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Keepalived + MySQLfailover + GTIDs 高可用

2016-01-21 10:01 816 查看

架构图

10.1.1.207 mysql master + keepalived
10.1.1.206 mysql slave ( backup master ) + keepalived
10.1.1.208 mysql slave
10.1.1.210 mysqlfailover ( monitor )
10.1.1.211 VIP





配置基于GTIDs的主从

本实验在GTIDs主从的基础上进行，GTIDs配置步骤省略。但不懂的可以参考如下步骤配置 比较简单

1. 修改Master配置文件

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vim /etc/my.cnf
添加以下内容
gtid-mode=on -- 启动gtid模式
enforce_gtid_consistency -- 强制gtid一致性 5.6.9之前的版本为disable-gtid-unsafe-statement
log-bin -- master和slave都必须启用binlog
log-slave-updates -- 必须使用

2. 启动所有MySQL
-- 先启动Master 再启动slave
service mysql start

3.配置slave

-- slave下执行

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change master to
master_host='master_ip',
master_port=3306,
master_user='repl',
master_password='redhat',
master_auto_position=1; -- 表示基于GTIDs的主从 MySQL自动判断从哪开始同步 基于GTIDs的主从已经不需要手动指定编号了

start slave; -- 启动slave;

开启master与[b]备用master之间的主从半同步[/b]

-- 情景
大家都知道，mysql5.7以前的主从经常会发生延迟(据说5.7彻底解决了主从延迟)，试想一下，如果master故障了，要升slave(备用master)为master，但此slave的数据严重延迟于master，甚至是连binlog都还没读过来的那种。那么此时如果数据往这个新master上写，数据肯定会出现混乱。这可是悲剧大事。解决方法如下
-- MySQL半同步复制

　　开启半同步后，在master提交一个写事务之后，master会block这个事务，直到备用master确认已经接受到了该复制事件，这时master才向应用程序确认提交成功。否则超时中断半同步，直到重新满足条件开启。

在master提交事务之后，而slave未来得及接收复制事件，这时候master crash的话，应用程序会切换到slave上，并重新发起事务，这正好是我们所需要的，满足高可用的初衷。但是这里存在一个缺陷，那就是在master恢复之后，原来的事务已经提交，这时候复制会出现问题。

解决办法：在原来的master恢复之后数据重做(推荐)，或者跳过重复数据错误。

-- 模块默认在MYSQL_INSTALL_PATH/lib/plugin/semisync*.so

1. 在master与备用master上开启半同步
-- 安装半同步模块和临时开启半同步 -- 在master与备用master上操作

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mysql> install plugin rpl_semi_sync_master SONAME 'semisync_master.so';
mysql> install plugin rpl_semi_sync_slave SONAME 'semisync_slave.so';

-- 在master上启用半同步

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mysql> set global rpl_semi_sync_master_enabled = 1; -- 开启为master角色
mysql> set global rpl_semi_sync_master_timeout = 1000; -- 配置

(rpl_semi_sync_master_timeout=1000)表示主库在某次事务中，如果等待时间超过1000毫秒，那么则降级为普通模式，不再等待备库。如果主库再次探测到，备库恢复了，则会自动再次回到Semi-sync状态。建议把半同步跑在高速网络环境中

-- 在备用master上启用半同步

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mysql> stop slave; -- 先停止主从 不然即使执行开启半同步命令也没效果
mysql> SET GLOBAL rpl_semi_sync_slave_enabled = 1; -- 开启为slave角色
mysql> start slave;

-- 修改 master与备用master 配置文件 下次启动生效

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vim /etc/my.cnf
添加一下内容
rpl_semi_sync_master_enabled=1
rpl_semi_sync_master_timeout=1000
rpl_semi_sync_slave_enabled=1

-- 查看半同步状态

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show status like '%semi_sync%';

master上
Rpl_semi_sync_master_clients | 1 -- 有一个slave(备用master)开启半同步
Rpl_semi_sync_master_status | ON -- 已开启成功

备用master上
Rpl_semi_sync_slave_status | ON -- 已开启成功

安装配置MySQLfailover

在monitor监控机上
-- 安装 使用mysql官方yum源安装
yum install -y mysql-utilities.noarch -- 安装mysqlfailover
yum install -y mysql -- 安装mysql客户端
-- 在所有mysql上给mysqlfailover监控机授权 -- 在master上操作即可 因为会自动同步

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mysal> grant create,insert,drop,select,super,replication slave,reload on *.* to 'replm'@'10.1.1.210' identified by 'replm' with grant option;

-- 修改所有mysql配置

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vim /etc/my.cnf
添加以下配置
report_host=10.1.1.210 -- 只读参数 指定报告主机为10.1.1.210(mysqlfailover monitor)
master_info_repository=TABLE -- 把master.info的信息 保存到数据库里面 mysqlfailover必须 原本默认保存到文件
relay_log_info_repository=TABLE -- 把relay_log信息保存到数据库里面 mysqlfailover必须 原本默认保存到文件

-- 把备用master和其他slave的mysql设置为read_only 防止后面使用到的keepalived误漂移或其他误操作导致数据写错地方 强大mha套件也是这样做的
vim /etc/my.cnf
添加以下配置

read_only=1 -- mysql只读

-- 重启所有mysql 由于有些参数为只读(report_host) 所以只能修改配置文件并重启mysql

mysqladmin -predhat shutdown

service mysqld start
-- 确认slave_master_info的表引擎为innodb

mysql> show create table slave_master_info;

ENGINE=InnoDB -- 若此表引擎不为innodb请修改表引擎

配置MySQLfailover

-- 授权 把主从帐号权限精确到登录IP (用IP范围的话在failover时会自动创建用户，下一次failover时就会卡住 切换失败)

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grant replication slave,reload,super on *.* to 'repl'@'10.1.1.207' identified by 'redhat';
grant replication slave,reload,super on *.* to 'repl'@'10.1.1.206' identified by 'redhat';

-------------------------------- 主从帐号权限没有精确到IP会出现的错误 -----------------------------------------------------------------------------

Q-quit R-refresh H-health G-GTID Lists U-UUIDs
Failed to reconnect to the master after 3 attemps.
Failover starting in 'auto' mode...
Replication user not found but --force used. -- 如果主从帐号权限是用IP范围 就会出现这样的错误 找不到主从帐号
# Candidate slave 10.1.1.206:3306 will become the new master.
# Checking slaves status (before failover).
# Preparing candidate for failover.
# Creating replication user if it does not exist.
# ERROR: ERROR: Cannot grant replication slave to replication user. -- 提示用户问题 本次切换会成功 但下一次切换就会卡住 失败
# Stopping slaves.
# Performing STOP on all slaves.
# Switching slaves to new master.
# Disconnecting new master as slave.
# Starting slaves.
# Performing START on all slaves.
# Checking slaves for errors.
# Failover complete.

Failover console will restart in 5 seconds.

-- 编写脚本
-- 编写failover后执行的辅助脚本 在monitor监控机上操作

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vim /usr/local/sbin/mysqlfailover_after.sh -- 编写failover后执行的脚本
#!/bin/bash
candidateIP=$3 -- 接收备用master的IP
mysql -ureplm -preplm -h $candidateIP -e 'set global read_only=0' -- 把候选者mysql的只读取消
mysql -ureplm -preplm -h $candidateIP -e 'set global rpl_semi_sync_master_enabled=1' -- 开启备用master的半同步状态为master

-- 启动监控

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mysqlfailover --master=replm:replm@10.1.1.207 --slaves=replm:replm@10.1.1.206,replm:replm@10.1.1.208 --candidates=replm:replm@10.1.1.206 --force --log=/var/log/mysqlfailover.log --exec-after=/usr/local/sbin/mysqlfailover_after.sh
解释
--master=replm:replm@10.1.1.207 -- 指定连接master的用户名(刚刚给mysqlfailover授权的用户)和密码和master的IP
--slaves= -- 指定所有slave(包括备用master)的用户名和密码和IP地址 多个slave之间用逗号隔开
--candidates= -- 指定备用master是哪台
--force -- 最好添加 如果mysqlfailover上次意外退出 不添加此参数 则不能启动mysqlfailover
--log= -- 指定配置文件路径
--exec-before= -- 指定failover切换前执行的脚本路径 (刚刚编写的脚本路径)
--exec-after= -- 指定failover切换后执行的脚本路径 (刚刚编写的脚本路径)
--daemon=start -- 以服务的形式运行 start表示启动 stop表示停止 restart表示重启 detach表示占用前台但只输出到日志

启动界面状态 -------------------------------------------------------------------------------------------

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MySQL Replication Failover Utility
Failover Mode = auto Next Interval = Wed Dec 16 19:00:17 2015 -- Failover Mode 必须 = auto状态 不然不会自动切换

Master Information
------------------
Binary Log File Position Binlog_Do_DB Binlog_Ignore_DB
mysqld-bin.000024 271

GTID Executed Set
9507aa71-9280-11e5-88d8-525400ef6331:1-33 [...]

Replication Health Status
+-------------+-------+---------+--------+------------+--------------------------------------------+
| host | port | role | state | gtid_mode | health |
+-------------+-------+---------+--------+------------+--------------------------------------------+
| 10.1.1.207 | 3306 | MASTER | UP | ON | OK |
| 10.1.1.206 | 3306 | SLAVE | UP | ON | OK |
| 10.1.1.208 | 3306 | SLAVE | UP | ON | OK |
+-------------+-------+---------+--------+------------+--------------------------------------------+

模拟故障

-- 把10.1.1.207 master 关掉
mysqladmin -predhat shutdown
monitor 监控机切换过程显示--------------------------------------------------------------------------------------

Q-quit R-refresh H-health G-GTID Lists U-UUIDs L-log entries
Failed to reconnect to the master after 3 attemps. -- 检测到master挂掉
Failover starting in 'auto' mode...
# Candidate slave 10.1.1.206:3306 will become the new master. -- 升候选者10.1.1.206为新master
# Checking slaves status (before failover).
# Preparing candidate for failover.
# Creating replication user if it does not exist.
# Spawning external script.
# Script completed Ok. -- failover前脚本执行成功
# Stopping slaves.
# Performing STOP on all slaves.
# Switching slaves to new master.
# Disconnecting new master as slave.
# Starting slaves.
# Performing START on all slaves.
# Spawning external script.
# Script completed Ok. -- failover后脚本执行成功
# Checking slaves for errors.
# Failover complete.

Failover console will restart in 5 seconds.
切换完成后显示 --------------------------------------------------------------------------------------------------------

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Replication Health Status
+-------------+-------+---------+--------+------------+---------+
| host | port | role | state | gtid_mode | health |
+-------------+-------+---------+--------+------------+---------+
| 10.1.1.206 | 3306 | MASTER | UP | ON | OK | -- 新master为206
| 10.1.1.208 | 3306 | SLAVE | UP | ON | OK | -- 208已成为206的从
+-------------+-------+---------+--------+------------+---------+

-- 查看新master的状态

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mysql> show variables like 'read_only';
+---------------+-------+
| read_only | OFF | -- 由于执行了脚本 把只读取消 新master就能写了
+---------------+-------+

show status like '%semi_sync%';
| Rpl_semi_sync_master_status | ON | -- 半同步状态的master为on 为原来的master恢复后挂为从做准备

-- 查看slave 10.1.1.208的状态

mysql> show slave status\G;

Master_Host: 10.1.1.206 -- 已成功切换为206的slave

-- 恢复原master 并成为新master的从

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mysql> service mysqld start
mysql> set global read_only=1; -- 启动只读 原理跟之前一样.
mysql> set global rpl_semi_sync_slave_enabled=1; -- 启动半同步的slave状态 其实配置文件里已开启 这里以防万一
mysql> change master to master_host='10.1.1.206',master_user='repl',master_password='redhat',master_auto_position=1; -- 指定为新master的从
mysql> start slave;
mysql> show slave status\G;
Master_Host: 10.1.1.206 -- 已成功切换为206的slave
mysql> show status like '%semi_sync%';
| Rpl_semi_sync_slave_status | ON | -- 成功与新master建立半同步关系

-- 重新启动监控 为下一次切换做准备 切记更换命令里主和从的IP
-- 先按shift + q 退出监控

mysqlfailover --master=replm:replm@10.1.1.206 --slaves=replm:replm@10.1.1.207,replm:replm@10.1.1.208 --candidates=replm:replm@10.1.1.207 --force --log=/var/log/mysqlfailover.log --exec-after=/usr/local/sbin/mysqlfailover_after.sh
-- 这次master为206 slave为207和208 备用master(候选者)为207

-- 这次把新master 207关掉
mysqladmin -predhat shutdown
-- 查看slave 208状态

show slave status\G;

Master_Host: 10.1.1.207 -- 成功切换到原master207上

-- 查看原master状态

show variables like 'read_only';

| read_only | OFF | -- 成功取消只读

mysql> show status like '%semi_sync%';

| Rpl_semi_sync_master_status | ON | -- 半同步master状态为on

互为failover切换成功 现206的恢复过程参考207 以此类推 切记注意更换master和备用master的IP(不然会很悲剧的)

引入[b]Keepalived管理VIP 达到failover对前端应用透明[/b]

-- 安装keepalived 在mysql master和备用master 上
yum install -y openssl-devel
./configure --prefix=/usr/local/keepalived && make && make install

-- 编写mysqld健康检查脚本 [b]在mysql master和备用master 上[/b]

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mkdir /usr/local/keepalived/mysqld_script -p
vim /usr/local/keepalived/mysqld_script/mysqld_check.sh
#!/bin/bash
mysqladmin -predhat ping 2> /dev/null | grep alive >> /dev/null -- 判断mysqld是否存活
exit $? -- 把返回值返回给keepalived 0为健康 1为不健康(keepalived对脚本的设定)

-- 配置keepalived
-- 在mysql master 207上配置

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vim /usr/local/keepalived/etc/keepalived/keepalived.conf
vrrp_script chk_mysqld { -- 定义检查脚本
script "/usr/local/keepalived/mysqld_script/mysqld_check.sh"
interval 2
timeout 2
fall 3
}

vrrp_instance mysqld {
state BACKUP -- 重点 master也设置为backup 不会抢VIP
interface eth0
virtual_router_id 52
priority 150 -- 权重 比备用master高
nopreempt -- 重点 设置为mysql恢复后不抢回VIP 如果mysql master启动后VIP又飘过去 即不安全又麻烦
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
10.1.1.211 -- 指定VIP mysql需要监听在此VIP上 注意/etc/my.cnf上的bind-address
}
track_script { -- 指定定义监控脚本
chk_mysqld
}
}

-- 在mysql 备用master 206上配置

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vim /usr/local/keepalived/etc/keepalived/keepalived.conf
vrrp_script chk_mysqld {
script "/usr/local/keepalived/mysqld_script/mysqld_check.sh"
interval 2
timeout 2
fall 3
}

vrrp_instance mysqld {
state BACKUP -- 角色也为BACKUP
interface eth0
virtual_router_id 52
priority 100 -- 权重 比master低
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
10.1.1.211
}
track_script {
chk_mysqld
}
}

-- 启动keepalived
-- 在启动keepalived前先确保mysqld都已正常启动
-- 先启动mysql master上的keepalived

/usr/local/keepalived/sbin/keepalived -f /usr/local/keepalived/etc/keepalived/keepalived.conf -- 指定配置文件启动keepalived

-- 再启动mysql 备用master上的keepalived
/usr/local/keepalived/sbin/keepalived -f /usr/local/keepalived/etc/keepalived/keepalived.conf -- 指定配置文件启动keepalived

-- 观看VIP情况 分别在mysql master与备用master上
ip a s -- 使用ip命令查看

inet 10.1.1.211/32 scope global eth0 -- 现在的VIP只会出现在mysql master上 ， 备用master不会有此VIP

-- 模拟故障
-- 先把mysql master关闭
mysqladmin -predhat shutdown
此时vip会漂移到备用master上 (在master上取消此IP 并在备用master配上此IP 此过程自动完成)

-- 再把mysql master启动
service mysqld start
此时keepalived已检查到mysqld恢复正常，但由于设置了应用恢复时不抢回VIP 所以此时VIP还是在备用master上 防止mysqld手动重启后误把VIP抢了过来 。keepalived的切换过程和状态可以查看日志 tail -f /var/log/messages

-- 把mysql 备用master关闭
此时vip会漂移到master上

-- 再把mysql 备用master启动
此时vip还是在master上

关闭keepalived 注意:
如果是需要关闭keepalived要根据keepalived的状态进行判断 先关闭没有配上vip的服务器的keepalived 再关另外一个 以防发生vip漂移

Keepalived + Mysqlfailover 联合测试

-- 把mysqld 恢复正常主从关系 207为主 206 208为从

-- 按顺序启动keepalived

-- 启动mysqlfailover

-- 编写测试脚本 在monitor监控机上
-- 脚本达到无限插入数据并插入失败重新提交

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vim /usr/local/sbin/mysql_insert.sh
#!/bin/bash
flag=1
while ((1==1)) -- 定义死循环 无限插入sql
do
RECV=1
flag=$((flag=$flag+1))
while (($RECV!=0)) -- 这里为了模拟真实环境对操作语句是否成功的判断 并保证语句失败重新提交 根据返回值定义了循环
do
mysql -h10.1.1.211 -u'user_db01' -predhat -e "insert into db01.t1 values($flag,'a')" &>> /tmp/mysql_insert.log -- 执行语句并把输出重定向给日志文件
RECV=$?
echo "insert into db01.t1 values($flag,'a')" >> /tmp/mysql_insert.log
echo $RECV >> /tmp/mysql_insert.log
sleep 0.01
done
done

-- 创建库和表
create database db01;
create table t1(id int,name char(3));

-- 给监控机赋予mysqld权限
grant all on db01.* to user_db01@'10.1.1.210' identified by 'redhat';

-- 执行测试脚本 并查看结果
chmod +x /usr/local/sbin/mysql_insert.sh -- 赋予权限
/usr/local/sbin/mysql_insert.sh -- 执行脚本
新建一个终端 查看日志
tail -f /tmp/mysql_insert.log -- 查看日志
------------------------- 没出现故障时的日志是这样的 ------------------------------

Warning: Using a password on the command line interface can be insecure.
insert into db01.t1 values(94,'a')
0

---------------------------------------------------------------------------------------
-- 把mysqld master 207关掉
mysqladmin -predhat shutdown
----------------------- mysql 发生故障 keepalived还没漂移时 -----------------------

Warning: Using a password on the command line interface can be insecure.
insert into db01.t1 values(108,'a') -- shutdown前的插入 108
0
Warning: Using a password on the command line interface can be insecure.
ERROR 2003 (HY000): Can't connect to MySQL server on '10.1.1.211' (111) -- 已shutdown的插入 显示插入失败 连不上mysql (因为mysql已经关闭了)
insert into db01.t1 values(109,'a') -- 开始发生故障的插入 109
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------------------------ vip 已漂移到206 但mysqlfailover还没切换时 -----------------

Warning: Using a password on the command line interface can be insecure.
ERROR 1290 (HY000) at line 1: The MySQL server is running with the --read-only option so it cannot execute this statement -- 已经通过vip连接上备用master 此时备用master的角色还没切换成master的 但由于设置了read_only 所以此时数据插入失败 才保证了数据一致性
insert into db01.t1 values(109,'a') -- 看 还是插入109
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------------------------ mysqlfailover进行故障切换后 把206正式升为master 并把208挂到206上 -------------------------------------

Warning: Using a password on the command line interface can be insecure. -- 由于failover后执行脚本把mysql的read_only取消 插入成功
insert into db01.t1 values(109,'a') -- 看 还是插入109哦 保证了故障切换不会发生数据不一致
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