摘要:分库分表完成之后,数据容量及性能增加了,但是紧接着会面临着可用性的问题。但是,,,本身也是单点,需要实现高可用,后面介绍应用高可用时会详细介绍。至此,的高可用概念及使用实现的高可用已经搭建验证完毕,篇幅较长,难免有笔误,欢迎评论转发
前面文章介绍了MySQL的读写分离及分库分表过程。对于分库和分表,实现策略有好多种,需要根据业务来确定最适合的分库分表架构,文章中还有好多未涉及到的,读者可以自己找资料学习。分库分表完成之后,数据容量及性能增加了,但是紧接着会面临着可用性的问题。从本篇文章开始,将会介绍MySQL的高可用实现方案!一、基本概念
1、什么是高可用
"高可用性"(High Availability),简称HA,通常来描述一个系统经过专门的设计,从而减少停工时间,而保持其服务的高度可用性。 --来自"百度百科"
2、高可用架构的工作方式
(1)主从
服务同时部署在主从服务器上。初始,主服务器上的服务正常运行,从服务器通过心跳等方式实时监测主服务器的运行状态,一旦出现主服务器宕机或者主服务器上的服务异常终止等故障,从服务器会自动接管主服务器的工作,对外提供服务。
(2)双主
服务同时部署在两台主服务器上。起初,只有一台主服务器对外提供服务,另外一台服务器只处于实时监听状态,当其中的一台主服务器宕机或者服务不可用时,另外一台主服务器会立刻接管出故障的主服务器,对外提供服务,一般通过VIP自动切换来实现。
(3)集群
服务同时部署在多台服务器上。多台服务器共同工作,每一个服务器都有一台或者多台备机。起初,多台服务器可以通过反向代理共同对外提供服务,当某一台服务器出现故障或者其上的服务不可用时,其他服务可以立刻进行接管,对外提供服务,通常可以使用Nginx,HaProxy,LVS等代理实现服务的高可用。但是,Nginx,HaProxy,LVS本身也是单点,需要实现高可用,后面介绍Web应用高可用时会详细介绍。
3、高可用的衡量指标-系统可用率
计算方法:可用率=系统无故障运行时间/(系统无故障运行时间+系统故障维护时间)
根据可用率估计系统可用性指标如下:
(1)KeepAlived+MySQL+MM复制
实现方法:通过双主复制,在每个节点上部署Keepalived,通过vip向外提供服务,当某个节点故障时,vip自动转移到可用的节点上。
(2)HeartBeat+DRBD+MySQL
实现方法:分布式复制块设备,类似于RAID1,当数据保存到一台服务器上的时候,会同时将数据冗余备份一份到另外一台服务器,通过HeartBeat向服务器发送心跳信息监听服务器的存活状态,当一台服务器故障时,服务会自动转移到另外一个服务器上。
(3)MySQL Cluster
实现方法:MySQL集群是由一组服务器组成,每个服务器上都运行着多个服务进程,MySQL的数据节点,MySQL的管理服务,以及转们的数据访问程序,搭建起来十分复杂。时间成本特别高,但是可以通过MySQL Cluster Manager来快速完成搭建,但是这个软件是收费的,所以这种方案使用的特别少。
(4)MySQL主从+读写分离+自定义脚本
实现方法:插入数据的时候,通过MySQL的主从复制将数据分别保存到两个服务器上,当其中某一台服务器出现故障时,会自动将其中的一台从库提升为主库,对外提供服务器。
1、环境准备
(1)服务器:CenterOS6.9
(2)MySQL环境
版本:mysql-5.6.39
节点一:192.168.0.4(mysql-master01)
节点二:192.168.0.5(mysql-master02)
2、搭建过程
搭建双主复制
(1)建立复制用户,在节点一上建立一个复制用户"repl"@"192.168.0.%"
#登陆mysql [root@mysql-master01 ~]# mysql -uroot -proot -h127.0.0.1 -P3306 #建立复制用户,注意主机权限是"192.168.0.%",因为等会需要导入数据到节点二上 mysql> grant all on *.* to "repl"@"192.168.0.%" identified by "repl";
(2)全备节点一的所有数据,然后发送到节点二上
[root@mysql-master01 ~]# mysqldump -uroot -proot -h127.0.0.1 -P3306 --all-databases --flush-logs --single-transaction --triggers --routines --master-data=2 --events --hex-blob > /tmp/mysql_all_data.sql [root@mysql-master01 ~]# scp /tmp/mysql_all_data.sql 192.168.0.5:/tmp/
(3)在节点二所在的服务器上导入节点一备份的数据
[root@mysql-master02 ~]# mysql -uroot -proot -h127.0.0.1 -P3306 < /tmp/mysql_all_data.sql
(4)修改节点一的配置文件,添加如下内容
[mysqld] server_id = 4 log_bin=/mysql_data/mysql-bin log_bin_index=/mysql_data/mysql-bin.index #让主节点同时作为其他节点的从节点 log_slave_updates = 1 binlog_format = mixed relay_log = /mysql_data/mysql-relay relay_log_index = /mysql_data/mysql-relay.index
(5)修改节点二的配置文件,添加如下内容
[mysqld] server_id = 5 log_bin = /mysql_data/mysql-bin log_bin_index = /mysql_data/mysql-bin.index log_slave_updates = 1 relay_log = /mysql_data/mysql-relay relay_log_index = /mysql_data/mysql-relay.index
(6)重启节点一和节点二
(7)登陆节点一中,然后查看当前二进制日志的位置点及日志文件
root@127.0.0.1 (none)> show master status G *************************** 1. row *************************** File: mysql-bin.000075 Position: 120 Binlog_Do_DB: Binlog_Ignore_DB: Executed_Gtid_Set: 1 row in set (0.10 sec)
(8)登陆节点二中,执行"change master"命令,将节点二配置为节点一的从库,然后启动复制
mysql> change master to master_host="192.168.0.4",master_port=3306,master_user="repl",master_password="repl",master_log_file="mysql-bin.000075",master_log_pos=120; mysql> start slave; #查看复制状态 mysql> show slave status G #看到输出结果中如下两个参数的值为Yes,表示节点二到节点一的复制配置成功 Slave_IO_Running: Yes Slave_SQL_Running: Yes
(9)在节点二中查看当前二进制日志的位置点及日志文件
root@127.0.0.1 (none)> show master status G *************************** 1. row *************************** File: mysql-bin.000050 Position: 160 Binlog_Do_DB: Binlog_Ignore_DB: Executed_Gtid_Set: 1 row in set (0.00 sec)
(10)在节点一中执行"change master"命令,将节点一配置为节点二的从库,然后启动复制
mysql> change master to master_host="192.168.0.5",master_port=3306,master_user="repl",master_password="repl",master_log_file="mysql-bin.000050",master_log_pos=160; mysql> start slave; #查看略,同上
(11)验证,在节点一上创建一张表,然后登陆节点二查看。然后在节点二上创建一张表,然后登陆节点一查看,正常的话,会相互复制,验证过程省略。
至此,MySQL的双主复制搭建完成。
安装及配置keepalived
(1)在节点一上,挂载CentOS6.9的镜像,然后使用yum方式安装keepalived,对于镜像的挂载,可以参考之前的博客:https://segmentfault.com/a/11... 此处不再赘述。安装过程如下:
[root@mysql-master01 ~]# yum install -y keepalived #安装完成之后,使用该命令查看是否安装成功 [root@mysql-master01 ~]# rpm -qa | grep keep keepalived-1.2.13-5.el6_6.x86_64
(2)在节点二上,同样挂载CentOS6.9的镜像,然后安装keepalived。此处略。
(3)keepalived安装完成之后,配置文件默认在/etc/keepalived目录下,首先配置节点一上的keepalived,如下:
[root@mysql-master01 ~]# cd /etc/keepalived/ #备份配置文件,需要养成习惯 [root@mysql-master01 keepalived]# cp keepalived.conf keepalived.conf.bak
写入如下内容:
! Configuration File for keepalived global_defs { notification_email { acassen@firewall.loc failover@firewall.loc sysadmin@firewall.loc } notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc smtp_server 192.168.200.1 smtp_connect_timeout 30 !负载均衡器标识,在同一网段内,可以相同 router_id LVS_DEVEL } !定义VRR实例 vrrp_instance VI_1 { state BACKUP !指定主节点和备节点,此处都是用BACKUP备机 interface eth0 !虚拟IP绑定的网卡,根据自己的情况而定 virtual_router_id 51 !同一个VRR实例下virtual_router_id必须相同 priority 100 !节点的优先级(范围为:1-254之间),备用节点必须比主节点优先级低 advert_int 1 !组播信息发送间隔,两个节点设置必须一样 nopreempt !表示不抢占的模式,只需要在优先级高的机器上设置即可,优先级低的机器可不设置 !设置验证信息,两个节点必须一致,不一致会失败 authentication { auth_type PASS auth_pass 1111 } !配置VIP,可以随意取,但是需要和数据库所在服务器在同一个IP端内,两个节点必须相同 virtual_ipaddress { 192.168.0.100 } } !配置监听的VIP及端口 virtual_server 192.168.0.100 3306 { delay_loop 2 !健康检查时间间隔,单位为s lb_algo wrr !调度算法权重轮训Weight Round robin lb_kind DR !LVS实现负载均衡的机制,可以有NAT、TUN和DR三个模式可以选择 nat_mask 255.255.255.0 persistence_timeout 60 !回话保持时间 protocol TCP !转发协议类型,有tcp和udp两种 real_server 192.168.0.4 3306 { weight 1 #权重,此处和第二个节点设置的相同,表示均衡轮训 notify_down /server/scripts/shutdown.sh !检测到服务故障之后执行的脚本 TCP_CHECK { connect_timeout 10 !连接超时时间 nb_get_retry 3 !重连次数 delay_before_retry 3 !重连间隔时间 connect_port 3306 !健康检查端口 } } }
shutdown.sh的内容请继续往下看。
(4)配置节点二上的keepalived配置文件
[root@mysql-master02 ~]# cd /etc/keepalived/ [root@mysql-master02 keepalived]# cp keepalived.conf keepalived.conf.bak
写入如下内容:
! Configuration File for keepalived !注意,global_defs可以完全不用动 global_defs { notification_email { acassen@firewall.loc failover@firewall.loc sysadmin@firewall.loc } notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc smtp_server 192.168.200.1 smtp_connect_timeout 30 router_id LVS_DEVEL } vrrp_instance VI_1 { state BACKUP interface eth0 virtual_router_id 51 priority 90 advert_int 1 authentication { auth_type PASS auth_pass 1111 } virtual_ipaddress { 192.168.0.100 } } ! 配置VIP及监听的端口 virtual_server 192.168.0.100 3306 { delay_loop 2 lb_algo wrr lb_kind DR nat_mask 255.255.255.0 persistence_timeout 60 protocol TCP real_server 192.168.0.5 3306 { weight 1 notify_down /server/scripts/shutdown.sh TCP_CHECK { connect_timeout 10 nb_get_retry 3 delay_before_retry 3 connect_port 3306 } } }
shutdown.sh的内容如下,主要是用来关闭keepalived进程的:
[root@mysql-master01 keepalived]# cat /server/scripts/shutdown.sh #!/bin/bash # killall keepalived #注意,编辑完成之后,需要授权,否则不能执行,节点二上的脚本与此相同 [root@mysql-master01 keepalived]# chmod +x /server/scripts/shutdown.sh
(5)keepalived安装完成之后,默认会生成Sysv脚本,使用service命令启动节点一上的keepalived,并监控试试日志,如下:
[root@mysql-master01 keepalived]# service keepalived start [root@mysql-master01 keepalived]# tail -f /var/log/messages #如果未看到错误消息,就是好消息。正常的话,可以在启动日志中看到VIP的启动信息。 #查看进程 [root@mysql-master01 keepalived]# ps -ef | grep keep root 8258 1 0 May20 ? 00:00:02 /usr/sbin/keepalived -D root 8260 8258 0 May20 ? 00:00:07 /usr/sbin/keepalived -D root 8261 8258 0 May20 ? 00:00:12 /usr/sbin/keepalived -D root 9434 8463 1 04:08 pts/0 00:00:00 grep keep
(6)启动节点二上的keepalived
[root@mysql-master02 keepalived]# service keepalived start
(7)验证主从功能是否正常,验证方法为在节点一上创建数据库,观察节点二上是否同步;然后在节点二上创建数据库,观察节点一上是否同步。验证过程此处略。
(8)两个节点都启动之后,在先启动的节点上查看VIP,如下:
[root@mysql-master01 keepalived]# ip addr | grep "0.100" inet 192.168.0.100/32 scope global eth0
(9)验证高可用
在另一个客户端上使用VIP连接数据库,比如windows上(VIP需要和windows宿主机在同一个ip段内,否则无法连接),然后查看当前的主机名称,如下:
C:Userswangbin>mysql -uroot -proot -h192.168.0.100 -P3306 #查看主机名 mysql> show variables like "hostname"; +---------------+----------------+ | Variable_name | Value | +---------------+----------------+ | hostname | mysql-master01 | +---------------+----------------+ 1 row in set (0.00 sec)
关闭节点一上的数据库服务:
[root@mysql-master01 keepalived]# service mysqld stop #过5秒左右,查看VIP,可以发现,ip已经不在了 [root@mysql-master01 keepalived]# ip addr | grep "0.100"
此时再查看主机名称,如下:
mysql> show variables like "hostname"; +---------------+----------------+ | Variable_name | Value | +---------------+----------------+ | hostname | mysql-master02 | +---------------+----------------+ 1 row in set (0.00 sec) #发现已经变成server02了,VIP已经可以自动切换了
创建一个数据库,然后重新启动节点一上的mysql服务和keepalived服务,登陆节点一查看创建的数据库是否复制。
[root@mysql-master01 keepalived]# service keepalived start [root@mysql-master01 keepalived]# service mysqld start
经过查看,发现已经复制,在数据库节点重新启动之后,会开始同步节点二上的数据。
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至此,MySQL的高可用概念及使用(Keepalived+MySQL)实现的MySQL高可用已经搭建验证完毕,篇幅较长,难免有笔误,欢迎评论转发!
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