搭建mysql负载均衡及高可用环境_MySQL

搭建mysql负载均衡及高可用环境

摘要： 使用 rhel5.8,mysql,keepalived,haproxy 搭建一个集高可用、负载均衡的集群； 也有使用到 mysql 的二进制复制来保持数据一致性； 避免了单节点故障，也提供设备的利用率； 虽然这个实验只有两台设备，但可以此为例，理解概念后再放大到其它环境也可以；

目标：使用两台主机实现 Mysql 的负载均衡及冗余，并做到双主互备；

环境：rhel5.8,mysql-5.0.77,keepalived-1.2.7,haproxy-1.4.20；

说明：

keepalived 实现通过 vrrp协议，通过使一个虚拟IP地址（或称浮动IP）在主备设备间的切换来达到主机冗余；

而客户机通过访问这个虚拟IP 来获取服务；

haproxy 是一款负载均衡软件，用于将请求按策略转发给不同主机，达到负载均衡的效果；

可以实现网络层或应用层上的判断分配；

mysql 开启二进制日志，做到数据库之间的双向复制，保持数据一致性；

#提醒一下，实际生产环境没人会这样搭建的，仅通过这个实验来理解这些概念，希望阅者能有所获；

server1_ip=192.168.5.11

server2_ip=192.168.5.12

server_vip=192.168.5.111

================================================

#此处关闭了防火墙，开启则另配置相应规则

service iptables stop

chkconfig iptables off

ls /opt/soft/ #提取准备软件到此处

haproxy-1.4.20.tar.gz keepalived-1.2.7.tar.gz

mkdir /opt/keepalived

mkdir /opt/scripts/ #此实验用到脚本目录

mkdir /opt/log/ #此实验日志文件夹

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[install_mysql]

#在两台主机上安装 mysql ,此处使用 rpm 包安装，yum环境可以搭本地源；

yum install -y mysql-server

service mysqld start

=======================================================

[create_mysql_test_table]

#分别创建一张相同名称和字段的表，插入不同的值，方便中途测试 ha 和轮询是否成功；

#还有分别创建一个相同的用户

#server1

mysql

>use test;

>create table mywait(name char(9),phone char(14));

>insert into mywait(name,phone) values('wait',15000000000);

#server2

>use test;

>create table mywait(name char(9),phone char(14));

>insert into mywait(name,phone) values('chen',15611111111);

[new_mysql_test_user]

>mysql

>grant all on test.* to diaosi@'%' identified by '123456';

>flush privileges;

=======================================================

#从客户机上测试一下；

mysql -udiaosi -p123456 -h 192.168.5.11 -e "select * from test.mywait;"

mysql -udiaosi -p123456 -h 192.168.5.12 -e "select * from test.mywait;"

#至此，mysql 基础环境搭建完成；

=======================================================

[install_keepalived]

yum install -y libnl-devel #解决依赖关系

tar xf /opt/soft/keepalived-1.2.7.tar.gz -C /opt/soft

cd /opt/soft/keepalived-1.2.7/

#with-kernel 指定内核版本时，根据本机情况使用TAB键补全

./configure --prefix=/opt/keepalived --with-kernel-dir=/usr/src/kernels/2.6.18-308.el5-i686/

make && make install

[keepalived_config]

#因为没有安装在 / 目录下，所以这些启动和配置文件都需要再 copy 一下；

cp /opt/keepalived/sbin/keepalived /usr/sbin/

cp /opt/keepalived/etc/rc.d/init.d/keepalived /etc/init.d/

cp /opt/keepalived/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/

mkdir /etc/keepalived

cp /opt/keepalived/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/

chkconfig keepalived on #设置开机启动

=======================================================

vim /etc/keepalived/keepalived.conf #keepalived 主配文件

#以下的配置适合 keepalived 本身便是服务提供者的情况；

01

! Configuration File for keepalived

02

03

#简单的头部，这里主要可以做邮件通知报警等的设置，此处就暂不配置了；

04

global_defs {

05

notificationd LVS_DEVEL

06

}

07

08

#预先定义一个脚本，方便后面调用，也可以定义多个，方便选择；

09

vrrp_script mysql_chk {

10

script "/opt/scripts/mysql_chke.sh"

11

interval 2 #脚本循环运行间隔

12

weight 2 #脚本的结果导致优先级变更，成功+2

13

}

14

#VRRP虚拟路由冗余协议配置

15

vrrp_instance VI_1 { #VI_1 是自定义的名称；

16

state MASTER #表明这是一台主设备，备用设备为 BACKUP

17

interface eth0 #指定VIP需要绑定的物理网卡

18

virtual_router_id 11 #VRID虚拟路由标识，也叫做分组名称，该组内的设备需要相同

19

priority 150 #定义这台设备的优先级 1-254；

20

advert_int 1 #生存检测时的组播信息发送间隔，组内一致

21

22

authentication { #设置验证信息，组内一致

23

auth_type PASS #有PASS 和 AH 两种，常用 PASS

24

auth_pass 111 #密码

25

}

26

27

virtual_ipaddress { #指定VIP地址，组内一致，可以设置多个IP

28

192.168.5.111/24

29

}

30

31

track_script { #使用在这个域中使用预先定义的脚本

32

mysql_chk

33

}

34

35

#此部分所载入的脚本为外部脚本，不需要预先定义；

36

#也可不添加,此实验在后半部分安装haproxy后，才有添加；

37

notify_master /opt/scripts/start_haproxy.sh #表示当切换到master状态时,要执行的脚本

38

notify_fault /opt/scripts/stop_keepalived.sh #故障时执行的脚本

39

notify_stop /opt/scripts/stop_haproxy.sh #keepalived停止运行前运行的脚本

40

}

#keepalived 主和备的配置文件基本相同；只需要修改：

state BACKUP #修改为备份设备

priority 100 #优先级要比主低

#其它地方根据实际情况也可以做调整；

=======================================================

#新建刚才配置keepalived 时所定义的脚本，用于在mysql 死亡后结束 keepalived

01

#!/bin/bash

02

#mysql_chke.sh

03

#

04

a=`ps -C mysqld --no-header | wc -l`

05

if [ $a -eq 0 ];then

06

sleep 3

07

/sbin/service keepalived stop

08

echo "`date +%c` stop keepalived" >> /opt/log/stop_keepalived.log

09

fi

10

fi

service keepalived start #在两台设备上面启动

#开始测试

ip address

#查看主设备 11 上是否有生成 vip 地址；

#注意事项，keepalived 生成的 VIP 对 ifconfig 命令不可见，所以需要使用 ip 命令；

mysql -udiaosi -p123456 -h 192.168.5.111 -e "select * from test.mywait;"

#正常情况是只能查询到 MASTER 的数据库的数据；

1、尝试将 MASTER 的keepalived 停掉

2、down 掉 MASTER 的网卡

3、让mysql 启动不了，比如先注释掉mysql这个用户，后killall mysqld ，

查看mysql_chke 脚本是否会把 keepalived 结束掉；

#这个时后 vip 地址会移动到 Slave 主机上； HA 搭建的是否成功体现于查询所获取值的变化；

#当将 MASTER 恢复后，VIP 又会回到 11 的设备上；

#至此 keepalived 为 mysql 做HA 模式成功；

========================================================================

[install_haproxy]

#用于将请求分别轮询到 192.168.5.11 192.168.5.12

tar xf /opt/soft/haproxy-1.4.20.tar.gz -C /opt/soft/

cd /opt/soft/haproxy-1.4.20/

make TARGET=linux26 PREFIX=/opt/haproxy install

mkdir /opt/haproxy/conf

mkdir /opt/haproxy/logs

touch /opt/haproxy/conf/haproxy.cfg

========================================================================

[mysql_config]

#修改 mysql 监听，使 mysql 避开 192.168.5.111，因为 haproxy 也要监听 111:3306 这个IP地址和端口；

vim /etc/my.cnf

#server1

[mysqld]

bind-address=192.168.5.11 #mysql 的监听,添加这一句就好了

#server2

[mysqld]

bind-address=192.168.5.12

#重启mysql

service mysqld restart

#到现在已经不能通过 192.168.5.111 访问数据库了，接下来配置 haproxy

========================================================================

[config_haproxy]

#主备服务器的主配文件一致；

vim /opt/haproxy/conf/haproxy.cfg

01

global #全局系统配置

02

log 127.0.0.1 local0 info #定义日志级别[err warning info debug]

03

#local0 是日志设备，必须为24种标准syslog设备之一；

04

maxconn 4096 #最大链接数

05

uid 0 #运行该程序的用户,此处没有其它用户了，就用的 root

06

gid 0

07

daemon #以后台形式运行

08

nbproc 1 #进程数量

09

10

defaults #默认配置

11

mode tcp #所处理的类别 http | tcp | health

12

option redispatch #serverId对应的服务器挂掉后,强制定向到其他健康的服务器

13

retries 3 #三次连接失败则服务器不用

14

timeout connect 5000 #连接超时

15

timeout client 50000 #客户端超时

16

timeout server 50000 #服务器超时

17

timeout check 2000 #心跳检测超时

18

19

listen proxy

20

bind 192.168.5.111:3306 #监听地址

21

mode tcp

22

balance roundrobin #定义负载方式，此处为轮询

23

24

log 127.0.0.1 local0 info #定义日志类型

25

#rise 3三次正确表示服务器可用，fall 3表示3次失败表示服务器不可用

26

server db1 192.168.5.11:3306 check inter 1200 rise 2 fall 3 weight 1

27

server db2 192.168.5.12:3306 check inter 1200 rise 2 fall 3 weight 1

28

29

#服务器状态监控配置，可以通过定义的地址查看集群状态；

30

listen haproxy_stats

31

log 127.0.0.1 local0 info

32

mode http

33

bind 192.168.5.111:8888

34

option httplog

35

stats uri /status

36

stats realm Haproxy Manager

37

stats auth admin:admin #设置监控地址的帐号与密码

#在keepalived 主配文件中添加刚才在其末端说明的外部定义脚本

#启动服务

/opt/haproxy/sbin/haproxy -f /opt/haproxy/conf/haproxy.cfg

#说明事项，keepalived 的服务主备设备上都可以同时运行，实则只有获得VIP的服务器才有效；

#但是 haproxy 启动的时候需要监听 VIP 地址，所以第一次备用设备是手动起不了服务的；

#需要在 keepalived 的notify_master配置项中设定脚本，当此设备获得VIP地址后才启动 haproxy;

#有个问题在这里，我们只设定了当keepalived 停止服务时，才结束 haproxy ，没有设定移交VIP时是否结束；

#其实这也不用担心，因为主机上已经没有VIP地址了，即便是监听也无效果，并无干扰；

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##开始测试

#检测监听

netstat -tunlp | grep ha

netstat -tunlp | grep 3306

# master 设备上才会有两个程序监听不同地址的 3306；

#暂未配置 mysql 互为主备就是为了方便这一阶段的排错，这样能更准确的测试；

mysql -udiaosi -p123456 -h 192.168.5.111 -e "select * from test.mywait;"

#返回值应该是在 server1 server2 之间徘徊；

sed -i 's/^mysql.*$/#&/' /etc/passwd #注释掉mysql的用户

service mysqld stop

#这个时候 mysql 服务已经启动不起了，mysql_chke.sh 脚本会把 keepalived 停止掉；

keepalived 停止前，又会把 haproxy 杀死；当备份的设备获得 vip 后，则会通过start_haproxy.sh 脚本将 haproxy 启动起来；

于是并不会因为服务器当机或mysql故障，影响我们客户端对 111 的查询操作，实验完成一半了；

#但是测试时，在VIP地址切换过程中，客户端会有那么2-3秒不能访问到数据库，这个暂时忽略不计；

sed 's/^#//' /etc/passwd #测试完后，记得恢复mysql用户哦；

#恢复mysql 后，启动主设备的 mysqld keepalived ，然后使用 ip a 查看VIP 地址是否有返回来；

#在其中一台设备上 killall haproxy ，之后查看集群状态；

http://192.168.5.111:8888/status

#查看后再将 haproxy 启动

#至此，已经完成 负载均衡 + 高可用 两部分，负载方式为轮询

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##三个脚本,很简单，就不再介绍了哈；主要是做日志和结束服务；

01

#!bin/bash

02

#start_haproxy.sh

03

04

sleep 5

05

get=`ip addr |grep 192.168.5.111 |wc -l`

06

echo $get >> /opt/log/start_haproxy.log

07

08

if [ $get -eq 1 ]

09

then

10

echo "`date +%c` success to get vip" >> /opt/log/start_haproxy.log

11

/opt/haproxy/sbin/haproxy -f /opt/haproxy/conf/haproxy.cfg

12

else

13

echo "`date +%c` can not get vip" >> /opt/log/start_haproxy.log

14

fi

1

#!bin/bash

2

#stop_haproxy.sh

3

4

pid=`pidof haproxy`

5

echo "`date +%c` stop haproxy" >> /opt/log/stop_haproxy.log

6

kill -9 $pid

01

#!bin/bash

02

#stop_keepalived.sh

03

04

pid=`pidof keepalived`

05

if [ $pid == "" ]

06

then

07

echo "`date +%c` no keepalived process id" >> /opt/log/stop_keepalived.log

08

else

09

echo "`date +%c` will stop keepalived " >> /opt/log/stop_keepalived.log

10

/etc/init.d/keepalived stop

11

fi

=======================================================

[mysql Manager Slave]

#mysql 主备配置；两台设备上添加用户哦；

root#mysql

create database db1;

GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'diaosi1'@'%' IDENTIFIED BY '123456';

#此处注意哦，Slave 权限必须的,我最初使用 all 权限，结果主备始终不同步，改成 Slave 就OK了；

flush privileges;

show grants for mydiaosi1@'%';

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#server1 的 mysql 配置

server_id=1 #服务器标识，唯一

log_bin=mysqlbinlog #启用二进制日志

log_bin_index=mysqlbinlog-index #日志索引文件

log_slave_updates=1 #让从服务器把自身复制的事件和记录都写到自己的二进制日志里

relay_log=relay-log #中继日志位置；存放slave端获取到master端的二进制文件信息

replicate_do_db=db1 ##指定需要同步的数据库

#server2 的 mysql 配置

server_id=2

log_bin=mysqlbinlog

log_bin_index=mysqlbinlog-index

log_slave_updates=1

relay_log=relay-log

replicate_do_db=db1

#分别重启两服务

service mysqld restart

mysql> show master status; #查看mysql 的当前二进制日志文件

+--------------------+----------+--------------+------------------+

| File | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB |

+--------------------+----------+--------------+------------------+

| mysqlbinlog.000001 | 98 | | |

+--------------------+----------+--------------+------------------+

1 row in set (0.28 sec)

#分别连接对方 mysql 日志，开始备份；记得替换 Master_Host 和日志名及MASTER_LOG_POS；

>CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.5.12',master_port=3306,MASTER_USER='mywait',MASTER_PASSWORD='123456',MASTER_LOG_FILE='mysqlbinlog.000001',MASTER_LOG_POS=98;

>START SLAVE; #开始同步

mysql> SHOW SLAVE STATUS/G #查看mysql同步状态

*************************** 1. row ***************************

Slave_IO_State: Waiting for master to send event

Master_Host: 192.168.5.11

Master_User: mywait

Master_Port: 3306

Connect_Retry: 60

Master_Log_File: mysqlbinlog.000001

Read_Master_Log_Pos: 98

Relay_Log_File: relay-log.000002

Relay_Log_Pos: 237

Relay_Master_Log_File: mysqlbinlog.000001

Slave_IO_Running: Yes #表明获取对方日志文件的连接成功；

Slave_SQL_Running: Yes #将获取到的日志转成sql语句回写本地数据库成功；

Replicate_Do_DB: db1

Replicate_Ignore_DB:

Replicate_Do_Table:

Replicate_Ignore_Table:

Replicate_Wild_Do_Table:

Replicate_Wild_Ignore_Table:

Last_Errno: 0

Last_Error:

Skip_Counter: 0

Exec_Master_Log_Pos: 98

Relay_Log_Space: 237

Until_Condition: None

Until_Log_File:

Until_Log_Pos: 0

Master_SSL_Allowed: No

Master_SSL_CA_File:

Master_SSL_CA_Path:

Master_SSL_Cert:

Master_SSL_Cipher:

Master_SSL_Key:

Seconds_Behind_Master: 0

1 row in set (0.00 sec)

#主要就是看 Slave_IO_Running，Slave_SQL_Running

#这里错误的话，多数情况是 Slave_IO_Running 的问题，防火墙，用户权限，日志是否有启用等都需要判断；

=====================================================================

=====================================================================

#至此 mysql 双主互备搭建完成，我们的全部实验规划也全部完成；

#进入全面测试阶段；

#在 server1 的DB1里新建一张表，并赋值

>use db1;

>create table mywait(name char(9),phone char(14));

>insert into mywait(name,phone) values('wait',15888888888);

#新建一个具有 db1 权限的用户

grant all on db1.* to diaosi2@'%' identified by '123456';

>flush privileges;

#切换到 test 库,在mywait 表中插入一条数据；

use test;

insert into mywait(name,phone) values ('diaosi',15002839961);

#在 server2做验证；

>use db1;

>show tables;

>select * from mywait;

#此时数据与 server1 的会数据一致，表示mysql同步成功；

select user,host,password from mysql.user;

#在 server1 创建的用户也会被 server2 所同步；

#select * from test.mywait

#可以看到 server1上的 test 库并没有被同步；

#客户机上测试

mysql -udiaosi2 -p123456 -h 192.168.5.111 -e "select * from db1.mywait;"

#完毕；

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#存在的问题；

在做mysql_chke 脚本时，本打算使用检查进程的形式判断服务是否启动；

`ps -C mysqld --no-header | wc -l`

当检查mysql 进程不存在的时候，先试着启动一次mysqld ,然后再检测，如果还是启动不了服务，再结束 keepalived ;

但是在使用 /etc/rc.d/init.d/mysqld start 启动后，出现一些问题；

比如mysql 配置文件错误或是注销用户等，mysql服务已然起不来了，虽然手动起不来服务；

但使用 ps -C mysqld 还是可以检查出一条mysqld 的进程来，这是什么情况没弄明白，希望能得到指点；

可优化项，haproxy 的功能很多，可以做成基于权重的分配方式，或是根据访问地址的，甚至可以使用 cookie 做判断；

大家都可以多测试一下；

有些地方是需要在两台服务器上同时配置的，大家看的时候多留意一下，测试过程中多看日志是最好的排错方式；

#ip a | ip addr | ip address 效果是一样的；