技术实战：基于 MHA 方式实现 MySQL 的高可用-mysql的mha高可用原理

数据的重要性对于人们来说重要程度不说自明，在信息时代，数据有着比人们更大的力量,我们也知道最近的斯诺登事件，军事专家对于他掌握的数据给出的评价是，相当于美军十个重装甲师。

数据库的价值可见一斑，数据库的存在为人们提供了更快的查询，那么在一个web网站中如何做到数据库的高可用，保证持续提供服务，下面的实验是通过MHA的故障转移来实现。

实现原理：MHA是由日本Mysql专家用Perl写的一套Mysql故障切换方案以保障数据库的高可用性，它的功能是能在0-30s之内实现主Mysql故障转移（failover），

MHA故障转移可以很好的帮我们解决从库数据的一致性问题，同时最大化挽回故障发生后的数据。MHA里有两个角色一个是node节点一个是manager节点，要实现这个MHA，必须最少要三台数据库服务器，一主多备，即一台充当master，一台充当master的备份机，另外一台是从属机，这里实验为了实现更好的效果使用四台机器，需要说明的是一旦主服务器宕机，备份机即开始充当master提供服务，如果主服务器上线也不会再成为master了，因为如果这样数据库的一致性就被改变了。

实验环境：vmware 9.0 RHEL5.5

实验所需软件包：http://mysql-master-ha.googlecode.com/files/mha4mysql-node-0.52-0.noarch.rpm http://mysql-master-ha.googlecode.com/files/mha4mysql-manager-0.52-0.noarch.rpm

实验大体步骤：

1 首先要保证虚拟机能够上网这里我在vmware里添加了第二块网卡 一块专门用于四台机器通信，一块配置上网
2 关闭selinux和配置IP地址和本地yum源
3 配置epel源
4 配置ssh公钥免登录环境
5 修改hostname
6 配置hosts文件
7 配置Mysql的主从同步关系并通过grant命令赋权
8 安装node包
9 在管理机安装manager包
10  编辑主配置文件
11 测试及排错
12 启动

验拓扑图如下：

1 在配置好IP地址后检查selinux设置

2 在四台机器都配置epel源这里我找了一个epel源

rpm –ivh http://dl.fedoraproject.org/pub/epel/5Server/i386/epel-release-5-4.noarch.rpm

#p#

3 建立ssh无密码登录环境

主Mysql

#ssh-keygen -t rsa

#ssh-copy-id -i .ssh/id_rsa.pub root@192.168.1.1 ----------------------为什么要在本机也要设置呢，因为manager节点安装在这上面，如不设置在下面ssh检查时会通不过。

#ssh-copy-id -i .ssh/id_rsa.pub root@192.168.1.2

#ssh-copy-id -i .ssh/id_rsa.pub root@192.168.1.3

#ssh-copy-id -i .ssh/id_rsa.pub root@192.168.1.4

过程示意图（因其过程都一样，故只示范192.168.1.1）

主备Mysql

#ssh-keygen -t rsa
#ssh-copy-id -i .ssh/id_rsa.pub root@192.168.1.1
#ssh-copy-id -i .ssh/id_rsa.pub root@192.168.1.3
#ssh-copy-id -i .ssh/id_rsa.pub root@192.168.1.4

从Mysql1

#ssh-keygen -t rsa
#ssh-copy-id -i .ssh/id_rsa.pub root@192.168.1.1
#ssh-copy-id -i .ssh/id_rsa.pub root@192.168.1.2
#ssh-copy-id -i .ssh/id_rsa.pub root@192.168.1.4

从Mysql2

#ssh-keygen -t rsa
#ssh-copy-id -i .ssh/id_rsa.pub root@192.168.1.1
#ssh-copy-id -i .ssh/id_rsa.pub root@192.168.1.2
#ssh-copy-id -i .ssh/id_rsa.pub root@192.168.1.3

测试ssh登录

我们在主Mysql上测试一下：

结果测试成功进入下一步操作

4 接下来步骤就是修改hostname了

为了保险起见我想要从内存中和文件中修改，不重启系统（内存中位置 /etc/sysconfig/network）。

192.168.1.1 hostname为mastersql
192.168.1.2 hostname为backupsql
192.168.1.3 hostname为slavesql1
192.168.1.4 hostname为slavesql2

5 配置hosts文件

配置好后分别拷贝到其他三台机器上：

#p#

6 配置mysql主从关系

在四台系统通过yum安装mysql

yum –y install mysql-server

在mastersql：

vi /etc/my.cnf

在里面添加2 3 4 行定义id和二进制目录：

在backupsql
vi /etc/my.cnf
在里面添加2 3 4 5 6 7行

在slavesql1

vi /etc/my.cnf 不同的是第三行中的代码其中意思是sql数据库是只读的：

在slavesql2

vi /etc/my.cnf

配置好后重启下mysql服务重新加载配置文件：

service mysqld restart

在mastersql中：

mysql> GRANT replication slave ON *.* TO 'kyo'@'%' identified by '123';-------------------赋给用户有关操作权限
mysql> flush privileges;
#mysqldump -A -x > /tmp/full.sql  #scp /tmp/full.sql root@192.168.1.2:/tmp/
#scp /tmp/full.sql root@192.168.1.3:/tmp/
#scp /tmp/full.sql root@192.168.1.4:/tmp/
mysql> show master status;------------------记住position号码（366）

分别在backupsql、slavesql1、slavesql2中做如下操作，这里以backupsql机为例：

只要看到Slave_IO_Running Slave_SQL_Running都为yes就可以了。

然后再就是赋权了，之前的一步赋权操作是权限是只有replication,MHA会在配置文件里要求能远程登录到数据库，所以要进行必要的赋权。

在四台机器中都做如下操作：

mysql> grant all privileges on *.* to 'root'@'mastersql' identified by '123';
mysql> flush privileges;
mysql> grant all privileges on *.* to 'root'@'backupsql' identified by '123';
mysql> flush privileges;
mysql> grant all privileges on *.* to 'root'@'slavesql1' identified by '123';
mysql> flush privileges;
mysql> grant all privileges on *.* to 'root'@'slavesql2' identified by '123';
mysql> flush privileges;

#p#

7 接下来就是开始正式安装MHA了，先安装节点包开始四台机器都要安装！

yum install perl-DBD-MySQL -----------------MHA是perl编写的软件需要perl支持之前yum安装mysql已经安装过了如果没安装过需要安装这个依赖。

rpm -Uvh http://mysql-master-ha.googlecode.com/files/mha4mysql-node-0.52-0.noarch.rpm

8 节点配置完毕就开始配置管理节点了

yum –y install perl-DBD-MySQL perl-Config-Tiny perl-Log-Dispatch perl-Parallel-ForkManager  -----------安装依赖包
rpm -Uvh http://mysql-master-ha.googlecode.com/files/mha4mysql-manager-0.52-0.noarch.rpm

管理节点安装完毕后就应该去编辑主配文件了

vi /etc/app1.cnf 需要指出的是第二行第三行中之前提到的user和password是mysql中赋权的用户：

检查下SSH公钥免密码登录

masterha_check_ssh --conf=/etc/app1.cnf

之前的都看不到了可以看到最后检测成功

再检查下MySQL复制

masterha_check_repl --conf=/etc/app1.cnf---------------------由于截图太小直接贴出检测文字可以看出最后检测都成功（虽然有些警告信息，不用去管它）。

[root@mastersql ~]# masterha_check_repl --conf=/etc/app1.cnf 
Mon Jul  1 02:08:33 2013 - [warning] Global configuration file /etc/masterha_default.cnf not found. Skipping. 
Mon Jul  1 02:08:33 2013 - [info] Reading application default configurations from /etc/app1.cnf.. 
Mon Jul  1 02:08:33 2013 - [info] Reading server configurations from /etc/app1.cnf.. 
Mon Jul  1 02:08:33 2013 - [info] MHA::MasterMonitor version 0.52. 
Mon Jul  1 02:08:33 2013 - [info] Dead Servers: 
Mon Jul  1 02:08:33 2013 - [info] Alive Servers: 
Mon Jul  1 02:08:33 2013 - [info]   192.168.1.1(192.168.1.1:3306) 
Mon Jul  1 02:08:33 2013 - [info]   192.168.1.2(192.168.1.2:3306) 
Mon Jul  1 02:08:33 2013 - [info]   192.168.1.3(192.168.1.3:3306) 
Mon Jul  1 02:08:33 2013 - [info]   192.168.1.4(192.168.1.4:3306) 
Mon Jul  1 02:08:33 2013 - [info] Alive Slaves: 
Mon Jul  1 02:08:33 2013 - [info]   192.168.1.2(192.168.1.2:3306)  Version=5.0.77-log (oldest major version between slaves) log-bin:enabled 
Mon Jul  1 02:08:33 2013 - [info]     Replicating from 192.168.1.1(192.168.1.1:3306) 
Mon Jul  1 02:08:33 2013 - [info]     Primary candidate for the new Master (candidate_master is set) 
Mon Jul  1 02:08:33 2013 - [info]   192.168.1.3(192.168.1.3:3306)  Version=5.0.77-log (oldest major version between slaves) log-bin:enabled 
Mon Jul  1 02:08:33 2013 - [info]     Replicating from 192.168.1.1(192.168.1.1:3306) 
Mon Jul  1 02:08:33 2013 - [info]     Not candidate for the new Master (no_master is set) 
Mon Jul  1 02:08:33 2013 - [info]   192.168.1.4(192.168.1.4:3306)  Version=5.0.77-log (oldest major version between slaves) log-bin:enabled 
Mon Jul  1 02:08:33 2013 - [info]     Replicating from 192.168.1.1(192.168.1.1:3306) 
Mon Jul  1 02:08:33 2013 - [info]     Not candidate for the new Master (no_master is set) 
Mon Jul  1 02:08:33 2013 - [info] Current Alive Master: 192.168.1.1(192.168.1.1:3306) 
Mon Jul  1 02:08:33 2013 - [info] Checking slave configurations.. 
Mon Jul  1 02:08:33 2013 - [warning]  read_only=1 is not set on slave 192.168.1.2(192.168.1.2:3306). 
Mon Jul  1 02:08:33 2013 - [warning]  relay_log_purge=0 is not set on slave 192.168.1.2(192.168.1.2:3306). 
Mon Jul  1 02:08:33 2013 - [warning]  relay_log_purge=0 is not set on slave 192.168.1.3(192.168.1.3:3306). 
Mon Jul  1 02:08:33 2013 - [warning]  relay_log_purge=0 is not set on slave 192.168.1.4(192.168.1.4:3306). 
Mon Jul  1 02:08:33 2013 - [info] Checking replication filtering settings.. 
Mon Jul  1 02:08:33 2013 - [info]  binlog_do_db= , binlog_ignore_db= 
Mon Jul  1 02:08:33 2013 - [info]  Replication filtering check ok. 
Mon Jul  1 02:08:33 2013 - [info] Starting SSH connection tests.. 
Mon Jul  1 02:08:36 2013 - [info] All SSH connection tests passed successfully. 
Mon Jul  1 02:08:36 2013 - [info] Checking MHA Node version.. 
Mon Jul  1 02:08:36 2013 - [info]  Version check ok. 
Mon Jul  1 02:08:36 2013 - [info] Checking SSH publickey authentication and checking recovery script configurations on the current master.. 
Mon Jul  1 02:08:36 2013 - [info]   Executing command: save_binary_logs --command=test --start_file=binlog.000003 --start_pos=4 --
binlog_dir=/var/lib/mysql,/var/log/mysql --output_file=/var/log/masterha/app1/save_binary_logs_test --manager_version=0.52 
Mon Jul  1 02:08:36 2013 - [info]   Connecting to root@192.168.1.1(192.168.1.1).. 
  Creating /var/log/masterha/app1 if not exists..    ok. 
  Checking output directory is accessible or not.. 
   ok. 
  Binlog found at /var/lib/mysql, up to binlog.000003 
Mon Jul  1 02:08:37 2013 - [info] Master setting check done. 
Mon Jul  1 02:08:37 2013 - [info] Checking SSH publickey authentication and checking recovery script configurations on all alive slave servers.. 
Mon Jul  1 02:08:37 2013 - [info]   Executing command : apply_diff_relay_logs --command=test --slave_user=root --slave_host=192.168.1.2 --slave_ip=192.168.1.2 --slave_port=3306 --workdir=/var/log/masterha/app1 --target_version=5.0.77-log --manager_version=0.52 --relay_log_info=/var/lib/mysql/relay-log.info  --slave_pass=xxx 
Mon Jul  1 02:08:37 2013 - [info]   Connecting to root@192.168.1.2(192.168.1.2).. 
mysqlbinlog version is 3.2 (included in MySQL Client 5.0 or lower). This is not recommended. Consider upgrading MySQL Client to 5.1 or higher. 
  Checking slave recovery environment settings.. 
  Opening /var/lib/mysql/relay-log.info ... ok. 
  Relay log found at /var/lib/mysql, up to mysql-relay-bin.000002 
  Temporary relay log file is /var/lib/mysql/mysql-relay-bin.000002 
  Testing mysql connection and privileges.. done. 
  Testing mysqlbinlog output.. done. 
  Cleaning up test file(s).. done. 
Mon Jul  1 02:08:37 2013 - [info]   Executing command : apply_diff_relay_logs --command=test --slave_user=root --slave_host=192.168.1.3 --slave_ip=192.168.1.3 --slave_port=3306 --workdir=/var/log/masterha/app1 --target_version=5.0.77-log --manager_version=0.52 --relay_log_info=/var/lib/mysql/relay-log.info  --slave_pass=xxx 
Mon Jul  1 02:08:37 2013 - [info]   Connecting to root@192.168.1.3(192.168.1.3)..  mysqlbinlog version is 3.2 (included in MySQL Client 5.0 or lower). This is not recommended. Consider upgrading MySQL Client to 5.1 or higher. 
  Checking slave recovery environment settings.. 
  Opening /var/lib/mysql/relay-log.info ... ok. 
  Relay log found at /var/lib/mysql, up to mysql-relay-bin.000002 
  Temporary relay log file is /var/lib/mysql/mysql-relay-bin.000002 
  Testing mysql connection and privileges.. done. 
  Testing mysqlbinlog output.. done. 
  Cleaning up test file(s).. done. 
Mon Jul  1 02:08:37 2013 - [info]   Executing command : apply_diff_relay_logs --command=test --slave_user=root --slave_host=192.168.1.4 --slave_ip=192.168.1.4 --slave_port=3306 --workdir=/var/log/masterha/app1 --target_version=5.0.77-log --manager_version=0.52 --relay_log_info=/var/lib/mysql/relay-log.info  --slave_pass=xxx 
Mon Jul  1 02:08:37 2013 - [info]   Connecting to root@192.168.1.4(192.168.1.4).. 
mysqlbinlog version is 3.2 (included in MySQL Client 5.0 or lower). This is not recommended. Consider upgrading MySQL Client to 5.1 or higher. 
Creating directory /var/log/masterha/app1.. done. 
  Checking slave recovery environment settings.. 
  Opening /var/lib/mysql/relay-log.info ... ok. 
  Relay log found at /var/lib/mysql, up to mysql-relay-bin.000002 
  Temporary relay log file is /var/lib/mysql/mysql-relay-bin.000002 
  Testing mysql connection and privileges.. done. 
  Testing mysqlbinlog output.. done. 
  Cleaning up test file(s).. done. 
Mon Jul  1 02:08:37 2013 - [info] Slaves settings check done. 
Mon Jul  1 02:08:37 2013 - [info] 
192.168.1.1 (current master) 
+--192.168.1.2 
+--192.168.1.3 
+--192.168.1.4
Mon Jul  1 02:08:37 2013 - [info] Checking replication health on 192.168.1.2.. 
Mon Jul  1 02:08:37 2013 - [info]  ok. 
Mon Jul  1 02:08:37 2013 - [info] Checking replication health on 192.168.1.3.. 
Mon Jul  1 02:08:37 2013 - [info]  ok. 
Mon Jul  1 02:08:37 2013 - [info] Checking replication health on 192.168.1.4.. 
Mon Jul  1 02:08:37 2013 - [info]  ok. 
Mon Jul  1 02:08:37 2013 - [warning] master_ip_failover_script is not defined. 
Mon Jul  1 02:08:37 2013 - [warning] shutdown_script is not defined. 
Mon Jul  1 02:08:37 2013 - [info] Got exit code 0 (Not master dead).
MySQL Replication Health is OK.

这时用虚拟机的话得要做个快照，因为下面我们要进行两个小实验这个实验是不可逆的

#p#

开启MHA进程

这时我们模拟主Mysql宕机，看看数据库是否能够切换到备份机上

service mysqld stop

在从属机中

mysql>show slave status \G

mysql已经成功的切换到备份机上，这时我还注意到一个问题就是这个切换过程不会立即切换，需要花费几秒时间，也就是说数据在这个空档是不能写入的，这对于要求数据的查询和写入实时性要求较高的企业带来了困难，如何解决这个问题，主要有两个思路：

1 通过脚本实现failover（故障转移）

2 通过keepalived实现虚拟IP 虚拟IP的地址随着master的改变而漂移

先来第一种方式

如果仔细看上面的开启进程中会注意到一个warning Mon Jul 1 02:08:37 2013 - [warning] master_ip_failover_script is not defined. 在/etc/app1.cnf中我们注释了这一行，现在在/etc/app1.cnf里开启这一行代码，然后在/tmp/master_ip_failover写入如下代码：

#!/usr/bin/env php  
<?php  
$longopts = array(  
    'command:',  
    'ssh_user:',  
    'orig_master_host:',  
    'orig_master_ip:',  
    'orig_master_port:',  
    'new_master_host::',  
    'new_master_ip::',  
    'new_master_port::',  );  
$options = getopt(null, $longopts);  
if ($options['command'] == 'start') {  
    $params = array(  
        'ip'   => $options['new_master_ip'],  
        'port' => $options['new_master_port'],  
    );  
    $string = '<?php return ' . var_export($params, true) . '; ?>';  
    file_put_contents('config.php', $string, LOCK_EX);  }  
exit(0);  
?>

这是一段PHP代码如果机器中没装php模块的话要执行 yum –y install php

之后赋给这个文件可执行权限 chmod +x /tmp/master_ip_failover，

再次检查后的截图总之是检查OK了，这次再去把主Mysql服务器停止看看
再次运行MHA进程masterha_manager --conf=/etc/app1.cnf

然后停止mysql服务：

service mysqld stop

可以看到master的host成了192.168.1.2 实现了最短时间的故障转移：

2 keepalived实现方式

首先还原快照实验原理已经明白就是通过虚拟IP来管理master的状态

在mastersql和backupsql中都安装keepalived软件

tar -zvxf keepalived-1\[1\].1.17.tar.gz
yum -y install  kernel-devel
ln -s /usr/src/kernels/2.6.18-164.el5-i686/ /usr/src/linux
cd keepalived-1.1.17/
yum –y install openssl-* 
./configure --prefix=/usr/local/keepalived

编译后看到三个yes才算成功如果出现两个yes或者一个应该要检查下内核软连接做对了没有：

make
make install
cp /usr/local/keepalived/etc/rc.d/init.d/keepalived /etc/init.d/
cp /usr/local/keepalived/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/
mkdir -pv /etc/keepalived
cp /usr/local/keepalived/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/
ln -s /usr/local/keepalived/sbin/keepalived /sbin/
service keepalived restart

注意这里如果下载的keepalived软件包不一样和kernel版本不一样不要盲目复制粘贴该用tab命令补全就补全。

#p#

编辑mastersql的keepalived配置文件

vi /etc/keepalived/keepalived.conf 只编辑有效配置：

编辑backupsql的配置文件：

在mastersql上重启keepalived服务后看ip addr

可以看到eth0上有了另外一个IP 即虚拟IP

编辑脚本文件大体意思是只要检测到mysql服务停止keepalived服务也停止，因为keepalived是通过组播方式告诉本网段自己还活着当mysql服务停止后keepalived还依然运行这时就需要停止keepalived让另一个主机获得虚拟IP，可以在后台运行这个脚本也可以在keepalived配置文件加入这个脚本。

mastersql上keepalived配置如下：

interval 2 是每间隔两秒执行一次脚本这个可以自己调节

脚本文件放置路径在/tmp/下注意这个也要被赋可执行权限！

开启MHA进程masterha_manager --conf=/etc/app1.cnf

一切都做好了只等停止mysql服务了停止下试试

在backupsql上看ip addr：

在另一台slavesql1上查看slave status：

成功切换到192.168.1.2 OK 实验完成。至此通过脚本和虚拟IP地址实现了高效率的故障转移，实现了mysql的真正的高可用！