Mysql的MHA实战指南_Mysql

前言

mha（master high availability）是 mysql 高可用领域主流方案，可实现主库故障自动切换与数据一致性保障，本文从原理到实战详解其部署与运维全流程。

一、mha简介

mha（master high 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。

二、mha组件组成

mha node（数据节点）
mha node 运行在每台 mysql 服务器上。
mha manager（管理节点）检测
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。

三、mha作用

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mha manger 管理多组主从复制。

四、mha工作原理

mha工作原理总结如下：
1、从宕机崩溃的master 保存二进制日志事件（binlog events）；
2、识别含有最新的更新 slave 日志
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
5、提升一个 salve 为新的master
6、使其他的slave连接行的master 进行复制。

五、mysql的mha实战

1、基础环境准备（搭建前提）

1.1、服务器规划和系统配置

服务器规划
mha manager 节点服务器：centos7.9 manager/192.168.10.104 安装mha node和manager组件
master节点服务器： centos7.9 mysql1/192.168.10.105 安装mysql5.7、mha node 组件
slave1节点服务器： centos7.9 mysql2/192.168.10.106 安装mysql5.7、mha node 组件
slave2节点服务器： centos7.9 mysql3/192.168.10.107 安装mysql5.7、mha node 组件

1.2、系统配置

1）关闭防火墙和selinux（四个节点服务器都配置)

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
getenforce

拓展-永久关闭增强服务配置：
vim /etc/sysconfig/selinux

2）设置主机名称和主机名解析

#1在四台节点分别更改主机名称 
hostnamectl set-hostname manager #192.168.10.104
hostnamectl set-hostname master #192.168.10.105
hostnamectl set-hostname slave1 #192.168.10.106
hostnamectl set-hostname slave2 #192.168.10.107
hostname #查看主机名称
#2设置域名解析（四个节点都设置）,内容都为
vim /etc/hosts
##写入
192.168.10.104 manager
192.168.10.105 master
192.168.10.106 slave1
192.168.10.107 slave2

3)所有节点同步系统时间

yum install ntp -y 
#先关闭ntp服务，同步阿里云时间。
#防止ntpd服务开启占用udp的123端口和ntpdate冲突,导致同步失败
systemctl stop ntpd
ntpdate ntp.aliyun.com
systemctl start ntpd

成功同步时间如下所示：

为什么设置时间同步？
时间不同步会导致 binlog、复制日志时间错乱，mha 无法准确判断主从状态。

1.3、部署mysql并配置主从复制

1）编译安装mysql5.7且master开启binlog
master开启binlog(my.cnf中配置log_bin=master-bin、server-id=1，从库配置server-id=2，server-id=3)

# 1安装依赖
yum install -y gcc gcc-c++ ncurses ncurses-devel bison cmake
# 2上传文件mysql-5.7.17和boost_1_59_0到/opt/目录，解压压缩包
cd /opt
tar zxvf mysql-5.7.17.tar.gz -c /opt
tar zxvf boost_1_59_0.tar.gz -c /usr/local/
mv /usr/local/boost_1_59_0 /usr/local/boost
# 3定制mysql
cd /opt/mysql-5.7.17/
cmake \
-dcmake_install_prefix=/usr/local/mysql \
-dmysql_unix_addr=/usr/local/mysql/mysql.sock \
-dsysconfdir=/etc \
-dsystemd_pid_dir=/usr/local/mysql \
-ddefault_charset=utf8  \
-ddefault_collation=utf8_general_ci \
-dwith_extra_charsets=all \
-dwith_innobase_storage_engine=1 \
-dwith_archive_storage_engine=1 \
-dwith_blackhole_storage_engine=1 \
-dwith_perfschema_storage_engine=1 \
-dmysql_datadir=/usr/local/mysql/data \
-dwith_boost=/usr/local/boost \
-dwith_systemd=1
# 4编译安装
# make && make install
make -j 4 && make install # 4 指的是cpu核数 “nproc输出cpu核数”
# 5创建程序用户管理mysql
useradd -s /sbin/nologin mysql
chown -r mysql:mysql /usr/local/mysql/
# 6修改配置文件
#更改管理主/组
chown mysql:mysql /etc/my.cnf
vim /etc/my.cnf	
# 写入
[client]									
port = 3306
default-character-set=utf8
socket=/usr/local/mysql/mysql.sock	
[mysql]									
port = 3306
default-character-set=utf8
socket=/usr/local/mysql/mysql.sock
auto-rehash
[mysqld]
user = mysql 
basedir=/usr/local/mysql
datadir=/usr/local/mysql/data
port = 3306	
character-set-server=utf8
pid-file = /usr/local/mysql/mysqld.pid
socket=/usr/local/mysql/mysql.sock
bind-address = 0.0.0.0
skip-name-resolve
max_connections=2048
default-storage-engine=innodb
max_allowed_packet=16m
server-id = 1
sql_mode=no_engine_substitution,strict_trans_tables,no_auto_create_user,no_auto_value_on_zero,no_zero_in_date,no_zero_date,error_for_division_by_zero,pipes_as_concat,ansi_quotes
# 7 设置mysql环境变量
echo "path=$path:/usr/local/mysql/bin" >> /etc/profile
source /etc/profile
# 8初始化数据库
cd /usr/local/mysql/bin/
./mysqld \
--initialize-insecure \
--user=mysql \
--basedir=/usr/local/mysql \
--datadir=/usr/local/mysql/data
# 9 启动服务
# 将 mysql 注册为 linux 系统的 systemd 管理服务
# 复制 mysql 的 systemd 服务配置文件到系统默认目录
cp /usr/local/mysql/usr/lib/systemd/system/mysqld.service /usr/lib/systemd/system/
systemctl daemon-reload         #刷新识别     
systemctl start mysqld.service  #开启服务
systemctl enable mysqld         #开机自启动
netstat -anpt | grep 3306       #查看端口
# 10 设置账号密码登入
#给root账号设置密码，跳出确认选项-->直接回车
mysqladmin -u root -p password "123456" 
#登录 
mysql -u root -p123456

配置主从复制
master服务器配置

# 1 修改my.cnf配置
vi /etc/my.cnf
# 写入
server-id = 1
log_bin=master-bin #开启二进制文件
log_slave-updates=true #开启从服务器日志同步
binlog-format=mixed
# 2 重启服务
systemctl restart mysqld
# 3 设置myslave用户，用于主从复制
mysql -uroot -p123456
grant replication slave on *.* to 'myslave'@'192.168.10.%' identified by
'123456';
flush privileges;
# 4 查看master状态，日志名称和偏移量
show master status;

slave节点配置

#1设置数据库配置文件
vi /etc/my.cnf
#写入
log_bin=master-bin #开启二进制日志文件
server_id = 22 #设置server_id。slave1为22，slave2 为23
relay-log=relay-log-bin # #从主服务器上同步日志文件记录到本地
relay-log-index=slave-relay-bin.index #定义relay-log的位置和名称（index索引）
relay_log_recovery = 1 #保证了relay-log 的完整性
#2重启mysqld和登入mysql
systemctl restart mysqld
mysql -uroot -p123456
#3给「从节点」绑定「主节点」的同步信息
change master to 
master_host='192.168.10.105',master_user='myslave',master_password='123456',master_log_file='master-bin.000001',master_log_pos=603;
#4开启从节点
start slave;
#5、查看从服务器状态
show slave status\g;

3)数据同步测试
查看master的数据库，并创建新的数据库test

查看从节点是否同步创建数据库test

1、slave1和slave2的my.cnf的[mysqld]配置：
read_only=1 # 从库只读（mha 切换主库时会自动临时关闭）
relay_log_purge=1 # 自动清理中继日志（避免磁盘满）
2、所有节点注释[client]里的
default-character-set=utf8 # mysqlbinlog 不识别该参数

1.4、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/

1.5、赋权

# master、slave1、slave2操作
grant replication slave on *.* to 'myslave'@'192.168.10.%' identified by
'123456';
# master
grant all privileges on *.* to 'mha'@'192.168.10.%' identified by 'manager';
grant all privileges on *.* to 'mha'@'master' identified by 'manager';
grant all privileges on *.* to 'mha'@'slave1' identified by 'manager';
grant all privileges on *.* to 'mha'@'slave2' identified by 'manager';
flush privileges;

2、环境依赖

2.1、安装perl相关依赖(四个节点)

yum install epel-release --nogpgcheck -y
yum install -y perl-dbd-mysql \
perl-config-tiny \
perl-log-dispatch \
perl-parallel-forkmanager \
perl-extutils-cbuilder \
perl-extutils-makemaker \
perl-cpan

2.2、配置ssh免密登入

在所有服务器上配置互相无密码认证

（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 192.168.10.105
ssh-copy-id 192.168.10.106
ssh-copy-id 192.168.10.107
（2）在 master 上配置到数据库节点 slave1 和 slave2 的无密码认证
ssh-keygen -t rsa #一路按回车键
ssh-copy-id 192.168.10.106
ssh-copy-id 192.168.10.107
（3）在 slave1 上配置到数据库节点 master 和 slave2 的无密码认证
ssh-keygen -t rsa #一路按回车键
ssh-copy-id 192.168.10.105
ssh-copy-id 192.168.10.107
（4）在 slave2 上配置到数据库节点 master 和 slave1 的无密码认证
ssh-keygen -t rsa #一路按回车键
ssh-copy-id 192.168.10.105
ssh-copy-id 192.168.10.106

使用ssh root@目标ip验证是否免密登入。
示例：在manager上，输入 ssh root@192.168.10.105
验证manager和master的免密登入

3、mha软件安装

3.1、安装 mha 管理端和节点端

node安装（所有节点）

# 1 所有节点先安装node组件,manager 依赖 node 组件。
# 最后在 mha-manager 节点上安装 manager 组件
# manager 上传解压node
cd /opt
tar zxvf mha4mysql-node-0.57.tar.gz
cd mha4mysql-node-0.57
perl makefile.pl #定义了编译规则、安装路径、依赖关系等关键信息。
make && make install
#### scp 远程传输压缩包到服务器
scp /opt/mha4mysql-node-0.57.tar.gz root@192.168.10.105:/opt/
scp /opt/mha4mysql-node-0.57.tar.gz root@192.168.10.106:/opt/
scp /opt/mha4mysql-node-0.57.tar.gz root@192.168.10.107:/opt/

验证结果：

ls -l /usr/local/bin/{save_binary_logs,apply_diff_relay_logs,filter_mysqlbinlog,masterha_check_repl}

安装成功node

3.2 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

4、mha核心配置

4.1、编写mha配置文件

# manager 节点上复制相关脚本到/usr/local/bin 目录
cp -rp /opt/mha4mysql-manager-0.57/samples/scripts /usr/local/bin
# 查看四个文件
ll /usr/local/bin/scripts/
# （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
# 修改内容如下：（删除原有内容，直接复制并修改vip相关参数）
vim /usr/local/bin/master_ip_failover
#################### 写入
#!/usr/bin/env perl
use strict;
use warnings fatal => 'all';
use getopt::long;
# 核心配置（根据集群调整）
my $vip = '192.168.10.200';        # vip地址
my $brdc = '192.168.10.255';       # 广播地址
my $ifdev = 'ens33';               # 绑定网卡
my $key = '1';                     # 虚拟网卡序号
my $ssh_port = '22';               # ssh端口（根据实际调整）
my $exit_code = 0;                 # 默认退出码
# 改用ip命令（centos7原生支持，无需net-tools），并添加arp广播
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; /usr/sbin/iptables -f;";
my $ssh_stop_vip = "/usr/sbin/ip addr del $vip/24 dev $ifdev label $ifdev:$key;";
# 接收命令行参数
my (
    $command, $ssh_user, $orig_master_host, $orig_master_ip,
    $orig_master_port, $new_master_host, $new_master_ip, $new_master_port
);
getoptions(
    'command=s'          => \$command,
    'ssh_user=s'         => \$ssh_user,
    'orig_master_host=s' => \$orig_master_host,
    'orig_master_ip=s'   => \$orig_master_ip,
    'orig_master_port=i' => \$orig_master_port,
    'new_master_host=s'  => \$new_master_host,
    'new_master_ip=s'    => \$new_master_ip,
    'new_master_port=i'  => \$new_master_port,
);
exit &main();
# 主逻辑
sub main {
    print "\n\nin script test====$ssh_stop_vip==$ssh_start_vip===\n\n";
    if ( $command eq "stop" || $command eq "stopssh" ) {
        $exit_code = 1;
        eval {
            print "disabling the vip on old master: $orig_master_host \n";
            &stop_vip();
            $exit_code = 0;
        };
        if ($@) {
            warn "got error when stop vip: $@\n";
            exit $exit_code;
        }
    }
    elsif ( $command eq "start" ) {
        $exit_code = 10;
        eval {
            print "enabling the vip - $vip on the new master - $new_master_host \n";
            &start_vip();
            $exit_code = 0;
        };
        if ($@) {
            warn "got error when start vip: $@\n";
            exit $exit_code;
        }
    }
    elsif ( $command eq "status" ) {
        print "checking the status of the script.. ok \n";
        $exit_code = 0;
    }
    else {
        &usage();
        $exit_code = 1;
    }
    return $exit_code;
}
# 新主库绑定vip
sub start_vip() {
    my $ssh_cmd = "ssh -p $ssh_port $ssh_user\@$new_master_host '$ssh_start_vip'";
    print "executing: $ssh_cmd\n";
    my $output = `$ssh_cmd 2>&1`;
    if ($?) { # 检查命令执行返回码（非0则失败）
        die "failed to start vip on $new_master_host: $output\n";
    }
}
# 旧主库解绑vip
sub stop_vip() {
    my $ssh_cmd = "ssh -p $ssh_port $ssh_user\@$orig_master_host '$ssh_stop_vip'";
    print "executing: $ssh_cmd\n";
    my $output = `$ssh_cmd 2>&1`;
    if ($?) {
        die "failed to stop vip on $orig_master_host: $output\n";
    }
}
# 用法说明（修复字符串换行问题）
sub usage {
    print <<"usage";
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
usage
}

#（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
mkdir /etc/masterha
cp /opt/mha4mysql-manager-0.57/samples/conf/app1.cnf /etc/masterha
vim /etc/masterha/app1.cnf #删除原有内容，直接复制并修改节点服务器
############写入
[server default]
manager_log=/var/log/masterha/app1/manager.log
manager_workdir=/var/log/masterha/app1
master_binlog_dir=/usr/local/mysql/data
master_ip_failover_script=/usr/local/bin/master_ip_failover
master_ip_online_change_script=/usr/local/bin/master_ip_online_change
password=manager
ping_interval=1
remote_workdir=/tmp
repl_password=123456
repl_user=myslave
secondary_check_script=/usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.10.106 -s 192.168.10.107
shutdown_script=""
ssh_user=root
user=mha
[server1]
hostname=192.168.10.105
port=3306
[server2]
candidate_master=1
check_repl_delay=0
hostname=192.168.10.106
port=3306
[server3]
hostname=192.168.10.107
port=3306

4.2、验证配置有效性

/sbin/ifconfig ens33:1 192.168.10.200/24
manager 节点上测试 ssh
masterha_check_ssh -conf=/etc/masterha/app1.cnf

manager 节点上测试 mysql 主从连接
masterha_check_repl -conf=/etc/masterha/app1.cnf

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 &
查看 mha 状态
masterha_check_status --conf=/etc/masterha/app1.cnf