MariaDB基于MHA和Galera Cluster实现高可用

• MMM：MySQL主主复制管理器是一套灵活的脚本程序，基于perl实现，用来对mysqk replication进行监控和故障迁移，并能管理mysql master-master复制的配置（同一时间只有一个节点是可写的）

• MHA：对主节点进行监控，可实现自动故障转移至其他从节点，通过提升某一节点为新的主节点，基于主从复制实现，还需要客户端配合时间，目前MHA主要支持一主多从的架构，要搭建MHA，要求一个复制集群汇总最少有三台数据库服务器，一主二从，即一太充当master，一台充当备用master，另外一台充当从库，由于机器成本的考虑，阿里巴巴对其进行了改造，目前TMHA已支持一主一从

• Galera Cluster：wsrep(MySQL extended with the Write Set Replication)，通过wsrep协议在全局实现复制，在任何一节点可读写，不需要主从复制，实现多主写

• GR：MySQL官方提供的组复制技术（MySQL 5.7.17引入的技术），基于原生复制技术Paxos算法

MHA的工作原理：

1. 从宕机崩溃的master保存二进制日志事件（binlog event）
2. 识别含有最新的更新的slave
3. 应用差异的中继日志（relay log）到其他的slave
4. 应用从master保存的二进制日志事件
5. 提升一个slave为新的master
6. 使其他的slave连接新的master进行复制

MHA软件包的两个组成部分：

<code>- Manager工具包：
    masterha_check_ssh      检查MHA的ssh配置情况
    masterha_check_repl     检查MySQL复制状况
    masterha_manager        启动MHA
    masterha_check_status   检测当前MHA运行状态
    masterha_master_monitor 检测master是否宕机
    masterha_master_switch  故障转移（自动或手动）
    masterha_conf_host      添加或删除配置的server信息
- Node工具包：
    save_biary_logs     保存和复制master的二进制日志
    apply_diff_relay_logs   去除不必要的rollback时间（MHA已不再使用）
    purge_relay_logs        清除中继日志（不会阻塞SQL线程）</code>

注：

1. 这些工具通常是由MHA Manager的脚本触发，无需人为操作
2. 为了尽可能的减少主库硬件损坏宕机造成数据丢失，因此在此配置的MHA的同时建议配置成MySQL5.5的半同步复制

<code>- 自定义扩展：
    secondary_check_script      通过多条网络路由检测master的可用性
    mater_ip_ailover_script     更新application使用的master ip
    shutdown_script         强制关闭master节点
    report_script           发送报告
    init_conf_load_script       加载初始化配置参数
    master_ip_online_change_script  更新master节点ip地址</code>

配置文件：

<code>    global配置：为各个application提供默认配置
    application配置：为每个主从复制集群提供默认配置</code>

软件包：

• 管理节点的软件包：
  mha4mysql-manager
  mha4mysql-node
• 在被管理节点安装：
  mha4mysql-node

  注：
  1.管理节点与主从节点要实现ssh基于key验证
  2.所有节点的时间要同步

实现MHA：

1. 在所有节点实现相互之间ssh key验证

2. 在管理节点建立配置文件：

   <code class="language-bash">vim /etc/mastermha/app1.cnf
       [server default]    #MAH节点配置
       user=mhauser        #管理主从节点的账号
       password=admin123                           
       manager_workdir=/data/mastermha/app1/
       manager_log=/data/mastermha/app1/manager.log
       remote_workdir=/data/mastermha/app1/
       ssh_user=root       #通过ssh协议连接的用户
       repl_user=repluser  #主从同步的用户
       repl_password=admin123
       ping_interval=1     #检测master节点正常与否的频率
       [server1]
       hostname=172.22.45.131 #master节点
       candidate_master=1
       [server2]
       hostname=172.22.45.132 #master节点故障后，默认将此从节点提升为master
       candidate_master=1
       [server3]
       hostname=172.22.45.133</code>

3. 主节点配置：

   <code class="language-bash">[mysqld]
       log-bin
       server_id=1
       skip_name_resolve=131
   mysql>show master logs
   mysql>grant replication slave on *.* to repluser@‘172.22.45.131.%‘ identified by ‘admin123‘;
   mysql>grant all on *.* to mhauser@‘172.22.45.131.%‘ identified by ‘admin123‘;</code>

4. 从节点1：

   <code class="language-bash">vim /etc/my.cnf
       [mysqld]
       server_id=132 
       log-bin
       read_only
       relay_log_purge=0
       skip_name_resolve=1
   mysql>CHANGE MASTER TO MASTER_HOST=‘172.22.45.131‘,MASTER_USER=‘repluser‘, MASTER_PASSWORD=‘admin123‘,MASTER_LOG_FILE=‘mariadb-bin.000001‘, MASTER_LOG_POS=245;</code>

5. 从节点2：

   <code class="language-bash">    vim /etc/my.cnf
       [mysqld]
       server_id=133 
       log-bin
       read_only
       relay_log_purge=0
       skip_name_resolve=1
       mysql>CHANGE MASTER TO MASTER_HOST=‘172.22.45.131‘,MASTER_USER=‘repluser‘, MASTER_PASSWORD=‘admin123‘,MASTER_LOG_FILE=‘mariadb-bin.000001‘, MASTER_LOG_POS=245;</code>

6. 验证启动：
   • Mha节点验证和启动

     <code class="language-bash">masterha_check_ssh --conf=/etc/mastermha/app1.cnf
     # 验证ssh基于key验证是否正确 
     masterha_check_repl --conf=/etc/mastermha/app1.cnf
     # 验证主从服务器同步是否正确
     masterha_manager --conf=/etc/mastermha/app1.cnf</code>

   • 排错日志： /data/mastermha/app1/manager.log

7. 测试：
   杀掉mysql master主进程后看到MHA管理端退出并报告：
   MySQL Master failover 172.22.45.131(172.22.45.131:3306) to 172.22.45.132(172.22.45.132:3306)

   • 将master从172.22.45.131迁移为172.22.45.132
   • 同时将172.22.45.132的read_only的值改为0：

     <code class="language-bash">    select @@read_only;  
             +-------------+  
             | @@read_only |  
             +-------------+  
             |           0 |  
             +-------------+  </code>

   • 将172.22.45.133的主从复制的主服务器指向改为172.22.45.132

Galera Cluster:

<code>    继承了Galera插件的MySQL集群，是一种新型的，数据不共享的，高度冗余的高可用方案，目前目前Galera Cluster有两个版本，分别是Percona Xtradb Cluster及MariaDB Cluster，Galera本身是具有多主特性的，即采用multi-master的集群架构，是一个既稳健，又在数据一致性、完整性及高性能方面有出色表现的高可用解决方案
    如：三个节点组成了一个集群，与普通的主从架构不同，它们都可以作为主节点，三个节点是对等的，称为multi-master架构，当有客户端要写入或者读取数据时，连接哪个实例都是一样的，读到的数据是相同的，写入某一个节点之后，集群自己会将新数据同步到其它节点上面，这种架构不共享任何数据，是一种高冗余架构</code>

• 特点：

  • 多主架构：真正的多点读写的集群，在任何时候读写数据，都是罪行的
  • 同步复制：集群不同节点之间的数据同步，没有延迟在数据库挂掉之后，数据不会丢失
  • 并发复制：从节点APPLY数据时，支持并行执行，更好的性能
  • 故障切换：在出现数据库故障时，因支持多点写入，切换容易
  • 热插拔：在服务期间，如果数据库挂了，只要监控程序发现的够快，不可服务时间就会非常少。在节点故障期间，节点本身对集群的影响非常小
  • 自动节点克隆：在新增节点，或者停机维护时，增量数据或者基础数据不需要人工手动备份提供，Galera Cluster会自动拉取在线节点数据，最终集群会变为一致
  • 对应用透明：集群的维护，对应用程序是透明的
• Galera Cluster包括两个组件：
  • Galera replication library (galera-3)
  • WSREP：MySQL extended with the Write Set Replication
• WSREP复制实现：
  • PXC：Percona XtraDB Cluster，是Percona对Galera的实现
  • MariaDB Galera Cluster
    • 参考仓库：https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/mariadb/mariadb-5.5.64/yum/centos7-amd64/

      注意：都至少需要三个节点，不能安装mariadb-server

安装部署：

1. 创建yum源并安装：

   <code class="language-bash">vim /etc/yum.repos.d/ganlera.repo
       [galera]
       baseurl=https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/mariadb/mariadb-5.5.64/yum/centos7-amd64/
       gpgcheck=0
   yum install MariaDB-Galera-server</code>

2. 更改配置文件：

   <code class="language-bash">vim /etc/my.cnf.d/server.cnf
       [galera]
       wsrep_provider = /usr/lib64/galera/libgalera_smm.so #模块文件路径
       wsrep_cluster_address="gcomm://172.22.45.131,172.22.45.132,172.22.45.133" #集群节点
       binlog_format=row #二进制日志记录格式
       default_storage_engine=InnoDB #存储引擎
       innodb_autoinc_lock_mode=2
       bind-address=0.0.0.0
       #下面配置可选项
           wsrep_cluster_name = ‘mycluster‘#集群名默认my_wsrep_cluster
           wsrep_node_name = ‘node1‘ #每个节点的名字
           wsrep_node_address =‘172.22.45.134‘</code>

3. 启动

   首次启动时，需要初始化集群，在其中一个节点上执行命令

   • service mysql start --wsrep-new-cluster：开启一个新的集群节点
   • 而后正常启动其它节点
     service mysql start
   • 查看集群中相关系统变量和状态变量
     SHOW VARIABLES LIKE ‘wsrep%‘;
     SHOW STATUS LIKE ‘wsrep%‘;
     SHOW STATUS LIKE ‘wsrep_cluster_size‘; 查看集群节点个数

MariaDB基于MHA和Galera Cluster实现高可用

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