ~]# ln -s /application/mysql/bin/mysqlbinlog /usr/bin/mysqlbinlog

[root@mysql-db01 ~]# ln -s /application/mysql/bin/mysql /usr/bin/mysql

部署管理节点（mha-manager:mysql-db03）

#使用epel源

[root@mysql-db03 ~]# wget -O /etc/yum.repos.d/epel.repo https://mirrors.aliyun.com/repo/epel-6.repo

#安装manager依赖包

[root@mysql-db03 ~]# yum install -y perl-Config-Tiny epel-release perl-Log-Dispatch perl-Parallel-ForkManager perl-Time-HiRes

#安装manager包

[root@mysql-db03 tools]# rpm -ivh mha4mysql-manager-0.56-0.el6.noarch.rpm

编辑配置文件

#创建配置文件目录

[root@mysql-db03 ~]# mkdir -p /etc/mha

#创建日志目录

[root@mysql-db03 ~]# mkdir -p /var/log/mha/app1

#编辑mha配置文件

[root@mysql-db03 ~]# vim /etc/mha/app1.cnf

[server default]

manager_log=/var/log/mha/app1/manager

manager_workdir=/var/log/mha/app1

master_binlog_dir=/application/mysql/data

user=mha

password=mha

ping_interval=2

repl_password=oldboy123

repl_user=rep

ssh_user=root

[server1]

hostname=10.0.0.51

port=3306

[server2]

candidate_master=1

check_repl_delay=0

hostname=10.0.0.52

port=3306

[server3]

hostname=10.0.0.53

port=3306

配置文件详解

[server default]
#设置manager的工作目录
manager_workdir=/var/log/masterha/app1
#设置manager的日志
manager_log=/var/log/masterha/app1/manager.log
#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_binlog_dir=/data/mysql
#设置自动failover时候的切换脚本
master_ip_failover_script= /usr/local/bin/master_ip_failover
#设置手动切换时候的切换脚本
master_ip_online_change_script= /usr/local/bin/master_ip_online_change
#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
password=123456
#设置监控用户root
user=root
#设置监控主库，发送ping包的时间间隔，尝试三次没有回应的时候自动进行failover
ping_interval=1
#设置远端mysql在发生切换时binlog的保存位置
remote_workdir=/tmp
#设置复制用户的密码
repl_password=123456
#设置复制环境中的复制用户名
repl_user=rep
#设置发生切换后发送的报警的脚本
report_script=/usr/local/send_report
#一旦MHA到server02的监控之间出现问题，MHA Manager将会尝试从server03登录到server02
secondary_check_script= /usr/local/bin/masterha_secondary_check -s server03 -s server02 --user=root --master_host=server02 --master_ip=192.168.0.50 --master_port=3306
#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）
shutdown_script=""
#设置ssh的登录用户名
ssh_user=root

[server1]
hostname=10.0.0.51
port=3306

[server2]
hostname=10.0.0.52
port=3306
#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。
candidate_master=1
#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
check_repl_delay=0

配置ssh信任（所有节点）

#创建秘钥对
[root@mysql-db01 ~]# ssh-keygen -t dsa -P '' -f ~/.ssh/id_dsa >/dev/null 2>&1
#发送公钥，包括自己
[root@mysql-db01 ~]# ssh-copy-id -i /root/.ssh/id_dsa.pub root@10.0.0.51
[root@mysql-db01 ~]# ssh-copy-id -i /root/.ssh/id_dsa.pub root@10.0.0.52
[root@mysql-db01 ~]# ssh-copy-id -i /root/.ssh/id_dsa.pub root@10.0.0.53

启动测试

#测试ssh
[root@mysql-db03 ~]# masterha_check_ssh --conf=/etc/mha/app1.cnf
#看到如下字样，则测试成功
Tue Mar 7 01:03:33 2017 - [info] All SSH connection tests passed successfully.
#测试复制
[root@mysql-db03 ~]# masterha_check_repl --conf=/etc/mha/app1.cnf
#看到如下字样，则测试成功
MySQL Replication Health is OK.

启动MHA

#启动

[root@mysql-db03 ~]# nohup masterha_manager --conf=/etc/mha/app1.cnf --remove_dead_master_conf --ignore_last_failover < /dev/null > /var/log/mha/app1/manager.log 2>&1 &

切换master测试

#登录数据库（db02）

[root@mysql-db02 ~]# mysql -uroot -poldboy123

#检查复制情况

mysql> show slave statusG

#登录数据库（db03）

[root@mysql-db03 ~]# mysql -uroot -poldboy123

#检查复制情况

#停掉主库
[root@mysql-db01 ~]# /etc/init.d/mysqld stop
Shutting down MySQL..... SUCCESS!
#登录数据库（db02）
[root@mysql-db02 ~]# mysql -uroot -poldboy123
#查看slave状态
mysql> show slave statusG
#db02的slave已经为空
Empty set (0.00 sec)
#登录数据库（db03）
[root@mysql-db03 ~]# mysql -uroot -poldboy123
#查看slave状态
mysql> show slave statusG

7.配置VIP漂移

VIP漂移的两种方式
1）通过keepalived的方式，管理虚拟IP的漂移
2）通过MHA自带脚本方式，管理虚拟IP的漂移

MHA脚本方式

修改配置文件

#编辑配置文件

[root@mysql-db03 ~]# vim /etc/mha/app1.cnf

#在[server default]标签下添加

[server default]

#使用MHA自带脚本

master_ip_failover_script=/usr/local/bin/master_ip_failover

编辑脚本

#根据配置文件中脚本路径编辑
[root@mysql-db03 ~]# vim /etc/mha/master_ip_failover
#修改以下几行内容
my $vip = '10.0.0.55/24';
my $key = '0';
my $ssh_start_vip = "/sbin/ifconfig eth0:$key $vip";
my $ssh_stop_vip = "/sbin/ifconfig eth0:$key down";
#添加执行权限，否则mha无法启动
[root@mysql-db03 ~]# chmod +x /etc/mha/master_ip_failover

手动绑定VIP

#绑定vip
[root@mysql-db01 ~]# ifconfig eth0:0 10.0.0.55/24
#查看vip
[root@mysql-db01 ~]# ip a |grep eth0
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
inet 10.0.0.51/24 brd 10.0.0.255 scope global eth0
inet 10.0.0.55/24 brd 10.0.0.255 scope global secondary eth0:0

测试ip漂移

#登录db02

[root@mysql-db02 ~]# mysql -uroot -poldboy123

#查看slave信息

mysql> show slave statusG

 #停掉主库

[root@mysql-db01 ~]# /etc/init.d/mysqld stop

Shutting down MySQL..... SUCCESS!

 mysql> show slave statusG

 

#在db01上查看vip信息
[root@mysql-db01 ~]# ip a |grep eth0
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
inet 10.0.0.51/24 brd 10.0.0.255 scope global eth0
#在db02上查看vip信息
[root@mysql-db02 ~]# ip a |grep eth0
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
inet 10.0.0.52/24 brd 10.0.0.255 scope global eth0
inet 10.0.0.55/24 brd 10.0.0.255 scope global secondary eth0:0

 8.配置binlog-server

 修改mha配置文件

[root@mysql-db03 ~]# vim /etc/mha/app1.cnf
[binlog1]
no_master=1
hostname=10.0.0.53
master_binlog_dir=/data/mysql/binlog/

 备份binlog

#创建备份binlog目录
[root@mysql-db03 ~]# mkdir -p /data/mysql/binlog/
#进入该目录
[root@mysql-db03 ~]# cd /data/mysql/binlog/
#备份binlog
[root@mysql-db03 binlog]# mysqlbinlog -R --host=10.0.0.51 --user=mha --password=mha --raw --stop-never mysql-bin.000001 &
#启动mha
[root@mysql-db03 binlog]# nohup masterha_manager --conf=/etc/mha/app1.cnf --remove_dead_master_conf --ignore_last_failover < /dev/null > /var/log/mha/app1/manager.log 2>&1 &

 测试binlog备份

#查看binlog目录中的binlog
[root@mysql-db03 binlog]# ll
total 44
-rw-r--r-- 1 root root 285 Mar 8 03:11 mysql-bin.000001
#登录主库
[root@mysql-db01 ~]# mysql -uroot -poldboy123
#刷新binlog
mysql> flush logs;
#再次查看binlog目录
[root@mysql-db03 binlog]# ll
total 48
-rw-r--r-- 1 root root 285 Mar 8 03:11 mysql-bin.000001
-rw-r--r-- 1 root root 143 Mar 8 04:00 mysql-bin.000002

9.MYSQL中间件Atlas

Atlas简介

Atlas是由 Qihoo 360公司Web平台部基础架构团队开发维护的一个基于MySQL协议的数据中间层项目。它在MySQL官方推出的MySQL-Proxy 0.8.2版本的基础上，修改了大量bug，添加了很多功能特性。它在MySQL官方推出的MySQL-Proxy 0.8.2版本的基础上，修改了大量bug，添加了很多功能特性。

Atlas主要功能

1.读写分离

2.从库负载均衡

3.IP过滤

4.自动分表

5.DBA可平滑上下线DB

6.自动摘除宕机的DB

Atlas相对于官方MySQL-Proxy的优势

1.将主流程中所有Lua代码用C重写，Lua仅用于管理接口

2.重写网络模型、线程模型

3.实现了真正意义上的连接池

4.优化了锁机制，性能提高数十倍

安装Atlas

同学们有福了，安装Atlas真的是炒鸡简单，官方提供的Atlas有两种：

1）Atlas (普通) : Atlas-2.2.1.el6.x86_64.rpm
2）Atlas (分表) : Atlas-sharding_1.0.1-el6.x86_64.rpm

这里我们只需要下载普通的即可

#在主库安装，进入安装包目录
[root@mysql-db01 ~]# cd /home/oldboy/tools/
#下载Atlas
[root@mysql-db01 tools]#
wget httpss://github.com/Qihoo360/Atlas/releases/download/2.2.1/Atlas-2.2.1.el6.x86_64.rpm
#安装
[root@mysql-db01 tools]# rpm -ivh Atlas-2.2.1.el6.x86_64.rpm

编辑配置文件

#进入Atlas工具目录
[root@mysql-db01 ~]# cd /usr/local/mysql-proxy/bin/
#生成密码
[root@mysql-db01 bin]# ./encrypt oldboy123
#修改Atlas配置文件
[root@mysql-db01 ~]# vim /usr/local/mysql-proxy/conf/test.cnf
#Atlas后端连接的MySQL主库的IP和端口，可设置多项，用逗号分隔
proxy-backend-addresses = 10.0.0.51:3306
#Atlas后端连接的MySQL从库的IP和端口
proxy-read-only-backend-addresses = 10.0.0.52:3306,10.0.0.53:3306
#用户名与其对应的加密过的MySQL密码
pwds = root:1N/CNLSgqXuTZ6zxvGQr9A==
#SQL日志的开关
sql-log = ON
#Atlas监听的工作接口IP和端口
proxy-address = 0.0.0.0:3307
#默认字符集，设置该项后客户端不再需要执行SET NAMES语句
charset = utf8

启动Atlas

[root@mysql-db01 ~]# /usr/local/mysql-proxy/bin/mysql-proxyd test start OK: MySQL-Proxy of test is started

Atlas管理操作

#用atlas管理用户登录
[root@mysql-db01 ~]# mysql -uuser -ppwd -h127.0.0.1 -P2345
#查看可用命令帮助
mysql> select * from help;
#查看后端代理的库
mysql> SELECT * FROM backends;

#平滑摘除mysql
mysql> REMOVE BACKEND 2;
Empty set (0.00 sec)
#检查是否摘除成功
mysql> SELECT * FROM backends;

 #保存到配置文件中

mysql> SAVE CONFIG;

Empty set (0.06 sec)