一、何为高可用？

高可用性说白了就是应用可以 持续不间断 的 提供服务的能力！

注：
高可用和负载均衡的概念有些初学者可能会混淆，在这也说说负载均衡：

负载均衡：指后端服务器没有状态，可以任意分配，它们之间是同时工作的，能够通过增加机器增加吞吐量、减小服务器压力。

高可用：指后端服务器有状态，一般来说是一主一备的结构，它们之间是一个工作而另一个不工作，在主服务器出故障后，备服务器去接管服务，从而达到持续不间断的提供服务。

二、MHA介绍

MHA使用perl语言编写的一个脚本管理管理工具，用于维持master主库的高可用性。
MHA包含两个部分：MHA Manager（管理节点）和MHA Node（数据节点）
在这里插入图片描述
MHA原理：

MHA用于维持 MySQL Replication 中 master 库的高可用性，最大的特点是可以修复多个slave上的差异日志，最终使所有slave保持数据一致，然后从中选取一个充当新的 master，并让其他 slave 指向它。

当master出现故障时，通过对比 slave 之间的 I/O thread 读取主库的 binlog 的 position 号，选取最接近的slave作为备胎（被选主库），其它从库通过与备胎对比，生成差异的中继日志，在备胎上运用从原来的 master 保存的 binlig，同时将备胎提升为master。最后在其他 slave 上运用相应的差异中继日志，并从新的 master 开始复制。

优点：

故障切换时，自动判断哪个从库与主库离的最近，并切换到上面
支持binlog server，提高 binlog 的传送效率
结合半同步功能，确保故障切换时数据不丢失

三、实验环境介绍

使用三台机器来完成本次MHA的搭建：

IP            主机名        系统版本        角色                         节点
172.25.5.1        lxn1        RHEL7        master node                node1
172.25.5.3      lxn3        RHEL7        slave1 node                node2
172.25.5.4      lxn4        RHEL7        slave2 node+manager        node3

四、MHA搭建

MHA下载：

https://github.com/yoshinorim/mha4mysql-manager
https://github.com/yoshinorim/mha4mysql-node

wget https://github.com/yoshinorim/mha4mysql-manager/releases/download/v0.58/mha4mysql-manager-0.58.tar.gz
wget https://github.com/yoshinorim/mha4mysql-node/releases/download/v0.58/mha4mysql-node-0.58.tar.gz

1、配置三台机器免密通信

所有节点都执行生成密钥操作

cd /root/.ssh/
ssh-keygen -t dsa -P '' -f id_dsa
cat id_dsa.pub >> authorized_keys

以主库示例，所有节点都要操作

在主库上接收slave上的密钥

scp 172.25.5.3:/root/.ssh/authorized_keys ./authorized_keys.3
scp 172.25.5.4:/root/.ssh/authorized_keys ./authorized_keys.4

在主库上执行合并密钥的命令

cat authorized_keys.3 >> authorized_keys
cat authorized_keys.4 >> authorized_keys

在主库上将合并后的密钥文件发给其他节点

scp authorized_keys 172.25.5.3:/root/.ssh/
scp authorized_keys 172.25.5.4:/root/.ssh/

完整命令截图（进供参考）

在这里插入图片描述

所有节点在/etc/hosts文件中写入本地解析：

172.25.5.1      lxn1 node1
172.25.5.3      lxn3 node2
172.25.5.4      lxn4 node3

测试

能够互相ssh且不要密码，即成功！

示例：

在这里插入图片描述

2、搭建主从环境

环境说明

本次实验搭建的是一主两从环境，使用的MySQL5.7版本，基于GTID+row模式

在所有服务器MySQL上执行以下操作

#创建主从复制帐号
create user 'gtid'@'172.25.5.%' identified by 'gtid123';
grant replication slave on *.* to 'gtid'@'172.25.5.%';
flush privileges;
#创建管理帐号
create user 'manage'@'172.25.5.%' identified by 'manage123';
grant all privileges on *.* to 'manage'@'172.25.5.%';
flush privileges;

在主库上复制数据到所有从库，完成在某个时刻GTID的同步

mysqldump --single-transaction -uroot -p -A > all.sql
scp all.sql node2:/root/
scp all.sql node3:/root/

在这里插入图片描述

在各从库上恢复备份并配置主从复制，开启主从同步

mysql -uroot -p < all.sql
mysql -uroot -p
root@localhost [(none)]>change master to
    -> master_host='172.25.5.1',
    -> master_user='gtid',
    -> master_password='gtid123',
    -> master_auto_position=1;
root@localhost [(none)]>start slave;
root@localhost [(none)]>show slave status\G

注：
Slave_IO_Running: Yes
Slave_SQL_Running: Yes
为主从搭建成功！

在这里插入图片描述

3、安装MHA-Node节点

在所有节点上安装数据节点

首先安装 MySQL 依赖的 perl 环境

yum install perl-DBD-MySQL.x86_64 -y

解压 mha4mysql-node 包，并安装 perl-cpan

tar -zxf mha4mysql-node-0.58.tar.gz 
cd mha4mysql-node-0.58/
yum install perl-CPAN* -y
perl Makefile.PL
make && make install

4、安装配置 MHA-Manager 管理节点

以下操作都是在node3（172.25.5.4）上完成的

安装环境需要的介质包：

注意：我的操作系统是rhel7，下载软件时注意软件版本问题

yum install perl-DBD-MySQL*

wget ftp://ftp.pbone.net/mirror/ftp5.gwdg.de/pub/opensuse/repositories/home:/matthewdva:/build:/RedHat:/RHEL-7/complete/x86_64/perl-Params-Validate-1.08-4.el7.x86_64.rpm
rpm -ivh perl-Params-Validate-1.08-4.el7.x86_64.rpm

wget ftp://ftp.pbone.net/mirror/ftp5.gwdg.de/pub/opensuse/repositories/home:/csbuild:/Perl/RHEL_7/noarch/perl-Config-Tiny-2.20-1.2.noarch.rpm
rpm -ivh perl-Config-Tiny-2.20-1.2.noarch.rpm

wget ftp://ftp.pbone.net/mirror/ftp5.gwdg.de/pub/opensuse/repositories/home:/csbuild:/Perl/RHEL_7/noarch/perl-Log-Dispatch-2.41-2.2.noarch.rpm
rpm -ivh perl-Log-Dispatch-2.41-2.2.noarch.rpm

wget ftp://ftp.pbone.net/mirror/download.fedora.redhat.com/pub/fedora/epel/7/aarch64/Packages/p/perl-Parallel-ForkManager-1.18-2.el7.noarch.rpm
rpm -ivh perl-Parallel-ForkManager-1.18-2.el7.noarch.rpm

安装管理节点

tar -zxf mha4mysql-manager-0.58.tar.gz
cd mha4mysql-manager-0.58
perl Makefile.PL
make && make install

配置MHA

mkdir /etc/mha
mkdir -p /usr/local/mha
cd /etc/mha/
vim mha.conf
#####################################################写入配置
[server default]
user=manage
password=manage123
manager_log=/usr/local/mha/manager.log
manager_workdir=/usr/local/mha
master_binlog_dir=/mvtech/mysql/logs
remote_workdir=/usr/local/mha
ssh_user=root
repl_user=gtid
repl_password=gtid123
master_ip_failover_script=/usr/local/scripts/master_ip_failover
master_ip_online_change_script=/usr/local/scripts/master_ip_online_change
ping_interval=1
[server1]
hostname=172.25.5.1
ssh_port=22
master_binlog_dir=/data/mysql
candidate_master=1
port=3306
[server2]
candidate_master=1
hostname=172.25.5.3
ssh_port=22
master_binlog_dir=/data/mysql
port=3306
[server3]
hostname=172.25.5.4
ssh_port=22
master_binlog_dir=/data/mysql
no_master=1
port=3306
####################################################

编辑 failover 切换脚本

mkdir /usr/local/mha/scripts
cd /usr/local/mha/scripts
vim master_ip_failover
#脚本内部的VIP和网卡需要根据自己的实际要求更改
###############################################写入
#!/usr/bin/env perl  
use strict;  
use warnings FATAL =>'all';  
use Getopt::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 = '172.25.5.100/24';  # Virtual IP 这里需要根据自己的环境修改
my $key = "1";  
my $ssh_start_vip = "/sbin/ifconfig ens39:$key $vip";    #注意网卡  
my $ssh_stop_vip = "/sbin/ifconfig ens39:$key down";  
my $exit_code = 0;  
GetOptions(  
'command=s'          => \$command,  
'ssh_user=s'         => \$ssh_user,  
'orig_master_host=s' => \$orig_master_host,  
'orig_master_ip=s'   => \$orig_master_ip,  
'orig_master_port=i' => \$orig_master_port,  
'new_master_host=s'  => \$new_master_host,  
'new_master_ip=s'    => \$new_master_ip,  
'new_master_port=i'  => \$new_master_port,  
);  
exit &main();  
sub main {  
#print "\n\nIN SCRIPT TEST====$ssh_stop_vip==$ssh_start_vip===\n\n";  
if ( $command eq "stop" || $command eq "stopssh" ) {  
        # $orig_master_host, $orig_master_ip, $orig_master_port are passed.  
        # If you manage master ip address at global catalog database,  
        # invalidate orig_master_ip here.  
        my $exit_code = 1;  
        eval {  
            print "\n\n\n***************************************************************\n";  
            print "Disabling the VIP - $vip on old master: $orig_master_host\n";  
            print "***************************************************************\n\n\n\n";  
&stop_vip();  
            $exit_code = 0;  
        };  
        if ($@) {  
            warn "Got Error: $@\n";  
            exit $exit_code;  
        }  
        exit $exit_code;  
}  
elsif ( $command eq "start" ) {  
        # all arguments are passed.  
        # If you manage master ip address at global catalog database,  
        # activate new_master_ip here.  
        # You can also grant write access (create user, set read_only=0, etc) here.  
my $exit_code = 10;  
        eval {  
            print "\n\n\n***************************************************************\n";  
            print "Enabling the VIP - $vip on new master: $new_master_host \n";  
            print "***************************************************************\n\n\n\n";  
&start_vip();  
            $exit_code = 0;  
        };  
        if ($@) {  
            warn $@;  
            exit $exit_code;  
        }  
        exit $exit_code;  
}  
elsif ( $command eq "status" ) {  
        print "Checking the Status of the script.. OK \n";  
        `ssh $ssh_user\@$orig_master_host \" $ssh_start_vip \"`;  
        exit 0;  
}  
else {  
&usage();  
        exit 1;  
}  
}  
# A simple system call that enable the VIP on the new master  
sub start_vip() {  
`ssh $ssh_user\@$new_master_host \" $ssh_start_vip \"`;  
}  
# A simple system call that disable the VIP on the old_master  
sub stop_vip() {  
`ssh $ssh_user\@$orig_master_host \" $ssh_stop_vip \"`;  
}  
sub usage {  
print  
"Usage: master_ip_failover –command=start|stop|stopssh|status –orig_master_host=host –orig_master_ip=ip –orig_master_port=po  
rt –new_master_host=host –new_master_ip=ip –new_master_port=port\n";  
}
###############################################
chmod +x master_ip_failover

编写 online_change 脚本

vim master_ip_online_change
#注意VIP
###############################################写入
#/bin/bash  
source /root/.bash_profile  
vip=`echo '172.25.5.100/24'`  # Virtual IP  
key=`echo '1'`  
command=`echo "$1" | awk -F = '{print $2}'`  
orig_master_host=`echo "$2" | awk -F = '{print $2}'`  
new_master_host=`echo "$7" | awk -F = '{print $2}'`  
orig_master_ssh_user=`echo "${12}" | awk -F = '{print $2}'`  
new_master_ssh_user=`echo "${13}" | awk -F = '{print $2}'`  
stop_vip=`echo "ssh root@$orig_master_host /sbin/ifconfig  eth0:$key  down"`  
start_vip=`echo "ssh root@$new_master_host /sbin/ifconfig  eth0:$key  $vip"`  
if [ $command = 'stop' ]  
   then  
   echo -e "\n\n\n***************************************************************\n"  
   echo -e "Disabling the VIP - $vip on old master: $orig_master_host\n"  
   $stop_vip  
   if [ $? -eq 0 ]  
      then  
      echo "Disabled the VIP successfully"  
   else  
      echo "Disabled the VIP failed"  
   fi  
   echo -e "***************************************************************\n\n\n\n"  
fi  
if [ $command = 'start' -o $command = 'status' ]  
   then  
   echo -e "\n\n\n***************************************************************\n"  
   echo -e "Enabling the VIP - $vip on new master: $new_master_host \n"  
   $start_vip  
   if [ $? -eq 0 ]  
      then  
      echo "Enabled the VIP successfully"  
   else  
      echo "Enabled the VIP failed"  
   fi  
   echo -e "***************************************************************\n\n\n\n"  
fi
#############################################
chmod +x master_ip_online_change

检测所有主机的连通性：

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

在这里插入图片描述
检测复制状态：

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

在这里插入图片描述

注：这里容易报错，请仔细看报错，能解决

5、在主库上添加VIP

ip addr add 172.25.5.100/24 dev ens39

在这里插入图片描述

6、在管理节点启动MHA服务

启动MHA：

nohup masterha_manager --conf=/etc/mha/mha.conf > /tmp/mha_manager.log < /dev/null 2>&1 &

检测MHA是否启动：

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

在这里插入图片描述

五、模拟主库故障，故障切换

0、模拟主库(172.25.5.1)故障

kill 掉主库MySQL服务

在这里插入图片描述

1、MHA 自动切换主库

VIP 漂移
在这里插入图片描述

在node2（172.25.5.3）上：

VIP 漂移
在这里插入图片描述

在node3（172.25.5.4）上看主从信息：

master切换到了node2（172.25.5.3），高可用成功！

切换 master 后，MHA进程会自动关闭，并生成文件 mha.failover.complete

masterha_check_status —conf=/etc/mha/mha.conf

在这里插入图片描述

mha.failover.complete 文件：该文件生成后，将不在允许主库故障后自动切换

2、手动切换主库

手动failover，这种场景意味着在业务上没有启用MHA自动切换功能，当主服务器故障时，人工手动调用MHA来进行故障切换操作

环境介绍

由于刚才 MHA 自动切换成功，所以现在主库是172.25.5.3，重启宕掉的主库后成为新的slave

在这里插入图片描述
为了确保不会自动切换，停掉 MHA 进程：

masterha_stop --conf=/etc/mha/mha.conf

在这里插入图片描述
将主库kill掉

主库切换失败：
在这里插入图片描述

MHA 自动切换主库失败后，可以用手动切换

在管理节点操作：

masterha_master_switch --master_state=dead --conf=/etc/mha/mha.conf --dead_master_host=172.25.5.3 --dead_master_port=3306 --new_master_ip=172.25.5.1 --new_master_port=3306

在这里插入图片描述
切换成功：

在这里插入图片描述

将宕掉的MySQL主库恢复起来

node1，原主库

mysqld_safe --defaults-file=/etc/my.cnf &

重新指向新的主库，配置主从

node1，原主库

mysql -uroot -p
root@localhost [(none)]>change master to
    -> master_host='172.25.5.3',
    -> master_user='gtid',
    -> master_password='gtid123',
    -> master_auto_position=1;
 root@localhost [(none)]>start slave;
 root@localhost [(none)]>show slave status\G

至此，新的一主两从结构完成！

在这里插入图片描述

六、让宕掉的主库重新成为新的主库

手动回切需要关闭MHA监控，如下图
masterha_check_status —conf=/etc/mha/mha.conf 来查看MHA监控是否打开

在这里插入图片描述
将宕掉的MySQL主库重启并成为新的 slave 后，在管理节点操作：

masterha_master_switch --conf=/etc/mha/mha.conf --master_state=alive --new_master_host=172.25.5.1 --orig_master_is_new_slave

在这里插入图片描述
在node2节点（刚才故障切换的新主库）上可以看到：node2已经成为了一个slave，而主库是172.25.5.1（node1）

一、何为高可用？

二、MHA介绍

三、实验环境介绍

四、MHA搭建

1、配置三台机器免密通信

测试

2、搭建主从环境

3、安装MHA-Node节点

4、安装配置 MHA-Manager 管理节点

5、在主库上添加VIP

6、在管理节点启动MHA服务

五、模拟主库故障，故障切换

0、模拟主库(172.25.5.1)故障

1、MHA 自动切换主库

2、手动切换主库

将宕掉的MySQL主库恢复起来

重新指向新的主库，配置主从

六、让宕掉的主库重新成为新的主库

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