MySQL+Keepalived实现双机热备

太过爱你忘了你带给我的痛 2022-12-31 05:20 375阅读 0赞

# **Keepalived双机热备** #

**一、概述：**

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][Link 1]。

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（该路由器所在局域网内其他机器的默认路由为该vip），master会发组播，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][VRRP]来[选举一个backup当master][backup_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。

**实验思路：**

本节主要介绍了利用keepalived实现 [MySQL][] [数据库][MySQL]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。

**实验环境：**

操作系统：CentOS 7 x86\_64

MySQL版本：mysql 5.7.13

Keepalived版本：keepalived-1.2.20

Mysql-vip地址:192.168.1.100

Mysql-master1地址:192.168.1.101

Mysql-master2地址:192.168.1.102

**实验拓扑：**

[![wKioL1jYqLnCdiZ0ABAYHi2ZRQs919.png][]][wKioL1jYqLnCdiZ0ABAYHi2ZRQs919.png 1]

**二、搭建MySQL双主同步环境****：**

** **

**（1）****准备工作**

1、配置IP地址

master1地址为192.168.1.101；

master2地址为192.168.1.102。

2、设置master1和master2的防火墙规则

<span style="color:#333333"><span style="color:#ffffff !important"><code class="language-bash"><span style="color:#999999">[</span>root@master1 ~<span style="color:#999999">]</span><span style="color:slategray"># firewall-cmd --permanent --add-port=3306/tcp</span>
    <span style="color:#999999">[</span>root@master1 ~<span style="color:#999999">]</span><span style="color:slategray"># firewall-cmd --reload</span></code></span></span>

**（****2****）修改mysql配置文件**

1、在master1上设置：

<span style="color:#333333"><span style="color:#ffffff !important"><code class="language-bash"><span style="color:#999999">[</span>root@master1 ~<span style="color:#999999">]</span><span style="color:slategray"># vim /etc/my.cnf</span>
    log-bin <span style="color:#9a6e3a">=</span> mysql-bin
    binlog_format <span style="color:#9a6e3a">=</span> mixed
    server_id <span style="color:#9a6e3a">=</span> 1
    relay-log <span style="color:#9a6e3a">=</span> relay-bin
    relay-log-index <span style="color:#9a6e3a">=</span> slave-relay-bin.index
    auto-increment-increment <span style="color:#9a6e3a">=</span> 2
    auto-increment-offset <span style="color:#9a6e3a">=</span> 1</code></span></span>

重启mysql服务：

<span style="color:#333333"><span style="color:#ffffff !important"><code class="language-bash"><span style="color:#999999">[</span>root@master2 ~<span style="color:#999999">]</span><span style="color:slategray"># systemctl restart mysqld</span></code></span></span>

2、在master2上设置

<span style="color:#333333"><span style="color:#ffffff !important"><code class="language-bash"><span style="color:#999999">[</span>root@master2~<span style="color:#999999">]</span><span style="color:slategray"># vim /etc/my.cnf</span>
    log-bin <span style="color:#9a6e3a">=</span> mysql-bin
    binlog_format <span style="color:#9a6e3a">=</span> mixed
    server_id <span style="color:#9a6e3a">=</span> 2
    relay-log <span style="color:#9a6e3a">=</span> relay-bin
    relay-log-index <span style="color:#9a6e3a">=</span> slave-relay-bin.index
    auto-increment-increment <span style="color:#9a6e3a">=</span> 2
    auto-increment-offset <span style="color:#9a6e3a">=</span> 2</code></span></span>

重启mysql服务

<span style="color:#333333"><span style="color:#ffffff !important"><code class="language-bash"><span style="color:#999999">[</span>root@master2 ~<span style="color:#999999">]</span><span style="color:slategray"># systemctl restart mysqld</span></code></span></span>

<-注1->各个参数的解释：

log-bin                  //启用二进制日志功能

binlog\_format            //设置binlog日志格式

Server-id                //给服务器分配一个独一无二的ID编号

relay-log                //配置中继日志

relay-log-index          //配置中继日志名

auto-increment-increment     //设置自增长字段每次递增的值

auto-increment-offset        //用来设定数据库中自动增长的起点（即起点值）

<-注2->可以在my.cnf文件中添加“binlog\_do\_db=数据库名”的配置项（可以添加多个）来指定要同步的数据库。

**（3）****将master1设置为master2的主服务器**

1、在master1主机上创建授权账户，允许在master2（192.168.1.102）主机上连接

<span style="color:#333333"><span style="color:#ffffff !important"><code class="language-bash"><span style="color:#999999">[</span>root@master1 ~<span style="color:#999999">]</span><span style="color:slategray"># mysql -uroot -p</span>
    mysql<span style="color:#9a6e3a">></span> grant replication slave on *.* to <span style="color:#669900">'rep'</span>@<span style="color:#669900">'192.168.1.102'</span> identified by <span style="color:#669900">'123456'</span><span style="color:#999999">;</span></code></span></span>

查看master1的当前binlog状态信息

[![wKioL1jYqLqCv4kMAATKZX6O74A934.png][]][wKioL1jYqLqCv4kMAATKZX6O74A934.png 1]

2、在master2上将master1设为自己的主服务器并开启slave功能

<span style="color:#333333"><span style="color:#ffffff !important"><code class="language-bash">mysql<span style="color:#9a6e3a">></span> change master to master_host<span style="color:#9a6e3a">=</span><span style="color:#669900">'192.168.1.101'</span>,master_user<span style="color:#9a6e3a">=</span><span style="color:#669900">'rep'</span>,master_password<span style="color:#9a6e3a">=</span><span style="color:#669900">'123456'</span>,master_log_file<span style="color:#9a6e3a">=</span><span style="color:#669900">'mysql-bin.000001'</span>,master_log_pos<span style="color:#9a6e3a">=</span>453<span style="color:#999999">;</span>
    mysql<span style="color:#9a6e3a">></span> start slave<span style="color:#999999">;</span></code></span></span>

[![wKiom1jYqMCxC-HtAAujrITaQCg789.png][]][wKiom1jYqMCxC-HtAAujrITaQCg789.png 1]

<-注->如果你是使用虚拟机并且两台master是克隆的，那么Slave\_IO Running的值可能为NO，解决方法：修改master任意主机/usr/local/mysql/data/auto.cnf文件server-uuid后面的值，确保两台主机的uuid不一样。

**（4）****将master2设为master1的主服务器**

1、在master2主机上创建授权账号，允许在master1（192.168.1.101）主机上连接

<span style="color:#333333"><span style="color:#ffffff !important"><code class="language-bash">mysql<span style="color:#9a6e3a">></span> grant replication slave on *.* to <span style="color:#669900">'rep'</span>@<span style="color:#669900">'192.168.1.101'</span> identified by <span style="color:#669900">'123456'</span><span style="color:#999999">;</span></code></span></span>

查看master2的当前binlog状态信息

[![wKiom1jYqMKhY6HRAATIoV6WF3Y593.png][]][wKiom1jYqMKhY6HRAATIoV6WF3Y593.png 1]

2、在master1上将master2设为自己的主服务器并开启slave功能。

<span style="color:#333333"><span style="color:#ffffff !important"><code class="language-bash">mysql<span style="color:#9a6e3a">></span> change master to master_host<span style="color:#9a6e3a">=</span><span style="color:#669900">'192.168.1.102'</span>,master_user<span style="color:#9a6e3a">=</span><span style="color:#669900">'rep'</span>,master_password<span style="color:#9a6e3a">=</span><span style="color:#669900">'123456'</span>,master_log_file<span style="color:#9a6e3a">=</span><span style="color:#669900">'mysql-bin.000002'</span>,master_log_pos<span style="color:#9a6e3a">=</span>453<span style="color:#999999">;</span>
    mysql<span style="color:#9a6e3a">></span> start slave<span style="color:#999999">;</span></code></span></span>

查看从（master1）的状态

[![wKioL1jYqMfjElZYAApN3Tad6tM957.png][]][wKioL1jYqMfjElZYAApN3Tad6tM957.png 1]

**（5）****测试主主同步**

1、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

<span style="color:#333333"><span style="color:#ffffff !important"><code class="language-bash">mysql<span style="color:#9a6e3a">></span> create database test_db<span style="color:#999999">;</span>
    mysql<span style="color:#9a6e3a">></span> use test_db<span style="color:#999999">;</span>
    mysql<span style="color:#9a6e3a">></span> create table tab1<span style="color:#999999">(</span>id int,name varchar<span style="color:#999999">(</span>30<span style="color:#999999">))</span><span style="color:#999999">;</span></code></span></span>

查看master2主机是否同步了master1的数据变化

[![wKioL1jYqM6zOj2AAA80A1FZVwo327.png][]][wKioL1jYqM6zOj2AAA80A1FZVwo327.png 1]

2、在master2主机上想tab1表中插入数据

<span style="color:#333333"><span style="color:#ffffff !important"><code class="language-bash">mysql<span style="color:#9a6e3a">></span> insert into test_db.tab1<span style="color:#999999">(</span>id,name<span style="color:#999999">)</span> values <span style="color:#999999">(</span>1,<span style="color:#669900">'zhangsan'</span><span style="color:#999999">)</span><span style="color:#999999">;</span>
    mysql<span style="color:#9a6e3a">></span> commit<span style="color:#999999">;</span></code></span></span>

查看master1主机是否同步了master2上的数据变化

[![wKiom1jYqNDDaNyeAATQaYMScyA475.png][]][wKiom1jYqNDDaNyeAATQaYMScyA475.png 1]

现在任何一台MySQL上的数据都会同步到另一台MySQL，主主同步环境搭建完成。

<-注意事项->：如果MySQL服务器已经存在，只是后期才搭建从服务器，在配置数据同步前应先将主MySQL服务器要同步的数据拷贝到从MySQL服务器（例如先备份主MySQL的数据库，然后到从服务器上还原）

# 三、**利用keepalived实现MySQL的高可用性** #

**（1）****在master1和master2上安装keepalived软件包**

1、首先安装kernel-devel以及openssl-devel、popt-devel等支持库。

<span style="color:#333333"><span style="color:#ffffff !important"><code class="language-bash"><span style="color:#999999">[</span>root@master1 ~<span style="color:#999999">]</span><span style="color:slategray"># yum -y install kernel-devel openssl-devel popt-devel</span></code></span></span>

2、编译安装keepalived

<span style="color:#333333"><span style="color:#ffffff !important"><code class="language-bash"><span style="color:#999999">[</span>root@master1 keepalived-1.2.20<span style="color:#999999">]</span><span style="color:slategray"># cd keepalived-1.2.20/</span>
    <span style="color:#999999">[</span>root@master1 keepalived-1.2.20<span style="color:#999999">]</span><span style="color:slategray"># tar zxf keepalived-1.2.20.tar.gz </span>
    <span style="color:#999999">[</span>root@master1 keepalived-1.2.20<span style="color:#999999">]</span><span style="color:slategray"># ./configure --prefix=/ && make && make install</span></code></span></span>

<-注->：如不知道keepalived需要哪些依赖包，可以进解压后的源码包目录下查看INSTALL文件内容。

3、使用keepalived服务

编译完成后，会自动生成/etc/init.d/keepalived脚本，但是还需要手动添加为系统服务，这样才可以使用service、chkconfig工具来对keepalived服务程序进行管理。

[![wKiom1jYqNHjnlyLAAMIMNjDCGk055.png][]][wKiom1jYqNHjnlyLAAMIMNjDCGk055.png 1]

4、在centos7.2上安装keepalieved防火墙的配置规则

<span style="color:#333333"><span style="color:#ffffff !important"><code class="language-bash"><span style="color:#999999">[</span>root@master1 ~<span style="color:#999999">]</span><span style="color:slategray"># firewall-cmd --permanent --add-rich-rule="rule family=ipv4 destination address=224.0.0.18 protocol value=ip accept"</span>
    <span style="color:#999999">[</span>root@master1 ~<span style="color:#999999">]</span><span style="color:slategray"># firewall-cmd --reload</span></code></span></span>

<--注！以上所有操作在master2上也要执行一遍-->

**（2）****修改keepalived的配置文件**

Keepalived只有一个配置文件keepalived.conf，里面包括以下几个配置项

global\_defs：主要是配置故障发生时的通知对象及机器标识。

vrrp\_instance：用来定义对外提供服务的VIP区域及相关属性

virtual\_server：虚拟服务器定义

1、在master1主机的keepalived.conf文件的修改：

<span style="color:#333333"><span style="color:#ffffff !important"><code class="language-bash"><span style="color:#999999">[</span>root@master1 ~<span style="color:#999999">]</span><span style="color:slategray"># vim /etc/keepalived/keepalived.conf</span></code></span></span>

global\_defs区域

[![wKioL1jYqNWC6dN6AAjN2LBBZDc239.png][]][wKioL1jYqNWC6dN6AAjN2LBBZDc239.png 1]

vrrp\_instance区域

[![wKiom1jYqNuRBqFeAAw7YFEgLEQ954.png][]][wKiom1jYqNuRBqFeAAw7YFEgLEQ954.png 1]

virtua\_server区域

[![wKioL1jYqOTifobbAA2WDrWFuRQ620.png][]][wKioL1jYqOTifobbAA2WDrWFuRQ620.png 1]

启动keepalived服务

<span style="color:#333333"><span style="color:#ffffff !important"><code class="language-bash"><span style="color:#999999">[</span>root@master1 ~<span style="color:#999999">]</span><span style="color:slategray"># /etc/init.d/keepalived start</span></code></span></span>

2、在master2主机上对keepalived.conf文件进行修改

[![wKioL1jYqOWQ9HUfAADpdUygfxQ872.png][]][wKioL1jYqOWQ9HUfAADpdUygfxQ872.png 1]

Master2主机的keepalived.conf配置文件除了router\_id、priority和real\_server三处不同，其他配置项都相同。

启动keepalived服务

<span style="color:#333333"><span style="color:#ffffff !important"><code class="language-bash"><span style="color:#999999">[</span>root@master2 ~<span style="color:#999999">]</span><span style="color:slategray"># /etc/init.d/keepalived start</span></code></span></span>

**（3）****为master1和master2添加检测脚本**

当mysql停止工作时自动关闭本机的keepalived，实现将故障机器踢出（因为每台机器上keepalived只添加了本机为realserver）；当mysql正常启动起来后，要手动启动keepalived服务。

<span style="color:#333333"><span style="color:#ffffff !important"><code class="language-bash"><span style="color:#999999">[</span>root@master1 ~<span style="color:#999999">]</span><span style="color:slategray"># mkdir /etc/keepalived/bin</span>
    <span style="color:#999999">[</span>root@master1 ~<span style="color:#999999">]</span><span style="color:slategray"># vim /etc/keepalived/bin/mysql.sh</span>
    <span style="color:slategray">#!/bin/bash</span>
    <span style="color:#dd4a68">pkill</span> keepalived
    /sbin/ifdown eno16777736 <span style="color:#9a6e3a">&&</span> /sbin/ifup eno16777736
    <span style="color:#999999">[</span>root@master1 ~<span style="color:#999999">]</span><span style="color:slategray"># chmod +x /etc/keepalived/bin/mysql.sh</span></code></span></span>

在master2上完成相同的操作

**（4）****测试**

1、在master1和master2上分别查看master1和master2对VIP（群集虚拟IP）的控制权

在master1主上查看结结果：

[![wKiom1jYqOjByxUPAAdSplrmOoQ709.png][]][wKiom1jYqOjByxUPAAdSplrmOoQ709.png 1]

在master2主上查看结果：

[![wKioL1jYqOvDQHjRAAYuJSs20Y8552.png][]][wKioL1jYqOvDQHjRAAYuJSs20Y8552.png 1]

从上图可以看出master1是主服务器，master2为备用服务器

2、测试停止MySQL服务，keepalived健康检查是否会触发脚本

停止master1主机的MySQL服务

<span style="color:#333333"><span style="color:#ffffff !important"><code class="language-bash"><span style="color:#999999">[</span>root@master1 ~<span style="color:#999999">]</span><span style="color:slategray"># systemctl stop mysqld</span></code></span></span>

查看master1主结果：

[![wKiom1jYqO2Sa\_QSAAXXdNYQskw944.png][wKiom1jYqO2Sa_QSAAXXdNYQskw944.png]][wKiom1jYqO2Sa_QSAAXXdNYQskw944.png_wKiom1jYqO2Sa_QSAAXXdNYQskw944.png]

Master2主的查看结果：

[![wKioL1jYqPHQirWSAAepV2NUchU499.png][]][wKioL1jYqPHQirWSAAepV2NUchU499.png 1]

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。

3、MySQL远程登入测试

为MySQL服务器授权允许远程登入（两台主服务器都要授权）

<span style="color:#333333"><span style="color:#ffffff !important"><code class="language-bash">mysql<span style="color:#9a6e3a">></span> grant all on *.* to root@<span style="color:#669900">'%'</span> identified by <span style="color:#669900">'pwd123'</span><span style="color:#999999">;</span></code></span></span>

在客户端上测试登入

[![wKiom1jYqPiiqJAcAA3SethJY\_0219.png][wKiom1jYqPiiqJAcAA3SethJY_0219.png]][wKiom1jYqPiiqJAcAA3SethJY_0219.png_wKiom1jYqPiiqJAcAA3SethJY_0219.png]

上图说明客户端访问的VIP地址是由master1主机提供响应的，应为master1当前是主服务器，

将master1的MySQL服务停止

<span style="color:#333333"><span style="color:#ffffff !important"><code class="language-bash"><span style="color:#999999">[</span>root@master1 ~<span style="color:#999999">]</span><span style="color:slategray"># systemctl stop mysqld</span></code></span></span>

然后到客户端执行下命令

[![wKioL1jYqPuQSLIzAAZlpbs-AOA636.png][]][wKioL1jYqPuQSLIzAAZlpbs-AOA636.png 1]

上图可以看到客户端请求是由master2主机来响应的，说明故障切换成功

**四、总结**

Keepalived+mysql双主一般来说，适用于中小型规模的的公司环境，因为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；

[Link 1]: http://en.wikipedia.org/wiki/VRRP
[VRRP]: https://blog.51cto.com/wuyunkeji/1910709#section-5.1
[backup_master]: https://blog.51cto.com/wuyunkeji/1910709#Elections_of_master_routers
[MySQL]: http://lib.csdn.net/base/14
[wKioL1jYqLnCdiZ0ABAYHi2ZRQs919.png]: /images/20221120/876461d547984df88262c613d9bb2a12.png
[wKioL1jYqLnCdiZ0ABAYHi2ZRQs919.png 1]: https://s3.51cto.com/wyfs02/M01/8F/3D/wKioL1jYqLnCdiZ0ABAYHi2ZRQs919.png
[wKioL1jYqLqCv4kMAATKZX6O74A934.png]: /images/20221120/f32531b25d054830802190a7da36caf0.png
[wKioL1jYqLqCv4kMAATKZX6O74A934.png 1]: https://s3.51cto.com/wyfs02/M00/8F/3D/wKioL1jYqLqCv4kMAATKZX6O74A934.png
[wKiom1jYqMCxC-HtAAujrITaQCg789.png]: /images/20221120/0655530815cb4d289bc1bc98a2085b8b.png
[wKiom1jYqMCxC-HtAAujrITaQCg789.png 1]: https://s2.51cto.com/wyfs02/M02/8F/3F/wKiom1jYqMCxC-HtAAujrITaQCg789.png
[wKiom1jYqMKhY6HRAATIoV6WF3Y593.png]: /images/20221120/192742a289cd4f48918850e112749a34.png
[wKiom1jYqMKhY6HRAATIoV6WF3Y593.png 1]: https://s1.51cto.com/wyfs02/M01/8F/3F/wKiom1jYqMKhY6HRAATIoV6WF3Y593.png
[wKioL1jYqMfjElZYAApN3Tad6tM957.png]: /images/20221120/57c74c04fb334c6a90c8af47ddae31f9.png
[wKioL1jYqMfjElZYAApN3Tad6tM957.png 1]: https://s4.51cto.com/wyfs02/M02/8F/3D/wKioL1jYqMfjElZYAApN3Tad6tM957.png
[wKioL1jYqM6zOj2AAA80A1FZVwo327.png]: /images/20221120/cbb6b66d78d6491ab7491314ca13ac7a.png
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