MHA高可用架构与Atlas读写分离

1.1 MHA简介

1.1.1 MHA软件介绍

　　MHA（Master High Availability）目前在MySQL高可用方面是一个相对成熟的解决方案，它由日本DeNA公司youshimaton（现就职于Facebook公司）开发，是一套优秀的作为MySQL高可用性环境下故障切换和主从提升的高可用软件。在MySQL故障切换过程中，MHA能做到在10~30秒之内自动完成数据库的故障切换操作，并且在进行故障切换的过程中，MHA能在最大程度上保证数据的一致性，以达到真正意义上的高可用。

　　MHA能够在较短的时间内实现自动故障检测和故障转移，通常在10-30秒以内;在复制框架中，MHA能够很好地解决复制过程中的数据一致性问题，由于不需要在现有的 replication中添加额外的服务器，仅需要一个manager节点，而一个Manager能管理多套复制，所以能大大地节约服务器的数量;另外，安装简单，无性能损耗，以及不需要修改现有的复制部署也是它的优势之处。

　　MHA还提供在线主库切换的功能，能够安全地切换当前运行的主库到一个新的主库中 (通过将从库提升为主库)，大概0.5-2秒内即可完成。

　　该软件由两部分组成：MHA Manager（管理节点）和MHA Node（数据节点）。MHA Manager可以单独部署在一台独立的机器上管理多个master-slave集群，也可以部署在一台slave节点上。MHA Node运行在每台MySQL服务器上，MHA Manager会定时探测集群中的master节点，当master出现故障时，它可以自动将最新数据的slave提升为新的master，然后将所有其他的slave重新指向新的master。整个故障转移过程对应用程序完全透明。

　　在MHA自动故障切换过程中，MHA试图从宕机的主服务器上保存二进制日志，最大程度的保证数据的不丢失，但这并不总是可行的。例如，如果主服务器硬件故障或无法通过ssh访问，MHA没法保存二进制日志，只进行故障转移而丢失了最新的数据。使用MySQL 5.5的半同步复制，可以大大降低数据丢失的风险。

　　MHA可以与半同步复制结合起来。如果只有一个slave已经收到了最新的二进制日志，MHA可以将最新的二进制日志应用于其他所有的slave服务器上，因此可以保证所有节点的数据一致性。

　　目前MHA主要支持一主多从的架构，要搭建MHA,要求一个复制集群中必须最少有三台数据库服务器，一主二从，即一台充当master，一台充当备用master，另外一台充当从库，因为至少需要三台服务器，出于机器成本的考虑，淘宝也在该基础上进行了改造，目前淘宝TMHA已经支持一主一从。

1.1.2 MHA工作原理

工作原理说明：

1、保存master上的所有binlog事件

2、找到含有最新binlog位置点的slave

3、通过中继日志将数据恢复到其他的slave

4、将包含最新binlog位置点的slave提升为master

5、将其他从库slave指向新的master原slave01 并开启主从复制

6、将保存下来的binlog恢复到新的master上

1、监控所有node节点MHA功能说明：

2、自动故障切换(failover)

前提是必须有三个节点存在，并且有两个从库

　　(1)选主前提，按照配置文件的顺序进行，但是如果此节点后主库100M以上relay-log 就不会选

　　 (2)如果你设置了权重，总会切换带此节点；一般在多地多中心的情况下，一般会把权重设置在本地节点。

　　(3)选择s1为新主

　　(4)保存主库binlog日志

3、重新构建主从

　　(1)将有问题的节点剔除MHA

　　　　进行第一阶段数据补偿，S2缺失部分补全90

　　 (2)s1切换角色为新主，将s2指向新主S1

　　　　 s2 change master to s1

　　 (3) 第二阶段数据补偿

　　　　将保存过来的新主和原有主缺失部分的binlog，应用到新主。

　　(4)虚拟IP漂移到新主，对应用透明无感知

　　 (5)通知管理员故障切换

1.1.3 MHA高可用架构图

1.1.4 MHA工具介绍

　　MHA软件由两部分组成，Manager工具包和Node工具包，具体的说明如下:

　　Manager工具包主要包括以下几个工具：

masterha_check_ssh             #检査 MHA 的 ssh-key^

masterha_check_repl            #检査主从复制情况

masterha_manger                #启动MHA

masterha_check_status          #检测MHA的运行状态^

masterha_mast er_monitor       #检测master是否宕机一

masterha_mast er_switch        #手动故障转移—

masterha_conf_host             #手动添加server倍息一

masterha_secondary_check       #建立TCP连接从远程服务器v

masterha_stop                  #停止MHA

Node工具包主要包括以下几个工具：

save_binary_1ogs       #保存宕机的master的binlog

apply_diff_relay_logs   #识别relay log的差异

filter_mysqlbinlog           #防止回滚事件一MHA已不再使用这个工具

purge_relay_logs           #清除中继曰志一不会阻塞SQL线程

1.1.5 MHA的优点

1、自动故障转移

2、主库崩溃不存在数据不一致的情况

3、不需要对当前的mysql环境做重大修改

4、不需要添加额外的服务器

5、性能优秀，可以工作再半同步和异步复制框架

6、只要replication支持的存储引擎mha都支持

1.2 环境说明

　　在本次的实验中，共需要用到三台主机，系统、软件说明如下。

1.2.1 系统环境说明

db01主机（master）

[root@db01 ~]# cat /etc/redhat-release

CentOS release 6.9 (Final)

[root@db01 ~]# uname -r

2.6.-.el6.x86_64

[root@db01 ~]# /etc/init.d/iptables status

iptables: Firewall is not running.

[root@db01 ~]# getenforce

Disabled

[root@db01 ~]# hostname -I

10.0.0.51 172.16.1.51

db02主机（slave1）

 [root@db02 ~]# cat /etc/redhat-release

 CentOS release 6.9 (Final)

 [root@db02 ~]# uname -r

 2.6.-.el6.x86_64

 [root@db02 ~]# /etc/init.d/iptables status

 iptables: Firewall is not running.

 [root@db02 ~]# getenforce

 Disabled

 [root@db02 ~]# hostname -I

 10.0.0.52 172.16.1.52

db02主机环境说明

db03主机（slave1，MHA Manages、Atlas节点）

 [root@db03 ~]# cat /etc/redhat-release

 CentOS release 6.9 (Final)

 [root@db03 ~]# uname -r

 2.6.-.el6.x86_64

 [root@db03 ~]# /etc/init.d/iptables status

 iptables: Firewall is not running.

 [root@db03 ~]# getenforce

 Disabled

 [root@db03 ~]# hostname -I

 10.0.0.53 172.16.1.53

db03主机环境说明

1.2.2 mysql软件说明

三台服务器上都全新安装mysql 5.6.36 ：

[root@db01 ~]# mysql --version

mysql  Ver 14.14 Distrib 5.6., for Linux (x86_64) using  EditLine wrapper

　　关于mysql数据库具体的安装方法参考：http://www.cnblogs.com/clsn/p/8038964.html#_label3

1.3 基于GTID的主从复制配置

1.3.1 先决条件