MySQL 高可用性—keepalived+mysql雙主（有詳細步驟和全部配置項解釋）
MySQL 高可用性—keepalived+mysql雙主（有詳細步驟和全部配置項解釋）
博主QQ：819594300
部落格地址：http://zpf666.blog.51cto.com/
有什麼疑問的朋友可以聯絡博主，博主會幫你們解答，謝謝支援！
前言：生產環境中一臺mysql主機存在單點故障，所以我們要確保mysql的高可用性，即兩臺MySQL伺服器如果其中有一臺MySQL伺服器掛掉後，另外一臺能立馬接替其進行工作。
MySQL的高可用方案一般有如下幾種：
keepalived+雙主，MHA，PXC，MMM，Heartbeat+DRBD等，比較常用的是keepalived+雙主，MHA和PXC。
本節主要介紹了利用 keepalived 實現 MySQL 資料庫的高可用。
Keepalived+mysql雙主來實現MySQL-HA，我們必須保證兩臺MySQL資料庫的資料完全一樣，基本思路是兩臺MySQL互為主從關係，通過Keepalived配置虛擬IP，實現當其中的一臺MySQL資料庫宕機後，應用能夠自動切換到另外一臺MySQL資料庫，保證系統的高可用。
拓撲環境：
OS：centos7.2x86_64
Mysql版本：mysql5.7.13
Keepalived: keepalived-1.2.20
Mysql-vip:192.168.1.150
Mysql-master1:192.168.1.100
Mysql-master2:192.168.1.200
一、 配置兩臺mysql主主同步
該過程的第一部分就是master記錄二進位制日誌。在每個事務更新資料完成之前，master在二日誌記錄這些改變。MySQL將事務寫入二進位制日誌。在事件寫入二進位制日誌完成後，master通知儲存引擎提交事務。
下一步就是slave將master的binarylog拷貝到它自己的中繼日誌。首先，slave開始一個工作執行緒——I/O執行緒。I/O執行緒在master上開啟一個普通的連線，然後開始binlog dump process。Binlog dump process從master的二進位制日誌中讀取事件，如果已經同步了master，它會睡眠並等待master產生新的事件。I/O執行緒將這些事件寫入中繼日誌。
SQL slave thread（SQL從執行緒）處理該過程的最後一步。SQL執行緒從中繼日誌讀取事件，並重放其中的事件而更新slave的資料，使其與master中的資料一致。只要該執行緒與I/O執行緒保持一致，中繼日誌通常會位於OS的快取中，所以中繼日誌的開銷很小。
主主同步就是兩臺機器互為主的關係，在任何一臺機器上寫入都會同步。
若mysql主機開啟了防火牆，需要關閉防火牆或建立規則。
實驗具體過程如下：
1、修改MySQL配置檔案
注意：mysql1和mysql只有server-id不同和auto-increment-offset不同,其他必須相同。
部分配置項解釋如下：
binlog_format= mixed：指定mysql的binlog日誌的格式，mixed是混合模式。
relay-log：開啟中繼日誌功能
relay-log-index：中繼日誌清單
auto-increment-increment= 2：表示自增長欄位每次遞增的量，其預設值是1。它的值應設為整個結構中伺服器的總數，本案例用到兩臺伺服器，所以值設為2。
auto-increment-offset= 2：用來設定資料庫中自動增長的起點(即初始值)，因為這兩能伺服器都設定了一次自動增長值2，所以它們的起點必須得不同，這樣才能避免兩臺伺服器資料同步時出現主鍵衝突。
注：另外還可以在my.cnf配置檔案中，新增“binlog_do_db=資料庫名”配置項（可以新增多個）來指定要同步的資料庫。如果配置了這個配置項，如果沒新增在該配置項後面的資料庫，則binlog不記錄它的事件。
2、將mysql1設為mysql2的主伺服器
在mysql1主機上建立授權賬戶，允許在mysql2(192.168.1.200)主機上連線
檢視mysql1的當前binlog狀態資訊：
在mysql2上將mysql1設為自已的主伺服器並開啟slave功能：
下面看一看mysql2的狀態：
在mysql1防火牆上開啟3306/tcp例外：
順道把mysql2的防火牆也開啟3306/tcp例外，反正後面實驗還是要開，那就現在一道開了吧：
再次檢視mysql2的狀態：
更換mysql2的UUID號：
修改完UUID必須重啟mysqld服務才能生效：
這次再來檢視mysql2的狀態：
3、現在反過來·，再將mysql2設為mysql1的主伺服器
在mysql2主機上建立授權賬戶，允許在mysql1(192.168.1.100)主機上連線
檢視mysql2的當前binlog狀態資訊：
在mysql1上將mysql2設為自已的主伺服器並開啟slave功能：
檢視mysql1的狀態：
4、測試主主同步
在mysql1上建立要同步的資料庫如bdqn，並在bdqn中建立一張測試表叫it
檢視mysql2主機是否同步了mysql1上的資料變化：
從上圖可以看出mysql2同步了mysql1的資料變化
現在往mysql2主機上向it表中插入兩行資料：
檢視mysql1主機是否同步了mysql2上的資料變化：
總結：至此現在任何一臺MySQL上更新資料都會同步到另一臺MySQL，MySQL同步完成。
注意：若主MYSQL伺服器已經存在，只是後期才搭建從MYSQL伺服器，在置配資料同步前應先將主MYSQL伺服器的要同步的資料庫拷貝到從MYSQL伺服器上（如先在主MYSQL上備份資料庫，再用備份在從MYSQL伺服器上恢復）
下面我們就完成keepalived的高可用性：
說明：keepalived是叢集管理中保證叢集高可用的一個軟體解決方案，其功能類似於heartbeat，用來防止單點故障
keepalived是以VRRP協議為實現基礎的，VRRP全稱VirtualRouter Redundancy Protocol，即虛擬路由冗餘協議。
虛擬路由冗餘協議，可以認為是實現路由器高可用的協議，即將N臺提供相同功能的路由器組成一個路由器組，這個組裡面有一個master和多個backup，master上面有一個對外提供服務的vip，master會發組播（組播地址為224.0.0.18），當backup收不到vrrp包時就認為master宕掉了，這時就需要根據VRRP的優先順序來選舉一個backup當master，這樣的話就可以保證路由器的高可用了。
keepalived主要有三個模組，分別是core 、check和vrrp。core模組為keepalived的核心，負責主程序的啟動、維護以及全域性配置檔案的載入和解析。check負責健康檢查，包括常見的各種檢查方式。vrrp模組是來實現VRRP協議的。
二、keepalived的安裝配置
1、在mysql1和mysql2兩臺伺服器上安裝keepalived的幾個依賴包
注意：如不知道keepalived需要哪些依賴包，可到下載後的原始碼解壓目錄下檢視INSTALL 檔案內容，安裝需要的依賴包，原始碼安裝任何一個軟體都要養成檢視原始碼包文件的習慣，比如INSTALL，README,doc等文件，可以獲得很多有用的資訊。
下面我們來看一看keepalived的INSTALL檔案：
2、在兩臺mysql上都開始解壓縮編譯安裝keepalived
注：如果你使用的是centos6.5版本，則配置編譯裝的時候要這樣寫,如下圖所示：
3、執行make install操作之後，會自動生成/etc/init.d/keepalived指令碼檔案，但還需要手動新增為系統服務，這樣就可以使用service、chkconfig工具來對keepalived服務程式進行管理了。
4、若開啟了防火牆，則需要關閉防火牆或者建富策略（現實生產環境中，都不允許關防火牆的，所以我們還是建富策略為第一選擇）（兩臺mysql都需要操作）
5、修改keepalived的配置檔案
說明：keepalived只有一個配置檔案keepalived.conf，裡面主要包括以下幾個配置區域，分別是：
global_defs、vrrp_instance和virtual_server。
-
global_defs：主要是配置故障發生時的通知物件以及機器標識。
-
vrrp_instance：用來定義對外提供服務的VIP區域及其相關屬性。
-
virtual_server：虛擬伺服器定義
看不清截圖的可以看下面的貼上的文字：
! Configuration File for keepalived
global_defs {
router_id mysql-1
}
vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP
interface eno16777736
virtual_router_id 51
priority 100
advert_int 1
nopreempt
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
192.168.1.150
}
}
virtual_server 192.168.1.150 3306 {
delay_loop 2
lb_algo rr
lb_kind DR
persistence_timeout 60
protocol TCP
real_server 192.168.1.100 3306 {
weight 3
notify_down /etc/keepalived/bin/mysql.sh
TCP_CHECK {
connect_timeout 3
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
connect_port 3306
}
}
}
每個配置項的解釋如下：
同樣的也需要修改mysql2的keepalived配置檔案（下圖中綠色部分為和mysql1不一樣的地方）
可以使用scp命令把mysql1主機上配置好的keepalived.conf檔案拷貝到server2主機，只需要改綠色部分即可:
6、啟動keepalived服務（兩臺都要啟動）
7、mysql1和mysql2上都需要新增檢測指令碼
作用：是當mysql停止工作時自動關閉本機的keeplived，從而實現將故障主機踢出熱備組，因每臺機器上keepalived只添加了本機為realserver，所以當mysqld正常啟動後，我們還需要手動啟動keepalived服務。
8、給mysql.sh指令碼賦予可執行許可權（兩臺mysql都操作同樣的步驟）
9、在mysql1和mysql2上分別執行ip addr show dev eno16777736命令檢視mysql1和mysql2對VIP（群集虛擬IP）的控制權
從上圖可以看出mysql1是master，mysql2是slave。
10、停止mysql1的mysql服務，看keepalived健康檢查程式是否會觸發了我們編寫的指令碼，進行自動故障切換
從上圖可以說明在master伺服器的mysql服務發生故障時，mysql1主機觸發了我們編寫的指令碼，發生了自動故障切換。
11、現在我們把mysql1的mysql服務開起來，並且keepalived的服務也需要手動開啟
12、我們再次在兩臺mysql伺服器上用ip addr show dev eno16777736命令看一下
從上面兩張圖可以看出，即便mysql1的mysql服務和keepalived服務都重新開啟了，mysql2仍然是master了，mysql1搶不回去master的權利了，說明我們設定的nopreempt配置生效了，在生產環境中就需要新增不搶佔配置，保證了群集穩定性，只有當mysql2的mysql服務壞掉的時候，mysql1才會再次成為master，否則它永遠只能當mysql2的備份。（注：nopreempt一般是在優先順序高的mysql上設定）
13、我們找一臺安裝有MySQL客戶端，然後登入VIP，看是否能登入，在登入之前兩臺MySQL伺服器都要授權允許從遠端登入
在客戶端上登陸：
上圖顯示說明在客戶端訪問VIP地址，由mysql2主機提供響應的，因為mysql2當前是主伺服器，將mysql2的mysql服務停止，在客戶端執行show variables like‘server_id’;
上圖顯示說明在客戶端的查詢請求是由mysql1主機響應的，故障切換成功。
總結：
Keepalived+mysql雙主一般來說，中小型規模的時候，採用這種架構是最省事的。
在master節點發生故障後，利用keepalived的高可用機制實現快速切換到備用節點。
在這個方案裡，有幾個需要注意的地方：
1.採用keepalived作為高可用方案時，兩個節點最好都設定成BACKUP模式，避免因為意外情況下（比如腦裂）相互搶佔導致往兩個節點寫入相同資料而引發衝突；
2.把兩個節點的auto_increment_increment（自增步長）和auto_increment_offset（自增起始值）設成不同值。其目的是為了避免master節點意外宕機時，可能會有部分binlog未能及時複製到slave上被應用，從而會導致slave新寫入資料的自增值和原先master上衝突了，因此一開始就使其錯開；當然了，如果有合適的容錯機制能解決主從自增ID衝突的話，也可以不這麼做；
3.slave節點伺服器配置不要太差，否則更容易導致複製延遲。作為熱備節點的slave伺服器，硬體配置不能低於master節點；
4.如果對延遲問題很敏感的話，可考慮使用MariaDB分支版本，或者直接上線MySQL 5.7最新版本，利用多執行緒複製的方式可以很大程度降低複製延