構建MHA實現MySQL高可用集群架構
MHA（Master HighAvailability）目前在MySQL高可用方面是一個相對成熟的解決方案，它由日本DeNA公司youshimaton（現就職於Facebook公司）開發，是一套優秀的作為MySQL高可用性環境下故障切換和主從提升的高可用軟件。在MySQL故障切換過程中，MHA能做到在0~30秒之內自動完成數據庫的故障切換操作，並且在進行故障切換的過程中，MHA能在最大程度上保證數據的一致性，以達到真正意義上的高可用。
MHA裏有兩個角色一個是MHA Node（數據節點）另一個是MHA Manager（管理節點）。
MHA Manager可以單獨部署在一臺獨立的機器上管理多個master-slave集群，也可以部署在一臺slave節點上。MHA Node運行在每臺MySQL服務器上，MHA Manager會定時探測集群中的master節點，當master出現故障時，它可以自動將最新數據的slave提升為新的master，然後將所有其他的slave重新指向新的master。整個故障轉移過程對應用程序完全透明
在MHA自動故障切換過程中，MHA試圖從宕機的主服務器上保存二進制日誌，最大程度的保證數據的不丟失，但這並不總是可行的。例如，如果主服務器硬件故障或無法通過ssh訪問，MHA沒法保存二進制日誌，只進行故障轉移而丟失了最新的數據。使用MySQL 5.5的半同步復制，可以大大降低數據丟失的風險。MHA可以與半同步復制結合起來。如果只有一個slave已經收到了最新的二進制日誌，MHA可以將最新的二進制日誌應用於其他所有的slave服務器上，因此可以保證所有節點的數據一致性
異步復制（Asynchronous replication）
MySQL默認的復制即是異步的，主庫在執行完客戶端提交的事務後會立即將結果返給給客戶端，並不關心從庫是否已經接收並處理，這樣就會有一個問題，主如果crash掉了，此時主上已經提交的事務可能並沒有傳到從上，如果此時，強行將從提升為主，可能導致新主上的數據不完整。
全同步復制（Fully synchronousreplication）
指當主庫執行完一個事務，所有的從庫都執行了該事務才返回給客戶端。因為需要等待所有從庫執行完該事務才能返回，所以全同步復制的性能必然會收到嚴重的影響。
半同步復制（Semisynchronous replication）
介於異步復制和全同步復制之間，主庫在執行完客戶端提交的事務後不是立刻返回給客戶端，而是等待至少一個從庫接收到並寫到relay log中才返回給客戶端。相對於異步復制，半同步復制提高了數據的安全性，同時它也造成了一定程度的延遲，這個延遲最少是一個TCP/IP往返的時間。所以，半同步復制最好在低延時的網絡中使用。
總結：異步與半同步異同
默認情況下MySQL的復制是異步的，Master上所有的更新操作寫入Binlog之後並不確保所有的更新都被復制到Slave之上。異步操作雖然效率高，但是在Master/Slave出現問題的時候，存在很高數據不同步的風險，甚至可能丟失數據。
MySQL5.5引入半同步復制功能的目的是為了保證在master出問題的時候，至少有一臺Slave的數據是完整的。在超時的情況下也可以臨時轉入異步復制，保障業務的正常使用，直到一臺salve追趕上之後，繼續切換到半同步模式。
工作原理
相較於其它HA軟件，MHA的目的在於維持MySQL Replication中Master庫的高可用性，其最大特點是可以修復多個Slave之間的差異日誌，最終使所有Slave保持數據一致，然後從中選擇一個充當新的Master，並將其它Slave指向它。
-從宕機崩潰的master保存二進制日誌事件(binlogevents)。
-識別含有最新更新的slave。
-應用差異的中繼日誌(relay log)到其它slave。
-應用從master保存的二進制日誌事件(binlogevents)。
-提升一個slave為新master。
-使其它的slave連接新的master進行復制。目前MHA主要支持一主多從的架構，要搭建MHA,要求一個復制集群中必須最少有三臺數據庫服務器，一主二從，即一臺充當master，一臺充當備用master，另外一臺充當從庫，因為至少需要三臺服務器。
相關軟件包
- MHA監控服務器安裝:mha4mysql-manager-0.55-1.el5.noarch，mha4mysql-node-0.54-1.el5.noarch
- 其他主從集群服務器安裝:mha4mysql-node-0.54-1.el5.noarch
MHA軟件包官網地址： https://code.google.com/archive/p/mysql-master-ha/
使用到如下包：
mha4mysql-manager-0.55-1.el5.noarch
mha4mysql-node-0.54-1.el5.noarch二、構建集群架構基礎環境
實現環境：
| 角色 | IP地址 | 主機名 | Server Id | 類型 | OS |
|---|---|---|---|---|---|
| Manager | 192.168.64.37 | manager | 管理節點 | Centos7.2x86_64 | |
| master | 192.168.64.7 | master1 | 1 | 主mysql | Centos7.2x86_64 |
| Candidate master | 192.168.64.17 | master2 | 2 | 從mysql | Centos7.2x86_64 |
| slave | 192.168.64.27 | slave | 3 | 從mysql | Centos7.2x86_64 |
其中master對外提供寫服務，備選master（實際的slave，主機名master2）提供讀服務，slave也提供相關的讀服務，一旦master宕機，將會把備選master提升為新的master，slave指向新的master，manager作為管理服務器。
1、 在配置好所有主機IP地址後檢查selinux，firewalld設置，關閉所有主機selinux ，firewalld 服務以方便後期主從同步不出錯
vim /etc/sysconfig/selinux
SELINUX=disabled 本行替換為
systemctl stop firewalld 關閉防火墻2.同步服務器時間
vim /etc/chrony.conf
server 192.168.64.7 iburst master2 slave配置與master1時間同步
3、
在四臺主機上都配置epel源
官網下載地址：點擊打開鏈接 wget https://mirrors.ustc.edu.cn/epel/7/x86_64/Packages/e/epel-release-7-11.noarch.rpm
4.在四臺主機上建立ssh無交互登錄環境
[root@manager ~]# ssh-keygen -t rsa
[root@manager ~]# ssh-copy-id -i id_rsa.pub 192.168.64.37
[root@manager ~]# scp authorized_keys id_rsa 192.168.64.17:/root/.ssh/
[root@manager ~]# scp authorized_keys id_rsa 192.168.64.27:/root/.ssh/
[root@manager ~]# scp authorized_keys id_rsa 192.168.64.7:/root/.ssh/
測試ssh登錄面密鑰
[root@master ~]# ssh [email protected]
其它主機可以分別測試下三、 配置MySQL的主從復制
1、在主從節點安裝node節點包（master1 master2,slave）
[root@master ~]# ls
anaconda-ks.cfg Downloads original-ks.cfg reset.sh Videos
Desktop mha4mysql-node-0.54-0.el6.noarch.rpm Pictures reset.sql
Documents Music Public Template
[root@master ~]# l yum install mha*2、修改my.cnf文件，配置主從同步
註意：若主MYSQL服務器已經存在，只是後期才搭建從MYSQL服務器，在置配數據同步前應先將主MYSQL服務器的要同步的數據庫拷貝到從MYSQL服務器上（如先在主MYSQL上備份數據庫，再用備份在從MYSQL服務器上恢復）
（1.）master1的主機配置：
innodb_file_per_table
log_bin
read_only
server_id=0
skip_name_resolve=1
（2.）master2的主機配置：
innodb_file_per_table
server_id=2
skip_name_resolve=1
read_only
relay_log_purge=0
log_bin（3）slave的主機配置：
innodb_file_per_table
server_id=3
skip_name_resolve=1
read_only
relay_log_purge=0
log_bin
註意：重啟所有主機的mariadb服務！！！
（3.）創建用於主從復制的賬號“mharep”，在（master1、master2）主機上創建即可，創建MHA管理賬號“manager”在所有mysql服務器上都要創建。
master1、master2主機上的配置：
mysql>GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO ‘repluser‘@‘192.168.64.%‘ IDENTIFIED BY ‘centos‘;
mysql> GRANT ALL ON *.* TO ‘mhauser‘@‘192.168.64.%‘ IDENTIFIED BY ‘centos‘;slave主機上的配置：
mysql> GRANT ALL ON *.* TO ‘mhauser‘@‘192.168.64.%‘ IDENTIFIED BY ‘centos‘;開始創建主從復制：
查看master1的節點：
MariaDB [(none)]> show master logs;
+--------------------+-----------+
| Log_name | File_size |
+--------------------+-----------+
| mariadb-bin.000001 | 502 |
| mariadb-bin.000002 | 487 |
| mariadb-bin.000003 | 504 |
| mariadb-bin.000004 | 245 |
+--------------------+-----------+
4 rows in set (0.04 sec)
master2主機上的配置：
創建主從復制，並開啟slave功能
mysql>CHANGE MASTER TO MASTER_HOST=‘192.168.64.7‘,MASTER_USER=‘repluser‘ ,MASTER_PASSWORD=‘centos‘,MASTER_LOG_FILE=‘mariadb-bin.000004‘,MASTER_LOG_POS=245;
mysql> start slave;查看master2主機從的狀態，以下兩個值必須為yes,代表從服務器能正常連接主服務器
Slave_IO_Running:Yes
Slave_SQL_Running:Yes slave主機上的配置：
創建主從復制，並開啟salve功能
mysql>CHANGE MASTER TO MASTER_HOST=‘192.168.64.7‘,MASTER_USER=‘repluser‘ ,MASTER_PASSWORD=‘centos‘,MASTER_LOG_FILE=‘mariadb-bin.000004‘,MASTER_LOG_POS=245;
mysql> start slave;查看slave主機從的狀態，以下兩個值必須為yes,代表從服務器能正常連接主服務器
Slave_IO_Running:Yes
Slave_SQL_Running:YesMariaDB [(none)]> show slave status\G;
*************************** 1. row ***************************
Slave_IO_State: Waiting for master to send event
Master_Host: 192.168.64.7
Master_User: repluser
Master_Port: 3306
Connect_Retry: 60
Master_Log_File: mariadb-bin.000004
Read_Master_Log_Pos: 245
Relay_Log_File: mariadb-relay-bin.000002
Relay_Log_Pos: 531
Relay_Master_Log_File: mariadb-bin.000004
Slave_IO_Running: Yes
Slave_SQL_Running: Yes
Replicate_Do_DB:
Replicate_Ignore_DB:
Replicate_Do_Table:
Replicate_Ignore_Table:
Replicate_Wild_Do_Table:
Replicate_Wild_Ignore_Table:
Last_Errno: 0
Last_Error:
Skip_Counter: 0
Exec_Master_Log_Pos: 245
Relay_Log_Space: 827
Until_Condition: None
Until_Log_File:
Until_Log_Pos: 0
Master_SSL_Allowed: No
Master_SSL_CA_File:
Master_SSL_CA_Path:
Master_SSL_Cert:
Master_SSL_Cipher:
Master_SSL_Key:
Seconds_Behind_Master: 0
Master_SSL_Verify_Server_Cert: No
Last_IO_Errno: 0
Last_IO_Error:
Last_SQL_Errno: 0
Last_SQL_Error:
Replicate_Ignore_Server_Ids:
Master_Server_Id: 1
1 row in set (0.00 sec)
ERROR: No query specified
註意：
第一條grant命令是創建一個用於主從復制的帳號repluser，在master1和master2的主機上創建即可。
第二條grant命令是創建MHA管理賬號manager，所有mysql服務器上都需要創建。MHA會在配置文件裏要求能遠程登錄到數據庫，所以要進行必要的賦權。
四、安裝配置mysql-MHA
mha包括manager節點和data節點，data節點包括原有的MySQL復制結構中的主機，至少3臺，即1主2從，當masterfailover後，還能保證主從結構；主從復制集群只需安裝node包。
manager server：運行監控腳本，負責monitoring和 auto-failover；mha manager節點需要安裝node包和manager包。
1、在manager主機上需要安裝（ mha4mysql-manager-0.55-0.el6.noarch.rpm和 mha4mysql-node-0.54-0.el6.noarch.rpm）兩個操作管理節點， 在3臺數據庫主機上只需要安裝MHA的node節點即可。
[root@manager ~]# ls
192.168.64.17 cobbler.ks mha4mysql-manager-0.55-0.el6.noarch.rpm
192.168.64.27 ks-post.log mha4mysql-node-0.54-0.el6.noarch.rpm
192.168.64.7 ks-post-nochroot.log original-ks.cfg
anaconda-ks.cfg ks-pre.log
[root@manager ~]# yum install mha*其他三臺數據庫節點需要安裝MHA的node節點（過程略）！！！
- 配置MHA
與絕大多數Linux應用程序類似，MHA的正確使用依賴於合理的配置文件。MHA的配置文件與mysql的my.cnf文件配置相似，采取的是param=value的方式來配置，配置文件位於管理節點，通常包括每一個mysql server的主機名，mysql用戶名，密碼，工作目錄等等。
（1.）編輯/etc/masterha/app1.conf，內容如下：
[root@manager ~]# vim /etc/mastermha/app1.cnf
[server default]
user=mhauser
password=centos
manager_workdir=/data/mastermha/app1/
manager_log=/data/mastermha/app1/manager.log
remote_workdir=/data/mastermha/app1/
ssh_user=root
repl_user=repluser
repl_password=centos
ping_interval=1
[server1]
hostname=192.168.64.7
candidate_master=1
[server2]
hostname=192.168.64.17
candidate_master=1
[server3]
hostname=192.168.64.27
candidate_master=1配置項的解釋：
manager_workdir=/masterha/app1 //設置manager的工作目錄
manager_log=/masterha/app1/manager.log //設置manager的日誌
user=manager//設置監控用戶manager
password=123456 //監控用戶manager的密碼
ssh_user=root //ssh連接用戶
repl_user=mharep //主從復制用戶
repl_password=123.abc //主從復制用戶密碼
ping_interval=1 //設置監控主庫，發送ping包的時間間隔，默認是3秒，嘗試三次沒有回應的時候自動進行railover
master_binlog_dir=/usr/local/mysql/data //設置master 保存binlog的位置，以便MHA可以找到master的日誌，我這裏的也就是mysql的數據目錄
candidate_master=1//設置為候選master，如果設置該參數以後，發生主從切換以後將會將此從庫提升為主庫。SSH 有效性驗證：
[root@manager ~]# masterha_check_ssh --conf=/etc/mastermha/app1.cnf
Sun Apr 22 06:36:33 2018 - [warning] Global configuration file /etc/masterha_default.cnf not found. Skipping.
/etc/masterha/app1.cnf:No such file or directory
at /usr/share/perl5/vendor_perl/MHA/SSHCheck.pm line 148.
[root@manager ~]# masterha_check_ssh
masterha_check_ssh
[root@manager ~]# masterha_check_ssh --conf=/etc/mastermha/app1.cnf
Sun Apr 22 06:37:13 2018 - [warning] Global configuration file /etc/masterha_default.cnf not found. Skipping.
Sun Apr 22 06:37:13 2018 - [info] Reading application default configurations from /etc/mastermha/app1.cnf..
Sun Apr 22 06:37:13 2018 - [info] Reading server configurations from /etc/mastermha/app1.cnf..
Sun Apr 22 06:37:13 2018 - [info] Starting SSH connection tests..
Sun Apr 22 06:37:18 2018 - [debug]
Sun Apr 22 06:37:14 2018 - [debug] Connecting via SSH from [email protected](192.168.64.27:22) to [email protected](192.168.64.7:22)..
Sun Apr 22 06:37:16 2018 - [debug] ok.
Sun Apr 22 06:37:16 2018 - [debug] Connecting via SSH from [email protected](192.168.64.27:22) to [email protected](192.168.64.17:22)..
Sun Apr 22 06:37:17 2018 - [debug] ok.
Sun Apr 22 06:37:18 2018 - [debug]
Sun Apr 22 06:37:14 2018 - [debug] Connecting via SSH from [email protected](192.168.64.17:22) to [email protected](192.168.64.7:22)..
Sun Apr 22 06:37:16 2018 - [debug] ok.
Sun Apr 22 06:37:16 2018 - [debug] Connecting via SSH from [email protected](192.168.64.17:22) to [email protected](192.168.64.27:22)..
Sun Apr 22 06:37:17 2018 - [debug] ok.
Sun Apr 22 06:37:18 2018 - [debug]
Sun Apr 22 06:37:13 2018 - [debug] Connecting via SSH from [email protected](192.168.64.7:22) to [email protected](192.168.64.17:22)..
Sun Apr 22 06:37:17 2018 - [debug] ok.
Sun Apr 22 06:37:17 2018 - [debug] Connecting via SSH from [email protected](192.168.64.7:22) to [email protected](192.168.64.27:22)..
@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
@ WARNING: REMOTE HOST IDENTIFICATION HAS CHANGED! @
@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
IT IS POSSIBLE THAT SOMEONE IS DOING SOMETHING NASTY!
Someone could be eavesdropping on you right now (man-in-the-middle attack)!
It is also possible that a host key has just been changed.
The fingerprint for the ECDSA key sent by the remote host is
SHA256:080GPU/VjQmyb/Ije4lASHgZDXJv5E/QOqAcAv0wfV0.
Please contact your system administrator.
Add correct host key in /root/.ssh/known_hosts to get rid of this message.
Offending ECDSA key in /root/.ssh/known_hosts:1
Keyboard-interactive authentication is disabled to avoid man-in-the-middle attacks.
Sun Apr 22 06:37:18 2018 - [debug] ok.
Sun Apr 22 06:37:18 2018 - [info] All SSH connection tests passed successfully.集群復制的有效性驗證：
註意：mysql數據庫必須都啟動
[root@manager ~]# masterha_check_repl --conf=/etc/mastermha/app1.cnf 註意：驗證成功的話會自動識別出所有服務器和主從狀況！！！
在驗證時，若遇到這個錯誤：Can‘t exec "mysqlbinlog" ......
解決方法是在所有服務器上執行：
[css] view plain copy
ln -s /usr/local/mysql/bin/* /usr/local/bin/啟動 manager：
[root@manager ~]# masterha_manager --conf=/etc/mastermha/app1.cnf
Sun Apr 22 06:39:35 2018 - [warning] Global configuration file /etc/masterha_default.cnf not found. Skipping.
Sun Apr 22 06:39:35 2018 - [info] Reading application default configurations from /etc/mastermha/app1.cnf..
Sun Apr 22 06:39:35 2018 - [info] Reading server configurations from /etc/mastermha/app1.cnf..註意：在應用Unix/Linux時，我們一般想讓某個程序在後臺運行，於是我們將常會用&在程序結尾來讓程序自動運行。比如我們要運行mysql在後臺： /usr/local/mysql/bin/mysqld_safe –user=mysql&。可是有很多程序並不想mysqld一樣，這樣我們就需要nohup命令，
五、模擬故障，檢測狀態轉移
1、停掉master1 的mariadb服務
[root@master ~]# systemctl stop mariadb（2.)查看 MHA 日誌
上面的配置文件中指定了日誌位置為/data /masterha/app1/manager.log
[root@manager ~]# cat/masterha/app1/manager.log 從日誌信息中可以看到master failover 已經成功了，並可以看出故障轉移的大體流程
(3)檢查 slave 的復制
登錄 slave（192.168.64.27）的Mysql，查看 slave 狀態
mysql> show slave status\G; 可以看到master 的 IP 現在為 192.168.64.17,已經切換到和192.168.64.27同步了，本來是和192.168.64.7同步的，說明 MHA 已經把Candicatemaster(master2)提升為了新的master，IO線程和SQL線程也正確運行，MHA 搭建成功!!!
構建MHA實現MySQL高可用集群架構