企业中MySQL主流高可用架构实战三部曲之MHA

2025-04-10 技术教程

老张最近两天有些忙，一些老铁一直问，啥时更新博文，我可能做不到天天更新啊，但保证以后一有空就写一些干货知识分享给大家。

我们如果想要做好技术这项工作，一定要做到理论与实践先结合。我一个曾经被数据库虐得体无完肤的过来人给大家一些建议；就是只看书，背理论真的行不通，到时遇到棘手的问题，你还是一样抓瞎。一定要在理论理清的基础上多做实验。

给自己定个目标，3个月做够100-500个实验。然后整理在做实验过程中的各种报错，认真解读分析报错原理，做好笔记。最后再拿起书，重新阅读之前有些可能理解不了的理论知识，我想这次读书的过程，肯定比之前收益会更大。

之前答应过大家，给大家介绍MySQL高可用架构三部曲。今儿先给大家介绍第一步曲；MySQL高可用最主流的架构---MHA

MHA高可用架构是基于主从复制原理而部署的，是最常见，最主流的架构。

MHA简介：

MHA，即MasterHigh Availability Manager and Toolsfor MySQL，是日本的一位MySQL专家采用Perl语言编写的一个脚本管理工具，该工具仅适用于MySQLReplication 环境，目的在于维持Master主库的高可用性。

MHA(Master High Availability)是自动的master故障转移和Slave提升的软件包.它是基于标准的MySQL复制(异步/半同步).

MHA组成部分：

MHA由两部分组成：

MHA Manager(管理节点)

MHA Node(数据节点)

MHA部署解读：

MHA Manager可以单独部署在一台独立机器上管理多个master-slave集群,也可以部署在一台slave上.MHA Manager探测集群的node节点,当发现master出现故障的时候,它可以自动将具有最新数据的slave提升为新的master,然后将所有其它的slave导向新的master上.整个故障转移过程对应用程序是透明的。

MHA node运行在每台MySQL服务器上(master/slave/manager),它通过监控具备解析和清理logs功能的脚本来加快故障转移的。

MHA优缺点介绍：

优点：

1. 故障切换时，可以自行判断哪个从库与主库的数据最接近，就切换到上面，可以减少数据的丢失，保证数据的一致性

2. 支持 binlog server，可提高 binlog 传送效率，进一步减少数据丢失风险。
3. 可以配置 mysql 5.7 的增强半同步，来保证数据的时时同步

缺点：

1. 自动切换的脚本太简单了，而且比较老化，建议后期逐渐完善。

2. 搭建 MHA 架构，需要开启 linux 系统互信协议，所以对于系统安全性来说，是个不小的考验。

原理介绍：

MHA的目的在于维持MySQL Replication中Master库的高可用性，其最大特点是可以修复多个Slave之间的差异日志，最终使所有Slave保持数据一致，然后从中选择一个充当新的Master，并将其它Slave指向它。

当master出现故障时，可以通过对比slave之间I/O thread 读取主库binlog的position号，选取最接近的slave做为备选主库（备胎）。其它的从库可以通过与备选主库对比生成差异的中继日志。在备选主库上应用从原来master保存的binlog，同时将备选主库提升为master。最后在其它slave上应用相应的差异中继日志并开始从新的master开始复制。

MHA工具包功能介绍：

Manager工具:

#masterha_check_ssh:检查MHA的SSH配置。#masterha_check_repl:检查MySQL复制。#masterha_manager:启动MHA。#masterha_check_status:检测当前MHA运行状态。#masterha_master_monitor:监测master是否宕机。#masterha_master_switch:控制故障转移(自动或手动)。#masterha_conf_host:添加或删除配置的server信息。

2. Node工具：

#save_binary_logs:保存和复制master的二进制日志。#apply_diff_relay_logs:识别差异的中继日志事件并应用于其它slave。#filter_mysqlbinlog:去除不必要的ROLLBACK事件(MHA已不再使用这个工具)。#purge_relay_logs:清除中继日志(不会阻塞SQL线程)。

实战图表展示：

实战开始：

环境介绍：

192.168.56.100masternode192.168.56.101slave1node192.168.56.102slave2（manager，node）vip192.168.56.123

第一步操作：生成ssh无密钥证书

主库（100）执行生成密钥操作：

ssh-keygen-tdsa-P''-fid_dsaId_dsa.pub为公钥，id_dsa为私钥，紧接着将公钥文件复制成authorized_keys文件，这个步骤是必须的，过程如下：catid_dsa.pub>>authorized_keys

从库（101）执行生成密钥操作：

ssh-keygen-tdsa-P''-fid_dsacatid_dsa.pub>>authorized_keys

管理节点（102）生成密钥过程：

ssh-keygen-tdsa-P''-fid_dsacatid_dsa.pub>>authorized_keys

主库（100）执行接收密钥的过程：

scp192.168.56.101:/root/.ssh/id_dsa.pub./id_dsa.pub.101scp192.168.56.102:/root/.ssh/id_dsa.pub./id_dsa.pub.102

合并密钥：catid_dsa.pub.101>>authorized_keyscatid_dsa.pub.102>>authorized_keys

在主库上传送合成密钥：

scpauthorized_keys192.168.56.101:/root/.ssh/scpauthorized_keys192.168.56.102:/root/.ssh/

在三台服务器上，编辑/etc/hosts文件，分别加入三台主机hostname

vim/etc/hostsnode1192.168.56.100node2192.168.56.101node3192.168.56.102

验证主机名登陆，密钥验证：

分别在三台机器上执行：

在192.168.56.100执行sshnode2sshnode3在192.168.56.101执行sshnode1sshnode3在192.168.56.102执行sshnode1sshnode2

搭建主从环境（一主两从架构，我这里是mysql 5.7版本）

在所有节点上都要执行

创建主从账号：grantreplicationslaveon*.*to'repl'@'192.168.56.%'identifiedby'repl';flushprivileges;

创建管理账号：grantallprivilegeson*.*to'zs'@'192.168.56.%'identifiedby'123456';flushprivileges;

在Master（100）上面安装数据节点：

首先要先安装mysql依赖的perl环境

yuminstallperl-DBD-MySQL

解压数据节点的包

tar-zxvfmha4mysql-node-0.57.tar.gz

安装perl-cpan软件包

cdmha4mysql-node-0.57yum-yinstallperl-CPAN*perlMakefile.PLmake&&makeinstall

在从库（101）上面安装数据节点：
同主库一样的安装操作；

在manager管理节点(102)上面安装管理节点：

首先先要安装环境需要的介质包

yuminstall-yperl-DBD-MySQL*rpm-ivhperl-Params-Validate-0.92-3.el6.x86_64.rpmrpm-ivhperl-Config-Tiny-2.12-1.el6.rfx.noarch.rpmrpm-ivhperl-Log-Dispatch-2.26-1.el6.rf.noarch.rpmrpm-ivhperl-Parallel-ForkManager-0.7.5-2.2.el6.rf.noarch.rpm

下载地址：https://centos.pkgs.org/

再安装数据节点：

tar-zxvfmha4mysql-node-0.57.tar.gzcdmha4mysql-node-0.57yum-yinstallperl-CPAN*perlMakefile.PLmake&&makeinstall

最后安装管理节点：

tar-zxvfmha4mysql-manager-0.57.tar.gzperlMakefile.PLmakemakeinstall

环境配置，基础安装操作完成。

下面来进行管理节点MHA配置：

创建mha家目录，编辑启动配置文件

mkdir-p/usr/local/mhamkdir-p/etc/mhacd/etc/mha/

编辑MHA配置文件vim/etc/mha/mha.conf[serverdefault]user=zspassword=123456manager_workdir=/usr/local/mhamanager_log=/usr/local/mha/manager.logremote_workdir=/usr/local/mhassh_user=rootrepl_user=replrepl_password=replping_interval=1master_ip_failover_script=/usr/local/scripts/master_ip_failovermaster_ip_online_change_script=/usr/local/scripts/master_ip_online_change

[server1]hostname=192.168.56.100ssh_port=22master_binlog_dir=/data/mysqlcandidate_master=1port=3306

[server2]hostname=192.168.56.101ssh_port=22master_binlog_dir=/data/mysqlcandidate_master=1port=3306

[server3]hostname=192.168.56.102ssh_port=22master_binlog_dir=/data/mysqlno_master=1port=3306

创建failover，online 脚本的目录

mkdir-p/usr/local/scripts

编辑failover切换脚本：

vimmaster_ip_failover#!/usr/bin/envperlusestrict;usewarningsFATAL=>'all';useGetopt::Long;my($command,$ssh_user,$orig_master_host,$orig_master_ip,$orig_master_port,$new_master_host,$new_master_ip,$new_master_port);my$vip='192.168.56.123/24';my$key='0';my$ssh_start_vip="/sbin/ifconfigeth0:$key$vip";my$ssh_stop_vip="/sbin/ifconfigeth0:$keydown";GetOptions('command=s'=>\$command,'ssh_user=s'=>\$ssh_user,'orig_master_host=s'=>\$orig_master_host,'orig_master_ip=s'=>\$orig_master_ip,'orig_master_port=i'=>\$orig_master_port,'new_master_host=s'=>\$new_master_host,'new_master_ip=s'=>\$new_master_ip,'new_master_port=i'=>\$new_master_port,);exit&main();

submain{print"\n\nINSCRIPTTEST====$ssh_stop_vip==$ssh_start_vip===\n\n";if($commandeq"stop"||$commandeq"stopssh"){my$exit_code=1;eval{print"DisablingtheVIPonoldmaster:$orig_master_host\n";&stop_vip();$exit_code=0;};if($@){warn"GotError:$@\n";exit$exit_code;}exit$exit_code;}elsif($commandeq"start"){my$exit_code=10;eval{print"EnablingtheVIP-$viponthenewmaster-$new_master_host\n";&start_vip();$exit_code=0;};if($@){warn$@;exit$exit_code;}exit$exit_code;}elsif($commandeq"status"){print"CheckingtheStatusofthescript..OK\n";exit0;}else{&usage();exit1;}}

substart_vip(){`ssh$ssh_user\@$new_master_host\"$ssh_start_vip\"`;}substop_vip(){return0unless($ssh_user);`ssh$ssh_user\@$orig_master_host\"$ssh_stop_vip\"`;}subusage{print"Usage:master_ip_failover--command=start|stop|stopssh|status--orig_master_host=host--orig_master_ip=ip--orig_master_port=port--new_master_host=host--new_master_ip=ip--new_master_port=port\n";}

编辑online_change的脚本：

cd /usr/local/scripts/

vimmaster_ip_online_change#!/usr/bin/envperlusestrict;usewarningsFATAL=>'all';useGetopt::Long;my$vip='192.168.1.123/24';#VirtualIPmy$key="0";my$ssh_start_vip="/sbin/ifconfigeth0:$key$vip";my$ssh_stop_vip="/sbin/ifconfigeth0:$keydown";my$exit_code=0;my($command,$orig_master_is_new_slave,$orig_master_host,$orig_master_ip,$orig_master_port,$orig_master_user,$orig_master_password,$orig_master_ssh_user,$new_master_host,$new_master_ip,$new_master_port,$new_master_user,$new_master_password,$new_master_ssh_user,);GetOptions('command=s'=>\$command,'orig_master_is_new_slave'=>\$orig_master_is_new_slave,'orig_master_host=s'=>\$orig_master_host,'orig_master_ip=s'=>\$orig_master_ip,'orig_master_port=i'=>\$orig_master_port,'orig_master_user=s'=>\$orig_master_user,'orig_master_password=s'=>\$orig_master_password,'orig_master_ssh_user=s'=>\$orig_master_ssh_user,'new_master_host=s'=>\$new_master_host,'new_master_ip=s'=>\$new_master_ip,'new_master_port=i'=>\$new_master_port,'new_master_user=s'=>\$new_master_user,'new_master_password=s'=>\$new_master_password,'new_master_ssh_user=s'=>\$new_master_ssh_user,);exit&main();

submain{#print"\n\nINSCRIPTTEST====$ssh_stop_vip==$ssh_start_vip===\n\n";if($commandeq"stop"||$commandeq"stopssh"){#$orig_master_host,$orig_master_ip,$orig_master_portarepassed.#Ifyoumanagemasteripaddressatglobalcatalogdatabase,#invalidateorig_master_iphere.my$exit_code=1;eval{print"\n\n\n***************************************************************\n";print"DisablingtheVIP-$viponoldmaster:$orig_master_host\n";print"***************************************************************\n\n\n\n";&stop_vip();$exit_code=0;};if($@){warn"GotError:$@\n";exit$exit_code;}exit$exit_code;}elsif($commandeq"start"){#allargumentsarepassed.#Ifyoumanagemasteripaddressatglobalcatalogdatabase,#activatenew_master_iphere.#Youcanalsograntwriteaccess(createuser,setread_only=0,etc)here.my$exit_code=10;eval{print"\n\n\n***************************************************************\n";print"EnablingtheVIP-$viponnewmaster:$new_master_host\n";print"***************************************************************\n\n\n\n";&start_vip();$exit_code=0;};if($@){warn$@;exit$exit_code;}exit$exit_code;}

elsif($commandeq"status"){print"CheckingtheStatusofthescript..OK\n";`ssh$orig_master_ssh_user\@$orig_master_host\"$ssh_start_vip\"`;exit0;}else{&usage();exit1;}}#AsimplesystemcallthatenabletheVIPonthenewmastersubstart_vip(){`ssh$new_master_ssh_user\@$new_master_host\"$ssh_start_vip\"`;}#AsimplesystemcallthatdisabletheVIPontheold_mastersubstop_vip(){`ssh$orig_master_ssh_user\@$orig_master_host\"$ssh_stop_vip\"`;}subusage{print"Usage:master_ip_failover–command=start|stop|stopssh|status–orig_master_host=host–orig_master_ip=ip–orig_master_port=port–new_master_host=host–new_master_ip=ip–new_master_port=port\n";}

创建完两个脚本，记得赋予执行权限

利用mha工具检测ssh
安装需要的环境包：

yum-yinstallperl-Time-HiRes

执行检测命令；

/usr/local/bin/masterha_check_ssh--conf=/etc/mha/mha.conf

检测结果显示：都为OK，代表ssh检测成功

结果展示：

SunJul2309:39:092017-[warning]Globalconfigurationfile/etc/masterha_default.cnfnotfound.Skipping.SunJul2309:39:092017-[info]Readingapplicationdefaultconfigurationfrom/etc/mha/mha.conf..SunJul2309:39:092017-[info]Readingserverconfigurationfrom/etc/mha/mha.conf..SunJul2309:39:092017-[info]StartingSSHconnectiontests..SunJul2309:39:112017-[debug]SunJul2309:39:092017-[debug]ConnectingviaSSHfromroot@192.168.56.100(192.168.56.100:22)toroot@192.168.56.101(192.168.56.101:22)..SunJul2309:39:102017-[debug]ok.SunJul2309:39:102017-[debug]ConnectingviaSSHfromroot@192.168.56.100(192.168.56.100:22)toroot@192.168.56.102(192.168.56.102:22)..SunJul2309:39:112017-[debug]ok.SunJul2309:39:112017-[debug]SunJul2309:39:102017-[debug]ConnectingviaSSHfromroot@192.168.56.101(192.168.56.101:22)toroot@192.168.56.100(192.168.56.100:22)..SunJul2309:39:102017-[debug]ok.SunJul2309:39:102017-[debug]ConnectingviaSSHfromroot@192.168.56.101(192.168.56.101:22)toroot@192.168.56.102(192.168.56.102:22)..SunJul2309:39:112017-[debug]ok.SunJul2309:39:112017-[debug]SunJul2309:39:102017-[debug]ConnectingviaSSHfromroot@192.168.56.102(192.168.56.102:22)toroot@192.168.56.100(192.168.56.100:22)..Warning:Permanentlyadded'192.168.56.102'(RSA)tothelistofknownhosts.SunJul2309:39:112017-[debug]ok.SunJul2309:39:112017-[debug]ConnectingviaSSHfromroot@192.168.56.102(192.168.56.102:22)toroot@192.168.56.101(192.168.56.101:22)..SunJul2309:39:112017-[debug]ok.SunJul2309:39:112017-[info]AllSSHconnectiontestspassedsuccessfully.检测masterha_check_repl--conf=/etc/mha/mha.confSunJul2310:14:112017-[warning]Globalconfigurationfile/etc/masterha_default.cnfnotfound.Skipping.SunJul2310:14:112017-[info]Readingapplicationdefaultconfigurationfrom/etc/mha/mha.conf..SunJul2310:14:112017-[info]Readingserverconfigurationfrom/etc/mha/mha.conf..SunJul2310:14:112017-[info]MHA::MasterMonitorversion0.57.SunJul2310:14:112017-[info]Multi-masterconfigurationisdetected.Currentprimary(writable)masteris192.168.56.100(192.168.56.100:3306)SunJul2310:14:112017-[info]Masterconfigurationsareasbelow:Master192.168.56.100(192.168.56.100:3306),replicatingfrom192.168.56.101(192.168.56.101:3306)Master192.168.56.101(192.168.56.101:3306),replicatingfrom192.168.56.100(192.168.56.100:3306),read-onlySunJul2310:14:112017-[info]GTIDfailovermode=1SunJul2310:14:112017-[info]DeadServers:SunJul2310:14:112017-[info]AliveServers:SunJul2310:14:112017-[info]192.168.56.100(192.168.56.100:3306)SunJul2310:14:112017-[info]192.168.56.101(192.168.56.101:3306)SunJul2310:14:112017-[info]192.168.56.102(192.168.56.102:3306)SunJul2310:14:112017-[info]AliveSlaves:SunJul2310:14:112017-[info]192.168.56.101(192.168.56.101:3306)Version=5.7.14-log(oldestmajorversionbetweenslaves)log-bin:enabledSunJul2310:14:112017-[info]GTIDONSunJul2310:14:112017-[info]Replicatingfrom192.168.56.100(192.168.56.100:3306)SunJul2310:14:112017-[info]PrimarycandidateforthenewMaster(candidate_masterisset)SunJul2310:14:112017-[info]192.168.56.102(192.168.56.102:3306)Version=5.7.14-log(oldestmajorversionbetweenslaves)log-bin:enabledSunJul2310:14:112017-[info]GTIDONSunJul2310:14:112017-[info]Replicatingfrom192.168.56.100(192.168.56.100:3306)SunJul2310:14:112017-[info]NotcandidateforthenewMaster(no_masterisset)SunJul2310:14:112017-[info]CurrentAliveMaster:192.168.56.100(192.168.56.100:3306)SunJul2310:14:112017-[info]Checkingslaveconfigurations..SunJul2310:14:112017-[info]Checkingreplicationfilteringsettings..SunJul2310:14:112017-[info]binlog_do_db=,binlog_ignore_db=SunJul2310:14:112017-[info]Replicationfilteringcheckok.SunJul2310:14:112017-[info]GTID(withauto-pos)issupported.SkippingallSSHandNodepackagechecking.SunJul2310:14:112017-[info]CheckingSSHpublickeyauthenticationsettingsonthecurrentmaster..SunJul2310:14:112017-[info]HealthCheck:SSHto192.168.56.100isreachable.SunJul2310:14:112017-[info]192.168.56.100(192.168.56.100:3306)(currentmaster)+--192.168.56.101(192.168.56.101:3306)+--192.168.56.102(192.168.56.102:3306)SunJul2310:14:112017-[info]Checkingreplicationhealthon192.168.56.101..SunJul2310:14:112017-[info]ok.SunJul2310:14:112017-[info]Checkingreplicationhealthon192.168.56.102..SunJul2310:14:112017-[info]ok.SunJul2310:14:112017-[info]Checkingmaster_ip_failover_scriptstatus:SunJul2310:14:112017-[info]/usr/local/scripts/master_ip_failover--command=status--ssh_user=root--orig_master_host=192.168.56.100--orig_master_ip=192.168.56.100--orig_master_port=3306INSCRIPTTEST====/sbin/ifconfigeth0:0down==/sbin/ifconfigeth0:0192.168.56.123/24===CheckingtheStatusofthescript..OKSunJul2310:14:112017-[info]OK.SunJul2310:14:112017-[warning]shutdown_scriptisnotdefined.SunJul2310:14:112017-[info]Gotexitcode0(Notmasterdead).MySQLReplicationHealthisOK.

在主库（100）执行添加vip的过程：（第一次手动添加）

ipaddradd192.168.56.123deveth0

在管理节点（102）上，执行mha的启动

nohupmasterha_manager--conf=/etc/mha/mha.conf>/tmp/mha_manager.log</dev/null2>&1&

验证启动成功的命令：查看显示状态

masterha_check_status--conf=/etc/mha/mha.conf

模拟主库故障，查看是否自动切换：

在主库（100）上面执行停掉mysql操作。

mysqladmin-uroot-proot123shutdown从库192.168.56.101自动获取vip且转换为新的主库，192.168.56.102自动指向新的主库。

切换后，MHA进程会自动停止运行
在管理节点查看：

masterha_check_status--conf=/etc/mha/mha.confmhaisstopped(2:NOT_RUNNING).

恢复操作：
把宕掉的主库192.168.56.100恢复起来；