mysql双主之keepalived

生产环境中一台mysql主机存在单点故障，所以我们要确保mysql的高可用性，即两台MySQL服务器如果其中有一台MySQL服务器挂掉后，另外一台能立马接替其进行工作。 MySQL的高可用方案一般有如下几种： keepalived+双主，MHA，PXC，MMM，Heartbeat+DRBD等，比较常用的是keepalived+双主，MHA和PXC。本节主要介绍了利用 keepalived 实现 MySQL 数据库的高可用。 Keepalived+mysql双主来实现MySQL-HA，我们必须保证两台MySQL数据库的数据完全一样，基本思路是两台MySQL互为主从关系，通过Keepalived配置虚拟IP，实现当其中的一台MySQL数据库宕机后，应用能够自动切换到另外一台MySQL数据库，保证系统的高可用。

一、配置两台MySQL主主同步

该过程的第一部分就是master记录二进制日志。在每个事务更新数据完成之前，master在二日志记录这些改变。MySQL将事务写入二进制日志。在事件写入二进制日志完成后，master通知存储引擎提交事务。下一步就是slave将master的binary log拷贝到它自己的中继日志。首先，slave开始一个工作线程——I/O线程。I/O线程在master上打开一个普通的连接，然后开始binlog dump process。Binlog dump process从master的二进制日志中读取事件，如果已经同步了master，它会睡眠并等待master产生新的事件。I/O线程将这些事件写入中继日志。 SQL slave thread（SQL从线程）处理该过程的最后一步。SQL线程从中继日志读取事件，并重放其中的事件而更新slave的数据，使其与master中的数据一致。只要该线程与I/O线程保持一致，中继日志通常会位于OS 的缓存中，所以中继日志的开销很小。主主同步就是两台机器互为主的关系，在任何一台机器上写入都会同步。若mysql主机开启了防火墙，需要关闭防火墙或创建规则。 1、修改MySQL配置文件两台MySQL均要开启 binlog日志功能，开启方法：在MySQL配置文件[MySQLd]段中加上log-bin=MySQL-bin选项，两台MySQL的 server-ID不能一样，默认情况下两台MySQL的serverID都是1，需将其中一台修改为2即可。 master1中有关复制的配置如下：

log-bin = mysql-bin
binlog_format = mixed
server-id = 1
relay-log = relay-bin
relay-log-index = slave-relay-bin.index
auto-increment-increment = 2
auto-increment-offset = 1

master2中有关复制的配置如下：

log-bin = mysql-bin
binlog_format = mixed
server-id = 2
relay-log = relay-bin
relay-log-index = slave-relay-bin.index
auto-increment-increment = 2
auto-increment-offset = 2

注：master1和master2只有server-id不同和 auto-increment-offset不同。

mysql中有自增长字段，在做数据库的主主同步时需要设置自增长的两个相关配置：auto_increment_offset和 auto_increment_increment。 auto-increment-increment表示自增长字段每次递增的量，其默认值是1。它的值应设为整个结构中服务器的总数，本案例用到两台服务器，所以值设为2。 auto-increment-offset是用来设定数据库中自动增长的起点(即初始值)，因为这两能服务器都设定了一次自动增长值2，所以它们的起点必须得不同，这样才能避免两台服务器数据同步时出现主键冲突，

将master1设为master2的主服务器在master1主机上创建授权账户，允许master2(192.168.1.102)主机上连接

mysql> grant replication slave on *.* to rep@'192.168.56.%' identified by '123';
Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.00 sec)
mysql> flush privileges;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

查看master1的当前binlog状态信息

在master2上将master1设为自已的主服务器并开启slave功能

change master to
master_host='192.168.56.100',
master_user='rep',
master_password='123',
master_log_file='mysql-bin.000001',
master_log_pos=609;

设置防火墙：#iptables I INPUT –p tcp –dport 3306 –j ACCEPT #service iptables save

查看从的状态，mysql>show slave status\G;以下两个值必须为yes,代表从服务器能正常连接主服务器

将master2设为master1的主服务器在master2主机上创建授权账户，允许在master1(192.168.1.101)主机上连接

mysql> grant replication slave on *.* to rep@'192.168.56.%' identified by '123';
Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.01 sec)
mysql> flush privileges;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

查看master2的当前binlog状态信息

在master1上将master2设为自已的主服务器并开启slave功能。

change master to
master_host='192.168.56.200',
master_user='rep',
master_password='123',
master_log_file='mysql-bin.000001',
master_log_pos=609;

设置防火墙：

firewall-cmd --add-port=3306/tcp

查看从的状态，以下两个值必须为yes,代表从服务器能正常连接主服务器

测试主主同步在master1上创建要同步的数据库如test_db，并在test_db中创建一张测试表如tab1

mysql> use test_db;
Database changed
mysql> create table tab1(id int,name varchar(30));
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

查看master2主机是否同步了master1上的数据变化

从上图可以看出master2同步了master的数据变化在master2主机上向tab1表中插入数据

查看master1主机是否同步了master2上的数据变化

现在任何一台MySQL上更新数据都会同步到另一台MySQL，MySQL同步完成。

下面我们就完成keepalived的高可用性。 keepalived是集群管理中保证集群高可用的一个软件解决方案，其功能类似于heartbeat，用来防止单点故障 keepalived是以VRRP协议为实现基础的，VRRP全称Virtual Router Redundancy Protocol，即虚拟路由冗余协议。虚拟路由冗余协议，可以认为是实现路由器高可用的协议，即将N台提供相同功能的路由器组成一个路由器组，这个组里面有一个master和多个backup，master上面有一个对外提供服务的vip，master会发组播（组播地址为224.0.0.18），当backup收不到vrrp包时就认为master宕掉了，这时就需要根据VRRP的优先级来选举一个backup当master。这样的话就可以保证路由器的高可用了。 keepalived主要有三个模块，分别是core 、check和vrrp。core模块为keepalived的核心，负责主进程的启动、维护以及全局配置文件的加载和解析。check负责健康检查，包括常见的各种检查方式。vrrp模块是来实现 VRRP协议的。

keepalived的安装配置 1、在master1和master2上安装软件包keepalived 安装keepalived软件包与服务控制在编译安装Keepalived之前，必须先安装内核开发包kernel-devel以及openssl-devel、popt-devel等支持库。

wget https://www.keepalived.org/software/keepalived-2.0.20.tar.gz
yum install kernel-devel openssl-devel popt-devel

若没有安装则通过rpm或yum工具进行安装编译安装Keepalived

注意：如不知道keepalived需要哪些依赖包，可到下载后的源码解压目录下查看INSTALL 文件内容，执行make install操作之后，会自动生成/etc/init.d/keepalived脚本文件，但还需要手动添加为系统服务，这样就可以使用 service、chkconfig工具来对keepalived服务程序进行管理了。 Master2主机也完成keepalived安装，与master1一样，安装过程略注：若开启了防火墙，需要关闭防火墙或创建规则。创建防火墙规则：

# firewall-cmd --direct --permanent --add-rule ipv4 filter OUTPUT 0 --in-interface
enp0s3 --destination 224.0.0.18 --protocol vrrp -j ACCEPT
# firewall-cmd --direct --permanent --add-rule ipv4 filter INPUT 0 --in-interface
enp0s3 --destination 224.0.0.18 --protocol vrrp -j ACCEPT
# firewall-cmd --reload

修改Keepalived的配置文件 keepalived只有一个配置文件keepalived.conf，里面主要包括以下几个配置区域，分别是global_defs、vrrp_instance和virtual_server。 global_defs：主要是配置故障发生时的通知对象以及机器标识。 vrrp_instance：用来定义对外提供服务的VIP区域及其相关属性。 virtual_server：虚拟服务器定义 master1主机上的keepalived.conf文件的修改：

vi /etc/keepalived/keepalived.conf:
! Configuration File for keepalived //!表示注释
global_defs {router_id MYSQL-1 //表示运行keepalived服务器的一个标识
}
vrrp_instance VI_1 {state BACKUP //指定keepalived的角色, 两台配置此处均是BACKUP,设为BACKUP将根据优
先级决定主或从interface eth0 //指定HA监测网络的接口virtual_router_id 51 //虚拟路由标识，这个标识是一个数字(取值在0-255之间,用来区分
多个instance的VRRP组播)，同一个vrrp实例使用唯一的标识,确保和master2相同，同网内不同集群
此项必须不同,否则发生冲突。priority 100 //用来选举master的，要成为master，该项取值范围是1-255（在此范围之外
会被识别成默认值100）,此处master2上设置为50advert_int 1 //发VRRP包的时间间隔，即多久进行一次master选举（可以认为是健康查检时
间间隔）nopreempt //不抢占，即允许一个priority比较低的节点作为master，即使有priority更
高的节点启动authentication { //认证区域，认证类型有PASS和HA（IPSEC），推荐使用PASS（密码只识
别前8位）auth_type PASSauth_pass 1111}virtual_ipaddress { //VIP区域，指定vip地址192.168.1.100}
}
virtual_server 192.168.1.100 3306 { //设置虚拟服务器，需要指定虚拟IP地址和服务端
口，IP与端口之间用空格隔开delay_loop 2 //设置运行情况检查时间，单位是秒lb_algo rr //设置后端调度算法，这里设置为rr，即轮询算法lb_kind DR //设置LVS实现负载均衡的机制，有NAT、TUN、DR三个模式可选persistence_timeout 60 //会话保持时间，单位是秒。这个选项对动态网页是非常有用的，
为集群系统中的session共享提供了一个很好的解决方案。有了这个会话保持功能，用户的请求会被一
直分发到某个服务节点，直到超过这个会话的保持时间。protocol TCP //指定转发协议类型，有TCP和UDP两种real_server 192.168.1.101 3306 { //配置服务节点1，需要指定real server的真实IP
地址和端口，IP与端口之间用空格隔开
注：master 2上此处改为192.168.1.102(即master2本机ip)weight 3 //配置服务节点的权值，权值大小用数字表示，数字越大，权值越高，设置权
值大小为了区分不同性能的服务器notify_down /etc/keepalived/bin/mysql.sh //检测到realserver的mysql服务down
后执行的脚本TCP_CHECK {connect_timeout 3 //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}}
}

master1主机上有关keepalived.conf文件的具体配置如下：

! Configuration File for keepalived
global_defs {router_id mysql-1
}
vrrp_instance VI_1 {state BACKUPinterface eno16777736virtual_router_id 51nopreemptpriority 100advert_int 1authentication {auth_type PASSauth_pass 1111}virtual_ipaddress {192.168.164.100}
}
virtual_server 192.168.164.100 3306 {delay_loop 6lb_algo rrlb_kind DRpersistence_timeout 50protocol TCPreal_server 192.168.164.10 3306 {weight 1notify_down /etc/keepalived/bin/mysql.shTCP_CHECK {connect_port 3306connect_timeout 3retry 3delay_before_retry 3}}
}

启动keepalived 服务

systemctl start keepalived

Master2主机上的keepalived.conf文件的修改：可以使用scp命令把server1主机上配置好的keepalived.conf文件拷贝到server2主机，只要做简单修改即可，如下图所示：

! Configuration File for keepalived
global_defs {router_id mysql-2
}
vrrp_instance VI_1 {state BACKUPinterface eno16777736virtual_router_id 51priority 50nopreemptadvert_int 1authentication {auth_type PASSauth_pass 1111}virtual_ipaddress {192.168.164.100}
}
virtual_server 192.168.164.100 3306 {delay_loop 6lb_algo rrlb_kind DRpersistence_timeout 50protocol TCPreal_server 192.168.164.20 3306 {notify_down /etc/keepalived/bin/mysql.shweight 1TCP_CHECK {connect_port 3306connect_timeout 3retry 3delay_before_retry 3}}
}

启动keepalived 服务

systemctl start keepalived

Master2主机完成相同的操作 4、测试在master1和master2分别执行ip addr show dev eth0命令查看master1和 master2对VIP（群集虚拟IP）的控制权

Master2主的查看结果：从上图可以看出master1是主服务器，master2为备用服务器。停止MySQL服务，看keepaliv ed健康检查程序是否会触发我们编写的脚本停止master1主机的mysql服务 Master2主的查看结果：这说明在主服务上停止MySQL服务，触发了我们编写的脚本，进行自动故障切换。 MySQL远程登录测试我们找一台安装有MySQL客户端，然后登录VIP，看是否能登录，在登录之前两台MySQL服务器都要授权允许从远程登录。例如：在客户端上测试登录上图显示说明在客户端访问VIP地址，由master1主机提供响应的，因为master1当前是主服务器，将master1的 mysql服务停止，在客户端执行show variables like ‘server_id’; 上图显示说明在客户端的查询请求是由master2主机响应的。故障切换成功。总结： Keepalived+mysql双主一般来说，中小型规模的时候，采用这种架构是最省事的。在master节点发生故障后，利用keepalived的高可用机制实现快速切换到备用节点。在这个方案里，有几个需要注意的地方： 1.采用keepalived作为高可用方案时，两个节点最好都设置成BACKUP模式，避免因为意外情况下（比如脑裂）相互抢占导致往两个节点写入相同数据而引发冲突； 2.把两个节点的auto_increment_increment（自增步长）和auto_increment_offset（自增起始值）设成不同值。其目的是为了避免master节点意外宕机时，可能会有部分binlog未能及时复制到slave上被应用，从而会导致slave新写入数据的自增值和原先master上冲突了，因此一开始就使其错开；当然了，如果有合适的容错机制能解决主从自增ID冲突的话，也可以不这么做； 3.slave节点服务器配置不要太差，否则更容易导致复制延迟。作为热备节点的slave服务器，硬件配置不能低于master节点； 4.如果对延迟问题很敏感的话，可考虑使用MariaDB分支版本，或者直接上线MySQL 5.7最新版本，利用多线程复制的方式可以很大程度降低复制延迟

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