MySQL高可用方案——双主

MySQL的高可用方案有很多种，双主、MHA、MMM等等，这里只是写下最简单的双主这种高可用方案。

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一、配置MySQL互为主从

1、环境准备

注：MySQL已部署完成，可参考博文Centos部署MySQL 5.7进行部署。

2、开启二进制日志及中继日志

#主机mysql01配置文件如下：
[root@mysql01 ~]# cat /etc/my.cnf 
[mysqld]
basedir=/usr/local/mysql
datadir=/usr/local/mysql/data
port=3306
server_id=1          #server_id必须唯一
socket=/usr/local/mysql/mysql.sock
log-error=/usr/local/mysql/data/mysqld.err
binlog_format = mixed     #指定二进制格式
log-bin=/usr/local/mysql/data/log_bin            #指定二进制日志文件
relay-log=/usr/local/mysql/data/relay-bin        #指定中继日志
relay-log-index=relay-bin.index
auto_increment_increment=2
auto_increment_offset=1

#主机mysql02配置文件如下：
[root@mysql02 ~]# cat /etc/my.cnf 
[mysqld]
basedir=/usr/local/mysql
datadir=/usr/local/mysql/data
port=3306
server_id=2 
socket=/usr/local/mysql/mysql.sock
log-error=/usr/local/mysql/data/mysqld.err
binlog_format = mixed
log-bin=/usr/local/mysql/data/log_bin
relay-log=/usr/local/mysql/data/relay-bin
relay-log-index=relay-bin.index
auto_increment_increment=2
auto_increment_offset=2

注：mysql01和mysql02只有server-id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，我这里用到两台服务器，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。

关于“binlog_format = mixed”配置项，是用来定义二进制日志的格式的，有以下三个值可选，如下：

• STATEMENT：基于sql语句来记录二进制日志，比如有些sql语句可能会影响上百条数据的改动，那么也只是记录一条sql语句。优点：可以减少二进制日志的大小，减少日志写入的I/O量。缺点：需要进行数据恢复时，某些自定义的存储过程或函数可能会失效，数据可能无法恢复。
• ROW：基于行来记录二进制日志，如果某一条SQL语句影响了多行数据，那么将会记录多条二进制日志，优点：可以通过二进制日志来精准的恢复数据。缺点：当发生变化的数据量较大时，会给磁盘I/O带来一定的压力。
• mixed：基于混合模式来记录二进制日志。MySQL自行判断是基于行还是基于sql语句来记录日志，建议采用这种格式，如果基于sql语句来记录就可以精准记录数据的变化，那么就会基于sql语句，如果sql语句中包含存储过程或环境变量等，那么就会基于行来记录。

关于二进制日志的更多介绍，可以参考MySQL的官方文档。

注：可以在my.cnf文件中添加“binlog_do_db=数据库名”配置项（可以添加多个）来指定要同步的数据库

3、将mysql02设置为mysql01的从服务器

1）防火墙放行3306端口的流量（两台主机都需要放行3306端口，如果防火墙没有开启，则可忽略）

[root@mysql01 ~]# firewall-cmd --add-port=3306/tcp --permanent
[root@mysql01 ~]# firewall-cmd --reload

2）mysql01上创建授权用户

[root@mysql01 ~]# mysql -uroot -p123.com
mysql> grant replication slave on *.* to rep@'192.168.20.%' identified by '123.com';

3）查看mysql01的当前binlog状态信息

mysql> show master status\G
*************************** 1. row ***************************
             File: log_bin.000001     #这个值会用到
         Position: 609         #这个值会用到
     Binlog_Do_DB: 
 Binlog_Ignore_DB: 
Executed_Gtid_Set: 
1 row in set (0.00 sec)

4）在mysql02上指定mysql01为master，并开启slave功能

#指定master地址
mysql> change master to master_host='192.168.20.2',
    -> master_user='rep',
    -> master_password='123.com',
    -> master_log_file='log_bin.000001',    #必须和master上查看到的名字一样
    -> master_log_pos=609;      #同上，这个值也是在master上查看到的
#启动slave功能
mysql> start slave;
#确定配置成功
mysql> show slave status\G            #查看slave状态
*************************** 1. row ***************************
               Slave_IO_State: Waiting for master to send event
                  Master_Host: 192.168.20.2
                  Master_User: rep
                  Master_Port: 3306
                Connect_Retry: 60
              Master_Log_File: log_bin.000001
          Read_Master_Log_Pos: 609
               Relay_Log_File: relay-bin.000002
                Relay_Log_Pos: 318
        Relay_Master_Log_File: log_bin.000001
             Slave_IO_Running: Yes               # 这个值必须为Yes
            Slave_SQL_Running: Yes             # 这个值也必须为Yes
#只要上面两个值为yes，则表示主从没有问题，
#其中，IO线程是去master上面读取二进制日志到本地的中继日志中；
SQL线程是将本地的中继日志中的内容转换为sql语句并执行。

4、将mysql01设置为mysql02的从服务器

#主机mysql02上操作如下：
mysql> grant replication slave on *.* to rep@'192.168.20.%' identified by '123.com';
mysql> flush privileges;
mysql> show master status\G          #获取所需的file和Position
*************************** 1. row ***************************
             File: log_bin.000002
         Position: 609
     Binlog_Do_DB: 
 Binlog_Ignore_DB: 
Executed_Gtid_Set: 
1 row in set (0.00 sec)

#主机mysql01上操作如下：
#指定mysql02为master
mysql> change master to master_host='192.168.20.3',
    -> master_user='rep',
    -> master_password='123.com',
    -> master_log_file='log_bin.000002',
    -> master_log_pos=609;
mysql> start slave;       #启动slave
mysql> show slave status\G          #查看slave状态
*************************** 1. row ***************************
               Slave_IO_State: Waiting for master to send event
                  Master_Host: 192.168.20.3
                  Master_User: rep
                  Master_Port: 3306
                Connect_Retry: 60
              Master_Log_File: log_bin.000002
          Read_Master_Log_Pos: 609
               Relay_Log_File: relay-bin.000002
                Relay_Log_Pos: 318
        Relay_Master_Log_File: log_bin.000002
                #确保下面两个值为yes
             Slave_IO_Running: Yes
            Slave_SQL_Running: Yes

5、测试主主同步

1）主机mysql01创建测试数据

mysql> create database test;
mysql> use test
mysql> create table t1(id int,name varchar(4));
mysql> insert into t1 values(1,'a'),(2,'b');
#确认mysql01的数据
mysql> select * from t1;
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
|    1 | a    |
|    2 | b    |
+------+------+
2 rows in set (0.00 sec)

2）确认mysql02已经同步并插入新的数据

#以下操作在主机mysql02上进行
mysql> select * from t1;        #确定数据已同步
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
|    1 | a    |
|    2 | b    |
+------+------+
#插入数据测试
mysql> insert into t1 values(3,'c'),(4,'d');

mysql> select * from t1;        #确定最新数据
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
|    1 | a    |
|    2 | b    |
|    3 | c    |
|    4 | d    |
+------+------+

3）确定mysql01可以同步mysql02的数据

#在mysql01上查询，是否同步mysql02主机上的数据
mysql> select * from t1;
+------+------+
| id   | name |
+------+------+
|    1 | a    |
|    2 | b    |
|    3 | c    |
|    4 | d    |
+------+------+
4 rows in set (0.00 sec)

至此，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。

注：若主MySQL服务器已经存在，只是后期业务拓展才搭建从服务器，在配置数据库同步前应先将MySQL服务器的要同步的数据库拷贝到从服务器上（如先在主MySQL上备份数据库，再用备份再从MySQL服务器上恢复）。

二、配置keepalived高可用

1、安装keepalived

两个节点都需要执行以下命令，以便安装keepalived。

[root@mysql01 ~]# yum -y install keepalived

2、配置防火墙放行相关流量

注：两台主机都需要执行以下命令，以便放行相关流量。224.0.0.18是keepalived的组播地址，使用的是vrrp协议。

[root@mysql02 ~]# firewall-cmd --direct --permanent --add-rule ipv4 filter OUTPUT 0 --in-interface ens33 --destination 224.0.0.18 --protocol vrrp -j ACCEPT
[root@mysql02 ~]# firewall-cmd --direct --permanent --add-rule ipv4 filter INPUT 0 --in-interface ens33 --destination 224.0.0.18 --protocol vrrp -j ACCEPT
[root@mysql02 ~]# firewall-cmd --reload

2、修改主机mysql01的keepalived配置文件

[root@mysql01 ~]# cat /etc/keepalived/keepalived.conf 
! Configuration File for keepalived

global_defs {
   router_id mysql-01      #此处的值必须唯一
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP       #指定角色为backup，两台MySQL服务器的角色均为backup，设置backup将根据优先级决定主从

    interface ens33      #指定承载虚拟IP的网卡
    virtual_router_id 51         #指定组，同一个集群内的值必须一致。并且不可和局域网中的其他组冲突
    priority 100          #优先级范围为：0~100
    advert_int 1     #发vrrp包的时间间隔，即多久进行一次master选举（可认为是健康检查时间间隔）
    nopreempt             #不抢占，即允许一个priority比较低的节点作为master，     
    authentication {          #认证区域
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {         #VIP区域，指定vip地址
        192.168.20.20
    }
}

virtual_server 192.168.20.20 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
    lb_kind DR    #设置lvs实现负载均衡的机制，有NAT、TUN、DR三个模式，DR模式效率最高
    persistence_timeout 60     #会话保持时间，单位是秒
    protocol TCP     #指定转发协议类型，有TCP和UDP两种

    real_server 192.168.20.2 3306 {          #配置服务节点，这里指定的也就是本机的真实IP
        weight 1     #设置权重
    notify_down /etc/keepalived/bin/mysql.sh    #检测到real_server的MySQL服务宕机后执行的脚本。
    TCP_CHECK {
        connect_port 3306    #健康检查端口
        connect_timeout 3       #连接超时时间
        retry 3    #重试次数
        delay_before_retry 3      #重连间隔时间
     }
   }
}
#准备指定的脚本
[root@mysql01 keepalived]# pwd
/etc/keepalived
[root@mysql01 keepalived]# mkdir bin
[root@mysql01 keepalived]# vim bin/mysql.sh
#!/bin/bash
pkill keepalived    #停止keepalived服务
[root@mysql01 keepalived]# chmod +x bin/mysql.sh    #赋予脚本执行权限
[root@mysql01 ~]# systemctl start keepalived        #启动keepalived服务
#确定ens33网卡有虚拟Ip

[root@mysql01 ~]# ip a show ens33    #必须使用ip a命令才可以查看到，ifconfig命令查看不到
2: ens33:  mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:c0:39:80 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.20.2/24 brd 192.168.20.255 scope global noprefixroute ens33
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet 192.168.20.20/32 scope global ens33     #可以看到指定的VIP已经绑定到ens33上
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::659e:9312:318a:e52b/64 scope link noprefixroute 
       valid_lft forever preferred_lft forever

#将keepalived的配置文件发送到mysql02主机上
[root@mysql01 ~]# scp /etc/keepalived/keepalived.conf root@192.168.20.3:/etc/keepalived/

3、修改主机mysql02的keepalived配置文件

#修改msyql01发送来的配置文件
[root@mysql02 keepalived]# cat /etc/keepalived/keepalived.conf 
! Configuration File for keepalived

global_defs {
   router_id mysql-02         #更改router_id，此处在热备组中必须要唯一
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface ens33
    virtual_router_id 51
    priority 90             #更改优先级
    advert_int 1
    nopreempt
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.20.20
    }
}

virtual_server 192.168.20.20 3306 {
    delay_loop 2
    lb_algo rr
    lb_kind DR
    persistence_timeout 60
    protocol TCP

    real_server 192.168.20.3 3306 {        #更改为本机的IP地址及监听端口
        weight 1
    notify_down /etc/keepalived/bin/mysql.sh
    TCP_CHECK {
        connect_port 3306
        connect_timeout 3
        retry 3
        delay_before_retry 3
     }
   }
}
#准备所需脚本
[root@mysql01 keepalived]# pwd
/etc/keepalived
[root@mysql02 keepalived]# mkdir bin
[root@mysql02 keepalived]# vim bin/mysql.sh
#!/bin/bash
pkill keepalived
[root@mysql02 keepalived]# chmod +x bin/mysql.sh 
#启动keepalived
[root@mysql02 ~]# systemctl start keepalived

至此，即可实现MySQL的双主效果（只要VIP所在的节点，MySQL服务端口无法连接，那么VIP将切换至另一台节点，即使宕机的mysql服务器恢复，也不会对VIP进行抢占）。虽然有两台MySQL数据库，但是其使用keepalived提供的虚拟IP地址来对外提供服务，不管这个虚拟Ip地址落在哪台服务器上，都可以保证数据的一致性，因为它们互为主从，并且keepalived的状态都为backup，也设置了不抢占（减少VIP的切换次数），这样可以大大的避免keepalived的脑裂问题。