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keepalived + mysqlroute +mysql實現mysql高可用

阿新 • • 發佈：2018-05-20
mysql高可用

一、環境介紹：

1.1服務器角色配置：

mysql-master 10.0.0.101(外)  172.168.1.101(內) 
mysql-slave  10.0.0.103 (外) 172.168.1.103(內)
mysql-router01   10.0.0.102 (外) 172.168.1.102(內)
mysql-router02   10.0.0.104 (外) 172.168.1.104(內)
jumpserver      10.0.0.128 (外) 172.168.1.128(內)

1.2配置數據庫的一主兩從庫

Slave01 和master都是允許讀寫的，slave02提供只讀
同時MySQL的主從復制都是事先配置成功的(此環境是開啟GTID模式的復制)

1.3部署web應用jumpserver

jumpserver web 10.0.0.128(外) 172.168.1.128（內）
jumpsever配置文件如下：

[root@localhost jumpserver]# cat /opt/jumpserver/jumpserver.conf 
[base]
url = http://10.0.0.128
key = f1tty6elu8h03x2k
ip = 0.0.0.0  ###默認監聽任何IP
port = 8000  ###為jumpsever的默認的web端口
log = debug

[db]
engine = mysql
host = 172.168.1.20  ####為虛擬VIP
port = 7001     ####為mysqlroute讀寫模式的默認端口
####jumpserver的連接數據庫的地址
user = jumpserver
password = jumpserver
database = jumpserver

[mail]
mail_enable = 1
email_host = [email protected]
email_port = 25
email_host_user = [email protected]
email_host_password = weuidnre
email_use_tls = False
email_use_ssl = False

[connect]
nav_sort_by = ip

啟動jumpsever服務：

[root@localhost jumpserver]# /opt/jumpserver/service.sh stop
[root@localhost jumpserver]# /opt/jumpserver/service.sh start
[root@localhost jumpserver]# /opt/jumpserver/service.sh status
jumpserver is running...                                   [  OK  ]
[root@localhost jumpserver]#
[root@localhost jumpserver]# ps -ef|grep python
root       2443   2441  0 May14 ?        00:00:00 /bin/bash -c ulimit -S -c 0 >/dev/null 2>&1 ; python ./run_server.py
root       2444   2443  0 May14 ?        00:00:04 python ./run_server.py
root       9081   8974  0 14:50 pts/0    00:00:00 grep python

1.4安裝keepalived和mysql-router

mysql-router01 10.0.0.102 mysql-router02 10.0.0.104
在10.0.0.102 機器上安裝keepalived 和mysql-router
在10.0.0.104 機器上安裝keepalived 和mysql-router

[root@master01 ~]# cat /etc/hosts
127.0.0.1   localhost localhost.localdomain localhost4 localhost4.localdomain4
::1         localhost localhost.localdomain localhost6 localhost6.localdomain6
slave01 172.168.1.103
master01 172.168.1.101
router01  172.168.1.102
router02  172.168.1.104
slave02 172.168.1.105

重要提示：
為快速實現環境達到演示效果，建議6臺臺虛擬機先關閉selinux和iptables，保證服務器的系統時間都是一致的，必須保證iptables不是開機自啟動，安裝keepalived和mysql-router後，要保證這2個服務是開啟自啟動的。

二、keepalived相關原理介紹：

Keepalived 是一種高性能的服務器高可用或熱備解決方案，Keepalived可以用來防止服務器單點故障(單點故障是指一旦某一點出現故障就會導致整個系統架構的不可用)的發生，通過配合Nginx可以實現web前端服務的高可用。以下本文會介紹keepalived結合mysql-router實現數據庫得高可用

Keepalived實現的基礎是VRRP協議，Keepalived就是巧用VRRP協議來實現高可用性(HA)的.

VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol)協議是用於實現路由器冗余的協議，VRRP協議將兩臺或多臺路由器設備虛擬成一個設備，對外提供虛擬路由器IP(一個或多個)，而在路由器組內部，如果實際擁有這個對外IP的路由器如果工作正常的話就是MASTER，或者是通過算法選舉產生，MASTER實現針對虛擬路由器IP的各種網絡功能，如ARP請求，ICMP，以及數據的轉發等；其他設備不擁有該IP，狀態是BACKUP，除了接收MASTER的VRRP狀態通告信息外，不執行對外的網絡功能。當主機失效時，BACKUP將接管原先MASTER的網絡功能。

VRRP協議使用多播數據來傳輸VRRP數據，VRRP數據使用特殊的虛擬源MAC地址發送數據而不是自身網卡的MAC地址，VRRP運行時只有MASTER路由器定時發送VRRP通告信息，表示MASTER工作正常以及虛擬路由器IP(組)，BACKUP只接收VRRP數據，不發送數據，如果一定時間內沒有接收到MASTER的通告信息，各BACKUP將宣告自己成為MASTER，發送通告信息，重新進行MASTER選舉狀態。

三．Mysql-router相關原理介紹：

3.1.什麽是mysql route

MySQL Router是處於應用client和dbserver之間的輕量級代理程序，它能檢測，分析和轉發查詢到後端數據庫實例，並把結果返回給client。是mysql-proxy的一個替代品。其架構圖和功能如下：
技術分享圖片
（1）Router實現讀寫分離，程序不是直接連接數據庫IP，而是固定連接到mysql router。MySQL Router對前端應用是透明的。應用程序把MySQL Router當作是普通的mysql實例，把查詢發給MySQL Router,而MySQL Router會把查詢結果返回給前端的應用程序。

（2）從數據庫服務器故障，業務可以正常運行。由MySQL Router來進行自動下線不可用服務器。程序配置不需要任何修改。

（3）主數據庫故障，由MySQL Router來決定主從自動切換，業務可以正常訪問。程序配置不需要做任何修改。

3.2.讀寫分離原理

MySQL Router接受前端應用程序請求後，根據不同的端口來區分讀寫，把連接讀寫端口的所有查詢發往主庫，把連接只讀端口的select查詢以輪詢方式發往多個從庫，從而實現讀寫分離的目的。讀寫返回的結果會交給MySQL Router,由MySQL Router返回給客戶端的應用程序。

3.3.Mysql router用途

MySQL Router的主要用途是讀寫分離，主主故障自動切換，負載均衡，連接池等。

3.4.Mysql router主主故障自動切換的坑

Mysql router主主故障切換功能經過測試沒有問題，但是有一個比較大的坑需要註意
Mysql router的主主故障切換如果是運行在一主一從的情況下，從庫作為主庫的備份，這種情況是使用mysql router主主故障切換是沒有問題的，但是在一主多從的情況下使用主主故障切換就會處在如下問題：mysql主庫掛掉了，從庫slave01和slave02卻一直是同步的原來的主庫master的IP地址，導致slave上的IO線程一直是connecting狀態,導致slave02復制失敗。

四．軟件具體安裝部署

10.0.0.102機器上安裝mysql-router 和keepalived
此機器上的keepalived是主

yum -y install openssl-devel
 wget http://www.keepalived.org/software/keepalived-1.4.0.tar.gz
 tar xf keepalived-1.4.0.tar.gz  -C /usr/local/
 cd /usr/local/keepalived-1.4.0/
 ./configure
 make
 make install
  mkdir /etc/keepalived
 find /usr/local/keepalived-1.4.0/ -name "keepalived.conf"
 cp /usr/local/keepalived-1.4.0/keepalived/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/ 
 find / -name "keepalived"
 cp /usr/local/etc/sysconfig/keepalived  /etc/sysconfig/
 cp /usr/local/keepalived-1.4.0/keepalived/etc/init.d/keepalived /etc/init.d/
 chmod +x /etc/init.d/keepalived 
 chkconfig keepalived on
 cp /usr/local/sbin/keepalived /usr/sbin/
 which keepalived
 cp /etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/keepalived.conf.ori

下面的配置文件是master主keepalived的配置文件

vim /etc/keepalived/keepalived.conf
 [root@master01 ~]# cat /etc/keepalived/keepalived.conf
global_defs {
   notification_email {
   [email protected]
   }
   notification_email_from [email protected]
   smtp_server 192.168.200.1
   smtp_connect_timeout 30
   **router_id LVS_01**
}

vrrp_instance VI_1 {
   ** state MASTER**
    **interface eth1**
    virtual_router_id 51
    **priority 120**
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
    **172.168.1.20/24**
    }
}

 /etc/init.d/keepalived status
 /etc/init.d/keepalived start

同樣的方式在10.0.0.104機器上安裝mysql-router 和keepalived

此機器上的keepalived是從
下面是從keepalived機器的配置文件介紹：

[root@router02 ~]# cat /etc/keepalived/keepalived.conf
global_defs {
   notification_email {
   [email protected]
   }
   notification_email_from [email protected]
   smtp_server 192.168.200.1
   smtp_connect_timeout 30
  ** router_id LVS_02**
}

vrrp_instance VI_1 {
**    state BACKUP
    interface eth1**
    virtual_router_id 51
   ** priority 80**
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
   ** 172.168.1.20/24**
    }
}

主從keepalived參數介紹：
先是主服務器：
global_defs
{
notification_email #通知email，根據實際情況配置{
[email protected]
br/>{
[email protected]
notification_email_from [email protected]
smtp_server 127.0.0.1
stmp_connect_timeout 30
router_id node1 #節點名標識，主要用於通知中
}

vrrp_instance VI_NODE {
state MASTER #配置為主服務器
interface eth0 #通訊網卡
virtual_router_id 100 #路由標識
priority 200 #優先級，0-254
advert_int 5 #通知間隔，實際部署時可以設置小一點，減少延時

authentication {
auth_type PASS
auth_pass 123456 #驗證密碼，用於通訊主機間驗證
}

virtual_ipaddress {
192.168.1.206 #虛擬ip，可以定義多個
}
}
接下是從服務器設置：
global_defs {
notification_email {[email protected]
br/>[email protected]
notification_email_from [email protected]
smtp_server 127.0.0.1
stmp_connect_timeout 30
router_id node2
}

vrrp_instance VI_NODE {
state BACKUP #與主服務器對應
interface eth0 #從服務器的通信網卡
virtual_router_id 100 #路由標識，和主服務器相同
priority 100 #優先級，小於主服務器即可
advert_int 5 #這裏是接受通知間隔，與主服務器要設置相同

authentication {
auth_type PASS
auth_pass 123456 #驗證密碼，與主服務器相同
}

virtual_ipaddress {
192.168.1.206 #虛擬IP，也要和主服務器相同
}
}
上面的設置是最基礎的設置，實現的功能是如果主服務器的Keepalived停止服務（一般情況下服務器宕機），則將虛擬IP切換至從服務器，主服務器恢復後從新切換回主服務器。

4.1、Keepalived的配置文件介紹來實現虛擬VIP漂移

註意：1、兩個keepalived.conf配置文件中添加的虛擬網卡要一樣，並且不要和已使用服務器的內外網卡一樣這樣就實現不了心跳了。
可以是同一網段局域內網卡，也可以是同一網段外網網卡
2、當主keepalived應用開啟的時候，是可以看到虛擬IP地址的

[root@router01 ~]# ps -ef|grep keepalived
root       9265      1  0 07:24 ?        00:00:00 keepalived -D
root       9267   9265  0 07:24 ?        00:00:00 keepalived -D
root       9268   9265  0 07:24 ?        00:00:05 keepalived -D
root       9517   9492  0 10:02 pts/3    00:00:00 grep keepalived
[root@router01 ~]# ip addr|grep 172.168.1.20
inet 172.168.1.20/24 scope global secondary eth1

這時從keepalived程序也開啟，但是在從本地是grep不到虛擬IP地址的

[root@router02 ~]#  ps -ef|grep keepalived
root      13115      1  0 07:08 ?        00:00:00 keepalived -D
root      13117  13115  0 07:08 ?        00:00:00 keepalived -D
root      13118  13115  0 07:08 ?        00:00:01 keepalived -D
root      13271  13232  0 10:02 pts/2    00:00:00 grep keepalived
[root@router02 ~]# ip a|grep 172.168.1.20
[root@router02 ~]#

一旦主keepalived程序關閉或者是服務器掛掉，這時虛擬VIP就可以實現跳躍到從keepalived機器上。

[root@router01 ~]# /etc/init.d/keepalived stop
Stopping keepalived:                                   [  OK  ]
[root@router01 ~]# ps -ef|grep keepalived
root       9540   9492  0 10:21 pts/3    00:00:00 grep keepalived
[root@router01 ~]#

[root@router02 ~]# ip a|grep 172.168.1.20
    inet 172.168.1.20/24 scope global secondary eth1
[root@router02 ~]#

提示：
如果從負載均衡服務器grep不到虛擬網卡原因有：
1、本地服務器keepalived程序可能關閉，得restart從啟才行，才能實現虛擬網卡的跳躍。
2、就是主負載均衡服務器keepalived程序沒有關閉而導致
3、主負載均衡服務器只要keepalived服務啟動就不會出現上述的問題。
4.服務器的iptables沒關閉導致，或者是selinxu沒關閉也有可能導致

4.2．安裝mysql-router

10.0.0.102 10.0.0.104兩個機器安裝mysql-router

采用二進制安裝mysql-router：

tar xf mysql-router-2.1.6-linux-glibc2.12-x86-64bit.tar.gz -C /usr/local/
cd /usr/local/
ln -s mysql-router-2.1.6-linux-glibc2.12-x86-64bit mysql-router
mkdir /etc/mysql-route/
mkdir /data/log/mysql-route -p
cp /usr/local/mysql-router/share/doc/mysqlrouter/sample_mysqlrouter.conf /etc/mysql-route/mysqlrouter.conf
cp  /etc/mysql-route/mysqlrouter.conf  /etc/mysql-route/mysqlrouter.conf.ori

4.3配置文件介紹如下：

[root@router01 mysql-route]# cat mysqlrouter.conf
[DEFAULT]
##日誌存放目錄
logging_folder = /data/log/mysql-route
##插件存放目錄
plugin_folder = /usr/local/mysql-router/lib/mysqlrouter
###配置文件存放目錄
config_folder = /etc/mysql-route
###運行目錄
runtime_folder = /var/run

[logger]
###日誌運行級別
level = INFO

#[fabric_cache]
#address = your_fabric_node.example.com:32275
#user =
###主節點故障轉移 
[routing:basic_failover]
#To be more transparent, use MySQL Server port 3306
##寫節點地址
bind_address=172.168.1.20  ##{此IP地址為虛擬VIP}
##寫節點端口
bind_port = 7001
##主庫為讀寫模式
mode = read-write
###172.168.1.101為mysql 主 172.168.1.103為mysql從
#### 主節點地址：默認情況下第一臺主數據庫為寫主庫，當第一臺主數據庫DOWN機後，第二臺數據庫被提升為主庫
destinations = 172.168.1.101:3306,172.168.1.103:3306

[routing:balancing]
bind_address=172.168.1.20
bind_port = 7002
connect_timeout = 3
max_connections = 1024
###為mysql從庫（此處只負責讀）
destinations = 172.168.1.105:3306
mode = read-only
#[routing:homepage_reads_fabric]
#bind_port = 7002
#destinations = fabric+cache:///group/homepage_group?allow_primary_reads=yes
#mode = read-only

#If no plugin is configured which starts a service, keepalive
#will make sure MySQL Router will not immediately exit. It is
#safe to remove once Router is configured.
[keepalive]
interval = 60

啟動mysqlrouter服務

/usr/local/mysql-router/bin/mysqlrouter -c /etc/mysql-route/mysqlrouter.conf &

關閉iptables 保證mysql-router開機自啟動

[root@router01 ~]# chkconfig --list|grep iptables
iptables        0:off   1:off   2:off   3:off   4:off   5:off   6:off
[root@router01 ~]# chkconfig  iptables off
[root@router01~]# vim /etc/rc.local 
#!/bin/sh
touch /var/lock/subsys/local
/usr/local/mysql-router/bin/mysqlrouter -c /etc/mysql-route/mysqlrouter.conf &
[root@router02 ~]# chkconfig --list|grep iptables
iptables        0:off   1:off   2:off   3:off   4:off   5:off   6:off
[root@router02 ~]# chkconfig  iptables off
[root@router02 ~]# vim /etc/rc.local 
#!/bin/sh
touch /var/lock/subsys/local
/usr/local/mysql-router/bin/mysqlrouter -c /etc/mysql-route/mysqlrouter.conf &

4.4創建測試賬戶進行測試：

登錄mysql master主庫進行創建後，賬戶會同步到各個slave上

mysql> grant all on jumpserver.* to jumpserver@‘172.168.1.%‘ identified by ‘jumpserver‘;

[root@master01 ~]#  mysql -h172.168.1.20 -P7001 -ujumpserver -pjumpserver -e "show variables like ‘hostname‘;"
mysql: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
+---------------+----------+
| Variable_name | Value    |
+---------------+----------+
| hostname      | master01 |

[root@router01 ~]# mysql -h172.168.1.20 -P7001 -ujumpserver -pjumpserver -e "show variables like ‘hostname‘;"
+---------------+----------+
| Variable_name | Value    |
+---------------+----------+
| hostname      | master01 |

[root@slave01 ~]# mysql -h172.168.1.20 -P7001 -ujumpserver -pjumpserver -e "show variables like ‘hostname‘;"
mysql: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
+---------------+----------+
| Variable_name | Value    |
+---------------+----------+
| hostname      | master01 |

keepalived + mysqlroute +mysql實現mysql高可用

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