keepalived+MySQL實現高可用

時間  2020-08-04
標籤 keepalived+mysql keepalived mysql 實現 可用 欄目 負載均衡 简体版
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Snipaste_2020-08-03_23-21-47



（一）keepalived概述html

Keepalived經過VRRP（虛擬路由冗餘協議）協議實現虛擬IP的漂移。當master故障後，VIP會自動漂移到backup，這時通知下端主機刷新ARP表，若是業務是經過VIP鏈接到服務器的，則此時依然可以鏈接到正常運行的主機，RedHat給出的VRRP工做原理以下圖：mysql

wps1


原本對VIP漂移有必定了解的我，看了上面的圖後，愈來愈懵了。所以只能根據個人我的理解，來對keepalived的VIP漂移作一個解釋了，假設我如今有一套這樣的環境：
主機A的IP地址爲：192.168.10.11
主機B的IP地址爲：192.168.10.12linux

咱們再單獨定義一個keepalived使用的VIP：192.168.10.10sql

當2臺主機安裝了keepalive並正常運行時，keepalive會選擇一個節點作爲主節點（這裏假設爲主機A，IP爲192.168.10.11），因爲A是主節點，因此主機A上還會生成一個IP地址192.168.10.10，即虛擬IP（Virtual IP，也稱VIP），此時咱們使用192.168.10.10訪問主機，訪問到的主機是A；假如A主機上的keepalived因爲某些緣由(例如服務器宕機、用戶主動關閉…)關閉了，keepalived備用節點會檢查與主節點keepalived的通訊是否正常，檢測到不正常，則會提高一個備節點爲主節點，相應的虛擬IP也會在對應的主機上生成，從而實現高可用的目的。
數據庫

Snipaste_2020-08-03_18-54-27


（二）MySQL是如何結合keepalived實現高可用的服務器

在MySQL中，經過搭建MySQL雙主複製，保持2臺主機上的MySQL數據庫如出一轍，並在2臺主機上安裝keepalived軟件，啓用VIP，用戶應用程序經過VIP訪問數據庫。當包含VIP的主機上的數據庫發生故障時，關閉keepalived，從而將VIP漂移到另外一個節點，用戶依然能夠正常訪問數據庫。 （這裏須要注意，雖然MySQL架構雙主複製，2個節點均可以寫入數據，可是咱們在使用的時候，是經過VIP訪問其中一個實例，並無2個數據庫實例一塊兒使用）。這裏我簡單畫了一個流程圖，來講明keepalive與MySQL實現高可用的過程：架構

Snipaste_2020-08-03_19-30-48


（三）keepalived+MySQL實現高可用過程實現ide

基礎環境規劃：測試

主機名 IP地址 備註
服務器A hosta 192.168.10.11 keepalive主節點
服務器B hostb 192.168.10.12 keepalive備節點
192.168.10.10 虛擬IP，會在keepalive啓動後分配到上面2臺機器的主節點上


（3.1）搭建MySQL雙主複製環境spa

STEP1：安裝MySQL過程見：http://www.javashuo.com/article/p-krjrnwbf-k.html

STEP2：配置雙主複製參數

服務器A 服務器B

[mysqld]
basedir=/usr/local/mysql
datadir=/mysql/data

server_id = 1
binlog_format=ROW
log_bin=/mysql/binlog/master-bin
auto-increment-increment = 2            #字段變化增量值
auto-increment-offset = 1               #初始字段ID爲1
slave-skip-errors = all                 #忽略全部複製產生的錯誤
gtid_mode=ON
enforce-gtid-consistency=ON

[mysqld]
basedir=/usr/local/mysql
datadir=/mysql/data

server_id = 2
binlog_format=ROW
log_bin=/mysql/binlog/master-bin
auto-increment-increment = 2            #字段變化增量值
auto-increment-offset = 2               #初始字段ID爲2
slave-skip-errors = all                 #忽略全部複製產生的錯誤
gtid_mode=ON
enforce-gtid-consistency=ON

STEP3：建立複製用戶，2個數據庫上都要建立

grant replication slave on *.* to 'rep'@'%' identified by '123';

STEP4：將hosta的數據拷貝到hostb，並應用

[root@hostb ~]# mysqldump -uroot -p123456 -h 192.168.10.11 --single-transaction --all-databases --master-data=2  > hosta.sql
[root@hostb ~]# mysql -uroot -p123456 < hosta.sql

STEP5：hostb上開啓複製，如下腳本在hostb上執行

-- 配置複製
mysql> CHANGE MASTER TO
     ->   master_host='192.168.10.11',
     ->   master_port=3306,
     ->   master_user='rep',
     ->   master_password='123',
     ->   MASTER_AUTO_POSITION = 1;
Query OK, 0 rows affected, 2 warnings (0.01 sec)

-- 開啓複製
mysql> start slave;
 Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)


-- 查看複製狀態
mysql> show slave status \G
 *************************** 1. row ***************************
                Slave_IO_State: Waiting for master to send event
                   Master_Host: 192.168.10.11
                   Master_User: rep
                   Master_Port: 3306
                 Connect_Retry: 60
               Master_Log_File: master-bin.000001
           Read_Master_Log_Pos: 322
                Relay_Log_File: hostb-relay-bin.000002
                 Relay_Log_Pos: 417
         Relay_Master_Log_File: master-bin.000001
              Slave_IO_Running: Yes

             Slave_SQL_Running: Yes

STEP6：hosta上開啓複製，如下腳本在hosta上執行

mysql> CHANGE MASTER TO
    ->    master_host='192.168.10.12',
    ->    master_port=3306,
    ->    master_user='rep',
    ->    master_password='123',
    ->    MASTER_AUTO_POSITION = 1;
Query OK, 0 rows affected, 2 warnings (0.01 sec)

mysql> start slave;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> show slave status \G;
*************************** 1. row ***************************
               Slave_IO_State: Waiting for master to send event
                  Master_Host: 192.168.10.12
                  Master_User: rep
                  Master_Port: 3306
                Connect_Retry: 60
              Master_Log_File: master-bin.000001
          Read_Master_Log_Pos: 154
               Relay_Log_File: hosta-relay-bin.000002
                Relay_Log_Pos: 369
        Relay_Master_Log_File: master-bin.000001
             Slave_IO_Running: Yes
            Slave_SQL_Running: Yes

STEP7：測試雙主複製

在hosta上建立數據庫testdb，到hostb服務器上查看數據庫是否已經建立

-- hosta上建立數據庫
create database testdb；


--hostb上查看數據庫，發現已經建立
mysql> show databases;
 +--------------------+
 | Database           |
 +--------------------+
 | information_schema |
 | db1                |
 | lijiamandb         |
 | mysql              |
 | performance_schema |
 | sbtest             |
 | sys                |
 | testdb             |
 +--------------------+
 8 rows in set (0.01 sec)

在hostb的testdb數據庫上建立表t1,並插入數據，到hosta上查看是否複製過來

-- 在hostb上建立表並插入數據
mysql> use testdb
Database changed
mysql> create table t1(id int,name varchar(20));
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

mysql> insert into t1 values(1,'a');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)


-- 在hosta上查看數據，數據已通過來
mysql> select * from testdb.t1;
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
|    1 | a    |
+------+------+
1 row in set (0.00 sec)

到這，雙主複製已經搭建完成，接下來安裝配置keepalived。


（3.2）安裝配置keepalived

（3.2.1）keepalived的安裝與管理

keepalived可使用源碼安裝，也可使用yum在線安裝，這裏直接使用yum在線安裝:

[root@hosta data]# yum install -y keepalived

使用以下命令查看安裝路徑:

[root@hosta data]# rpm -ql keepalived
/etc/keepalived
/etc/keepalived/keepalived.conf
/etc/sysconfig/keepalived
/usr/bin/genhash
/usr/lib/systemd/system/keepalived.service
/usr/libexec/keepalived
/usr/sbin/keepalived
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5
… 略


使用以下命令管理keepalived

# 開啓keepalived
systemctl start keepalived 或者 service keepalived start 

# 關閉keepalived
systemctl stop keepalived 或者 service keepalived stop 

# 查看keepalived運行狀態
systemctl status keepalived 或者 service keepalived status

# 從新啓動keepalived
systemctl restart keepalived 或者 service keepalived restart


（3.2.2）keepalived的配置

keepalived的配置文件爲：/etc/keepalived/keepalived.conf，個人配置文件以下：

【hosta主機的配置文件】

[root@hosta keepalived]# cat keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
       
global_defs {
notification_email {
ops@wangshibo.cn
tech@wangshibo.cn
}
       
notification_email_from ops@wangshibo.cn
smtp_server 127.0.0.1 
smtp_connect_timeout 30
router_id MASTER-HA
}
       
vrrp_script chk_mysql_port {       #檢測mysql服務是否在運行。有不少方式，好比進程，用腳本檢測等等
    script "/mysql/chk_mysql.sh"   #這裏經過腳本監測
    interval 2                     #腳本執行間隔，每2s檢測一次
    weight –5                      #腳本結果致使的優先級變動，檢測失敗（腳本返回非0）則優先級 -5
    fall 2                         #檢測連續2次失敗纔算肯定是真失敗。會用weight減小優先級（1-255之間）
    rise 1                         #檢測1次成功就算成功。但不修改優先級
}
       
vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP                  #這裏全部節點都定義爲BACKUP
    interface ens34               #指定虛擬ip的網卡接口
    mcast_src_ip 192.168.10.11    #本地IP 
    virtual_router_id 51          #路由器標識，MASTER和BACKUP必須是一致的
    priority 101                  #定義優先級，數字越大，優先級越高，在同一個vrrp_instance下，MASTER的優先級必須大於BACKUP的優先級。 
    advert_int 1
    nopreempt                     #不搶佔模式，在優先級高的機器上設置便可，優先級低的機器可不設置         
    authentication {   
        auth_type PASS 
        auth_pass 1111     
    }
    virtual_ipaddress {    
        192.168.10.10             #虛擬IP 
    }
      
track_script {               
   chk_mysql_port             
}
}


【hostb主機的配置文件】

[root@hostb keepalived]# cat keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
       
global_defs {
notification_email {
ops@wangshibo.cn
tech@wangshibo.cn
}
       
notification_email_from ops@wangshibo.cn
smtp_server 127.0.0.1 
smtp_connect_timeout 30
router_id MASTER-HA
}
       
vrrp_script chk_mysql_port {
    script "/mysql/chk_mysql.sh"
    interval 2            
    weight -5                 
    fall 2                 
    rise 1               
}
       
vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface ens34 
    mcast_src_ip 192.168.10.12
    virtual_router_id 51    
    priority 99          
    advert_int 1         
    authentication {   
        auth_type PASS 
        auth_pass 1111     
    }
    virtual_ipaddress {    
        192.168.10.10
    }
      
track_script {               
   chk_mysql_port             
}
}

須要特別注意：nopreempt這個參數只能用於state爲BACKUP的狀況，因此在配置的時候要把master和backup的state都設置成BACKUP，這樣纔會實現keepalived的非搶佔模式！


在配置完成以後，啓動MySQL數據庫和keepalive，須要注意，先啓動MySQL，再啓動keepalive，由於keepalive啓動後會檢測MySQL的運行狀態，若是MySQL運行異常，keepalive會自動關閉。


（3.3）高可用測試

時間軸

（時間遞增）

 hosta操做 hostb操做
時間1

# 數據庫運行正常
[root@hosta ~]# service mysqld status
  SUCCESS! MySQL running (8530)

#keepalived運行正常
[root@hosta ~]# service keepalived status
    Active: active (running) since Mon 2020-08-03 22:29:10 CST; 1min 32s ago

# 此時虛擬IP在hosta上
[root@hosta ~]# ip addr
3: ens34: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
     link/ether 00:0c:29:fb:62:0a brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
     inet 192.168.10.11/24 brd 192.168.10.255 scope global ens34
        valid_lft forever preferred_lft forever
     inet 192.168.10.10/32 scope global ens34
        valid_lft forever preferred_lft forever
     inet6 fe80::20c:29ff:fefb:620a/64 scope link
        valid_lft forever preferred_lft forever

# 數據庫運行正常

[root@hostb ~]# service mysqld status
  SUCCESS! MySQL running (8022)
 

#keepalived運行正常

[root@hostb ~]# service keepalived status
    Active: active (running) since Mon 2020-08-03 22:31:09 CST; 8s ago

[root@hostb ~]# ip addr
3: ens34: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
     link/ether 00:0c:29:92:3d:5a brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
     inet 192.168.10.12/24 brd 192.168.10.255 scope global ens34
        valid_lft forever preferred_lft forever
     inet6 fe80::20c:29ff:fe92:3d5a/64 scope link
        valid_lft forever preferred_lft forever
時間2

# 經過VIP訪問數據庫，訪問到的都是hosta上的實例
[root@hosta keepalived]# mysql -uroot -p123456 -h192.168.10.10 -e "select @@hostname"
mysql: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
+------------+
| @@hostname |
+------------+
| hosta      |
+------------+

# 經過VIP訪問數據庫，訪問到的都是hosta上的實例
[root@hostb ~]# mysql -uroot -p123456 -h192.168.10.10 -e "select @@hostname"
  mysql: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
  +------------+
  | @@hostname |
  +------------+
  | hosta      |
  +------------+
時間3

# 主節點關閉MySQL
[root@hosta keepalived]# service mysqld stop
Shutting down MySQL............ SUCCESS!


時間4

# keepalived檢測到MySQL關閉後，會自動關閉
[root@hosta keepalived]# service keepalived status
    Active: inactive (dead)

# 此時VIP已經不存在
[root@hosta keepalived]# ip addr
3: ens34: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
     link/ether 00:0c:29:fb:62:0a brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
     inet 192.168.10.11/24 brd 192.168.10.255 scope global ens34
        valid_lft forever preferred_lft forever
     inet6 fe80::20c:29ff:fefb:620a/64 scope link
        valid_lft forever preferred_lft forever

# hostb上的keepalived運行正常
[root@hostb ~]# service keepalived status
    Active: active (running) since Mon 2020-08-03 22:31:09 CST; 6min ago

# 發現VIP已經切換到了hostb
[root@hostb ~]#  ip addr
3: ens34: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
     link/ether 00:0c:29:92:3d:5a brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
     inet 192.168.10.12/24 brd 192.168.10.255 scope global ens34
        valid_lft forever preferred_lft forever
     inet 192.168.10.10/32 scope global ens34
        valid_lft forever preferred_lft forever
     inet6 fe80::20c:29ff:fe92:3d5a/64 scope link
        valid_lft forever preferred_lft forever
時間5

# 經過VIP訪問數據庫，訪問到的都是hosta上的實例
[root@hosta keepalived]# mysql -uroot -p123456 -h192.168.10.10 -e "select @@hostname"
mysql: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
+------------+
| @@hostname |
+------------+
| hostb      |
+------------+

# 經過VIP訪問數據庫，訪問到的都是hosta上的實例
[root@hostb ~]# mysql -uroot -p123456 -h192.168.10.10 -e "select @@hostname"
mysql: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
+------------+
| @@hostname |
+------------+
| hostb      |
+------------+
時間6

# 重啓MySQL
[root@hosta keepalived]# service mysqld start
Starting MySQL. SUCCESS!

# 重啓keepalived
[root@hosta keepalived]# service keepalived start
Redirecting to /bin/systemctl start keepalived.service
[root@hosta keepalived]#
[root@hosta keepalived]# service keepalived status
Redirecting to /bin/systemctl status keepalived.service
    Active: active (running) since Mon 2020-08-03 22:40:08 CST; 6s ago

# 由於使用了非搶佔模式，VIP不會漂回來
# 若是要把VIP漂回來，能夠關閉hostb上的數據庫或者直接關閉hostb服務器
[root@hosta keepalived]# ip addr
3: ens34: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
     link/ether 00:0c:29:fb:62:0a brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
     inet 192.168.10.11/24 brd 192.168.10.255 scope global ens34
        valid_lft forever preferred_lft forever
     inet6 fe80::20c:29ff:fefb:620a/64 scope link
        valid_lft forever preferred_lft forever



【完】

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