搭建mysql负载均衡及高可用环境_MySQL

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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

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

 

[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； 

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

##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 

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

##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@'%'; 

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

#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；

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

#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；

 

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