mysql学习-mysql8.0配置双主复制+keepalived实现高可用架构

一般小型公司数据库，使用主从复制即可保证数据库的高可用，但是一旦主数据库故障，切换到从库需要一定的时间，这样就导致了停机时间过长，不能及时恢复业务。使用双主（master)配合keepalived这种mysql高可用架构也是基于主从复制的原理而搭建的。这是一种简单、便捷的解决方案，在高可用集群环境中，keepalived使用vip，利用keepalived自带的服务监控功能和自定义脚本来实现mysql故障时自动切换。

1、mysql双主复制介绍

双主复制，就是相互做主从复制，每个master既是master又是另外一台服务器的slave。这样，任何一方所做的变更，都会通过复制应用到另外一方的数据库中。 主从复制涉及三个线程，一个运行到主节点（log dump thread)，其余两个（I/O thread,SQL thread)运行在从节点，如下所示：

i/o线程去请求主库 的binlog，并将得到的binlog日志写到relay log（中继日志） 文件中；

主库会生成一个 log dump 线程，用来给从库 i/o线程传binlog；

SQL 线程，会读取relay log文件中的日志，并解析成具体操作，来实现主从的操作一致，而最终数据一致；

主从复制重点：

1）主从复制是异步的逻辑的sql语句级的复制

2）复制时，主库有一个I/O线程，从库有有两个线程，即I/O和SQL线程。

3）实现主从复制的必要条件是主库需要开启binlog功能

4）作为复制的所有mysql节点的server-id都不能相同

5）binlog文件只记录对数据库有更改的sql语句，不记录任何查询语句。

大致的逻辑流程图如下所示：

2 keepalived

Keepalived 是一个基于 vrrp 协议来实现的服务器高可用解决方案，可以利用其实现避免IP单点故障，类似的工具还有 heartbeat 、 corosync 。不过其不会单独出现，而是搭配着 LVS、Nginx、HAproxy，一起协同工作达到高可用的目的

VRRP 全称Vritual Router Redundancy Protocol，虚拟路由冗余协议。通过把几台提供路由功能的设备组成一个虚拟路由设备，使用一定的机制保证虚拟路由的高可用，从而达到保持业务的连续性与可靠性。

在这组成的一个虚拟路由器中，有 master 和 backup 之分。master是主节点，在一个虚拟路由器中，只能有一个master，但可以有多个backup；backup是备用节点，也就是当master挂掉之后，backup接手master节点的所有资源，当有多个backup节点时，根据其 priority (优先级)的值的大小，来选择谁作为master的替代者。当backup节点的优先级值相同时，根据其IP地址的大小，来决定。 工作原理图 大致的工作流程如下所示：

3 实验配置

3.1 基础环境

基于社区版myql8.0进行实验 172.31.208.123 主master A, 172.31.208.124 备库 master B vip 172.31.208.125 架构原理如下所示：

3.2 数据库配置文件

要是实现主主复制，就是在主从复制的基础上配置相互为主从

数据库主master A，配置文件如下所示，/etc/my.cnf

server-id = 1                                                #任意自然n,只需要保证两台mysql主机不重复就可以
log-bin=mysql-bin                                        #开启二进制日志
auto_increment_increment=2                      #步进值auto_imcrement 。一般有n台主mysql就填n
auto_increment_offset=1                             #起始值，一般填写第n台主机mysql.此时为第一台主  mysql
#binlog-ignore=mysql                                  #忽略mysql库，可以不填写
#binlog-ignore=infomation_schema            #忽略information_schema库，一般不填写
replicate-do-db=test_db                              #指定同步的数据库，不填写则默认所有的数据库

数据库主master B,配置文件如下所示，/etc/my.cnf

server-id = 2
log-bin=mysql-bin
auto_increment_increment=2
auto_increment_offset=2
#binlog-ignore=mysql
#binlog-ignore=infomation_schema
replicate-do-db=test_db

完成配置后，重启mysql

3.3 主库masterA主从配置

然后开始创建复制用户，repel,密码repel 主库master A

create user 'repl'@'172.31.208.124' identified with mysql_native_password by 'mysqlP@ssw0rd';      #创建用户 mysql.0中密码需要填写mysql_native_password
grant replication slave on *.* to 'repl'@'172.31.208.124';                         #分配权限
flush privileges;                                                                                         #刷新权限

然后查看账户是否权限分配正确

show grants for 'repl'@'172.31.208.124';

查看masterA状态，记录二进制文件名和位置

show master status；

登陆masterB数据库，执行同步语句

mysql> change master to
    -> master_host='172.31.208.123',
    -> master_user='repl',
    -> master_password='mysqlP@ssw0rd',
    -> master_log_file='mysql-bin.000001',
    -> master_log_pos=896;

然后启动slave同步进程

mysql> start slave;

然后检查slave状态

show slave status\G

如果在error没有看到配置错误信息，则说明配置成功

3.4 备库masterB 主从配置

基本跟主库masterA配置方式一样 创建用户repl分配权限

mysql> create user 'repl'@'172.31.208.123' identified with mysql_native_password by 'mysqlP@ssw0rd';
mysql> grant replication slave on *.* to 'repl'@'172.31.208.123';
mysql> flush privileges;

查看masterB的状态 然后登陆masterA,执行同步语句

mysql> change master to 
    -> master_host='172.31.208.124',
    -> master_user='repl',
    -> master_password='mysqlP@ssw0rd',
    -> master_log_file='mysql-bin.000001',
    -> master_log_pos=866;

然后启动slave同步，检查slave状态·

 mysql>start slave;
 mysql>show slave status\G

查看到以上信息，说明配置正确

3.5 测试

主库masterA上创建test_db,并创建表product

mysql> create table product(
    ->        product_id int(10) not NULL,
    ->        product_name varchar(100) not NULL,
    ->        product_tyep varchar(32) not NULL,
    ->        sale_price int(10) default 0,
    ->        input_price int(10) default 0,
    ->        regist_time date,
    ->        primary key (product_id)
    -> );

masterB上查看

mysql> show databases;
mysql> use test_db;
mysql> show tables;
mysql> desc product;

能够看到masterA中test_db库中的表product已经同步过来

然后备库masterB上创建test_db库中的表product_new,然后再masterA上查看

mysql> create table product_new(
    -> product_id int(10) not NULL,
    ->        product_name varchar(100) not NULL,
    ->        product_tyep varchar(32) not NULL,
    ->        sale_price int(10) default 0,
    ->        input_price int(10) default 0,
    ->        regist_time date,
    ->        primary key (product_id)
    -> );

masterA上查看

至此 证明，双主配置成功

注意事项 1、主主复制配置文件中auto_increment_increment和auto_increment_offset只能保证主键不重复，却不能保证主键有序。

2、当配置完成Slave_IO_Running、Slave_SQL_Running不全为YES时，show slave status\G信息中有错误提示，可根据错误提示进行更正。

3、Slave_IO_Running、Slave_SQL_Running不全为YES时，大多数问题都是数据不统一导致。 4、两个数据库最好软件硬件等规格配置要一致

常见出错点：

1、两台数据库都存在db数据库，而第一台MySQL db中有tab1，第二台MySQL db中没有tab1，那肯定不能成功。

2、已经获取了数据的二进制日志名和位置，又进行了数据操作，导致POS发生变更。在配置CHANGE MASTER时还是用到之前的POS。

3、stop slave后，数据变更，再start slave。出错。

终极更正法：重新执行一遍CHANGE MASTER就好了。

4、配置keepalived

两台数据库，使用yum安装keepalived的软件包

yum install -y keepalived

在配置前，要确保两边时间一致，可以用ntp chrony等工具进行时间同步 同时关闭防火墙和相关配置，保证两边心跳 然后确认网卡多播支持 没有开启的话按照如下方式开启

ip link set multicast on dev eth0  

安装keepalived后，检查版本 keepalived的配置文件路径为：/etc/keepalived/keepalived.conf，里面有很多无用的配置，需要进行清理，按照我们的需要进行重新配置 完成修改后主masterA 的配置文件如下：

! Configuration File for keepalived

vrrp_script check_mysql_status {                                #定义vrrp脚本，检测mysql主从状态
script "keepalived_check_mysql.sh"                           #脚本名称

interval 10                                                                   #脚本检测执行间隔时间 10秒
}


vrrp_instance VI_1 {                                                  #实例名字V1_1,相同的实例备节点名字要和这个相同
    nopreempt                                                             #采取非抢占模式
    state BACKUP                                                    # 状态为BACKUP状态，避免发生裂脑、冲突现象
    interface ens192                                                  #定义通信接口为ens192,此参数备节点和主节点相同，根据网卡实际名称来
    virtual_router_id 51                                              #实例ID为51
    priority 100                                                          #优先级为90,备节点的优先级必须比此数字低
    advert_int 5                                                           #通信检查检查间隔时间为1秒
    authentication {
        auth_type PASS                                                #认证类型，此参数备节点设置和主节点设置相同
        auth_pass 1111                                                  #密码是1111，此参数备节点设置和主节点相同
    }
    virtual_ipaddress {                                                 #虚拟机IP，即VIP为172.31.208.95/24，绑定接口为ens192,别名为ens192:1，此参数备节点设置和主节点相同
        172.31.208.124/24 dev ens192 label ens192:1
    }
    track_script {
    check_mysql_status                                             	#触发检查
    }
}

以下为masterB的配置文件

script "keepalived_check_mysql.sh"

interval 10
}


vrrp_instance VI_1 {
    nopreempt
    state BACKUP
    interface ens192
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 5
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        172.31.208.125/24 dev ens192 label ens192:1
    }
    track_script {
    check_mysql_status
    }
}

说明：

1、总体配置和其他keepalived配置一致 2、使用双主，状态都要配置成backup状态，并且使用非抢占模式，通过优先级来判断谁是主库，避免裂闹，冲突

注意，默认情况下，keepalived软件仅仅在对方机器宕机或者keepalive停掉的时候才会接管业务。有时mysql服务停止，但是keepalived服务还在工作，此时就会导致用户的访问的vip无法找到对应的服务，所以需要编写脚本，检测mysql服务状态，当服务中断时，keepalive服务也中断，这里的keepalived_check_mysql.sh脚本的作用就是这样。脚本如下，保存在主maserA和备masterB的/etc/keepalived/路径下

#!/bin/bash
#for centos7
mysqlstr=/usr/sbin/mysqld
user=user
password=ctbtP@ssw0rd

##mysql服务状态正常为1，否则为0
#mysql_status=1

####check mysql status######
$mysqlstr  -u $user -p$password -e "show status;" >/dev/null 2>&1  #执行成功，代表数据库服务正常
echo "mysql_status=1"
exit 0
else
systemctl stop mysqld
fi

记得加上可执行权限

配置完成后，分别启动masterA和masterB的keepalived服务

systemctl start keepalived
systemctl enable keepalvied

注意，当配置文件有任何错误的时候，systemctl 不会提示keepalived启动失败，需要使用systemclt status检查服务 也可通过日志文件查看启动情况

tail -f /var/log/messages

当配置正确主masterA会有vip 而masterB不会有vip

keepalived总结