利用keepalived构建高可用MySQL-HA

关于MySQL-HA，目前有多种解决方案，比如heartbeat、drbd、mmm、共享存储，但是它们各有优缺点。heartbeat、drbd配置较为复杂，需要自己写脚本才能实现MySQL自动切换，对于不会脚本语言的人来说，这无疑是一种脑裂问题；对于mmm，生产环境中很少有人用，且mmm 管理端需要单独运行一台服务器上，要是想实现高可用，就得对mmm管理端做HA，这样无疑又增加了硬件开支；对于共享存储，个人觉得MySQL数据还是放在本地较为安全，存储设备毕竟存在单点隐患。

　　使用MySQL双master+keepalived是一种非常好的解决方案，在MySQL-HA环境中，MySQL互为主从关系，这样就保证了两台MySQL数据的一致性，然后用keepalived实现虚拟IP，通过keepalived自带的服务监控功能来实现MySQL故障时自动切换。

　　下面，我把即将上线的一个生产环境中的架构与大家分享一下，看一下这个架构中，MySQL-HA是如何实现的，环境拓扑如下

   1. MySQL-VIP：192.168.1.200
   2. MySQL-master1：192.168.1.201
   3. MySQL-master2：192.168.1.202
   4.
   5. OS版本：CentOS 5.4
   6. MySQL版本：5.0.89
   7. Keepalived版本：1.1.20 

　　一、MySQL master-master配置

　　1、修改MySQL配置文件

　　两台MySQL均如要开启binlog日志功能，开启方法：在MySQL配置文件[MySQLd]段中加上log-bin=MySQL-bin选项

　　两台MySQL的server-ID不能一样，默认情况下两台MySQL的serverID都是1，需将其中一台修改为2即可

　　2、将192.168.1.201设为192.168.1.202的主服务器

　　在192.168.1.201上新建授权用户

   1. MySQL> grant replication slave on *.* to 'replication'@'%' identified by 'replication';
   2. Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
   3.
   4. MySQL> show master status;
   5. +------------------+----------+--------------+------------------+
   6. | File             | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB |
   7. +------------------+----------+--------------+------------------+
   8. | MySQL-bin.000003 |      374 |              |                  |
   9. +------------------+----------+--------------+------------------+
  10. 1 row in set (0.00 sec) 

　　在192.168.1.202上将192.168.1.201设为自己的主服务器

   1. MySQL> change master to master_host='192.168.1.201',master_user='replication',master_password='replication',master_log_file='MySQL-bin.000003',master_log_pos=374;
   2. Query OK, 0 rows affected (0.05 sec)
   3.
   4. MySQL> start slave;
   5. Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
   6.
   7. MySQL> show slave status\G
   8. *************************** 1. row ***************************
   9.              Slave_IO_State: Waiting for master to send event
  10.                 Master_Host: 192.168.1.201
  11.                 Master_User: replication
  12.                 Master_Port: 3306
  13.               Connect_Retry: 60
  14.             Master_Log_File: MySQL-bin.000003
  15.         Read_Master_Log_Pos: 374
  16.              Relay_Log_File: MySQL-master2-relay-bin.000002
  17.               Relay_Log_Pos: 235
  18.       Relay_Master_Log_File: MySQL-bin.000003
  19.            Slave_IO_Running: Yes
  20.           Slave_SQL_Running: Yes
  21.             Replicate_Do_DB:
  22.         Replicate_Ignore_DB:
  23.          Replicate_Do_Table:
  24.      Replicate_Ignore_Table:
  25.     Replicate_Wild_Do_Table:
  26. Replicate_Wild_Ignore_Table:
  27.                  Last_Errno: 0
  28.                  Last_Error:
  29.                Skip_Counter: 0
  30.         Exec_Master_Log_Pos: 374
  31.             Relay_Log_Space: 235
  32.             Until_Condition: None
  33.              Until_Log_File:
  34.               Until_Log_Pos: 0
  35.          Master_SSL_Allowed: No
  36.          Master_SSL_CA_File:
  37.          Master_SSL_CA_Path:
  38.             Master_SSL_Cert:
  39.           Master_SSL_Cipher:
  40.              Master_SSL_Key:
  41.       Seconds_Behind_Master: 0
  42. 1 row in set (0.00 sec) 

　　3、将192.168.1.202设为192.168.1.201的主服务器

　　在192.168.1.202上新建授权用户

   1. MySQL> grant replication slave on *.* to 'replication'@'%' identified by 'replication';
   2. Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
   3.
   4. MySQL> show master status;
   5. +------------------+----------+--------------+------------------+
   6. | File             | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB |
   7. +------------------+----------+--------------+------------------+
   8. | MySQL-bin.000003 |      374 |              |                  |
   9. +------------------+----------+--------------+------------------+
  10. 1 row in set (0.00 sec) 

　　在192.168.1.201上，将192.168.1.202设为自己的主服务器

   1. MySQL> change master to master_host='192.168.1.202',master_user='replication',master_password='replication',master_log_file='MySQL-bin.000003',master_log_pos=374;
   2. Query OK, 0 rows affected (0.05 sec)
   3.
   4. MySQL> start slave;
   5. Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
   6.
   7. MySQL> show slave status\G
   8. *************************** 1. row ***************************
   9.              Slave_IO_State: Waiting for master to send event
  10.                 Master_Host: 192.168.1.202
  11.                 Master_User: replication
  12.                 Master_Port: 3306
  13.               Connect_Retry: 60
  14.             Master_Log_File: MySQL-bin.000003
  15.         Read_Master_Log_Pos: 374
  16.              Relay_Log_File: MySQL-master1-relay-bin.000002
  17.               Relay_Log_Pos: 235
  18.       Relay_Master_Log_File: MySQL-bin.000003
  19.            Slave_IO_Running: Yes
  20.           Slave_SQL_Running: Yes
  21.             Replicate_Do_DB:
  22.         Replicate_Ignore_DB:
  23.          Replicate_Do_Table:
  24.      Replicate_Ignore_Table:
  25.     Replicate_Wild_Do_Table:
  26. Replicate_Wild_Ignore_Table:
  27.                  Last_Errno: 0
  28.                  Last_Error:
  29.                Skip_Counter: 0
  30.         Exec_Master_Log_Pos: 374
  31.             Relay_Log_Space: 235
  32.             Until_Condition: None
  33.              Until_Log_File:
  34.               Until_Log_Pos: 0
  35.          Master_SSL_Allowed: No
  36.          Master_SSL_CA_File:
  37.          Master_SSL_CA_Path:
  38.             Master_SSL_Cert:
  39.           Master_SSL_Cipher:
  40.              Master_SSL_Key:
  41.       Seconds_Behind_Master: 0
  42. 1 row in set (0.00 sec) 

　　4、MySQL同步测试

　　如上述均正确配置，现在任何一台MySQL上更新数据都会同步到另一台MySQL，MySQL同步在此不再演示

　　二、keepalived安装及配置

　　1、192.168.1.201服务器上keepalived安装及配置

　　安装keepalived

   1. #tar zxvf keepalived-1.1.20.tar.gz
   2. #cd keepalived-1.1.20
   3. #./configure --prefix=/usr/local/keepalived --with-kernel-dir=/usr/src/kernels/2.6.18-164.el5-i686
   4. #make && make install 

　　配置keepalived

　　我们自己在新建一个配置文件，默认情况下keepalived启动时会去/etc/keepalived目录下找配置文件

   1. #mkdir /etc/keepalived
   2. #vi /etc/keepalived/keepalived.conf
   3. ! Configuration File for keepalived
   4. global_defs {
   5.      notification_email {
   6.      luwenju@live.cn
   7.      }
   8.      notification_email_from luwenju@live.cn
   9.      smtp_server 127.0.0.1
  10.      smtp_connect_timeout 30
  11.      router_id MySQL-ha
  12.      }
  13.
  14. vrrp_instance VI_1 {
  15.      state BACKUP   #两台配置此处均是BACKUP
  16.      interface eth0
  17.      virtual_router_id 51
  18.      priority 100   #优先级，另一台改为90
  19.      advert_int 1
  20.      nopreempt  #不抢占，只在优先级高的机器上设置即可，优先级低的机器不设置
  21.      authentication {
  22.      auth_type PASS
  23.      auth_pass 1111
  24.      }
  25.      virtual_ipaddress {
  26.      192.168.1.200
  27.      }
  28.      }
  29.
  30. virtual_server 192.168.1.200 3306 {
  31.      delay_loop 2   #每个2秒检查一次real_server状态
  32.      lb_algo wrr   #LVS算法
  33.      lb_kind DR    #LVS模式
  34.      persistence_timeout 60   #会话保持时间
  35.      protocol TCP
  36.      real_server 192.168.1.201 3306 {
  37.      weight 3
  38.      notify_down /usr/local/MySQL/bin/MySQL.sh  #检测到服务down后执行的脚本
  39.      TCP_CHECK {
  40.      connect_timeout 10    #连接超时时间
  41.      nb_get_retry 3       #重连次数
  42.      delay_before_retry 3   #重连间隔时间
  43.      connect_port 3306   #健康检查端口
  44.      }
  45.      } 

　　编写检测服务down后所要执行的脚本

 #vi /usr/local/MySQL/bin/MySQL.sh
 #!/bin/sh
 pkill keepalived
 #chmod +x /usr/local/MySQL/bin/MySQL.sh

　　注：此脚本是上面配置文件notify_down选项所用到的，keepalived使用notify_down选项来检查real_server的服务状态，当发现real_server服务故障时，便触发此脚本；我们可以看到，脚本就一个命令，通过pkill keepalived强制杀死keepalived进程，从而实现了MySQL故障自动转移。另外，我们不用担心两个MySQL会同时提供数据更新操作，因为每台MySQL上的keepalived的配置里面只有本机MySQL的IP+VIP，而不是两台MySQL的IP+VIP

　　启动keepalived

   1. #/usr/local/keepalived/sbin/keepalived –D
   2. #ps -aux | grep keepalived 

　　测试

　　找一台局域网PC，然后去ping  MySQL的VIP，这时候MySQL的VIP是可以ping的通的

　　停止MySQL服务，看keepalived健康检查程序是否会触发我们编写的脚本

　　2、192.168.1.202上keepalived安装及配置

　　安装keepalived

   1. #tar zxvf keepalived-1.1.20.tar.gz
   2. #cd keepalived-1.1.20
   3. #./configure --prefix=/usr/local/keepalived --with-kernel-dir=/usr/src/kernels/2.6.18-164.el5-i686
   4. #make && make install 

　　配置keepalived

　　这台配置和上面基本一样，但有三个地方不同：优先级为90、无抢占设置、real_server为本机IP

   1. #mkdir /etc/keepalived
   2. #vi /etc/keepalived/keepalived.conf
   3. ! Configuration File for keepalived
   4. global_defs {
   5.      notification_email {
   6.      luwenju@live.cn
   7.      }
   8.      notification_email_from luwenju@live.cn
   9.      smtp_server 127.0.0.1
  10.      smtp_connect_timeout 30
  11.      router_id MySQL-ha
  12.      }
  13.
  14. vrrp_instance VI_1 {
  15.      state BACKUP
  16.      interface eth0
  17.      virtual_router_id 51
  18.      priority 90
  19.      advert_int 1
  20.      authentication {
  21.      auth_type PASS
  22.      auth_pass 1111
  23.      }
  24.      virtual_ipaddress {
  25.      192.168.1.200
  26.      }
  27.      }
  28.
  29. virtual_server 192.168.1.200 3306 {
  30.      delay_loop 2
  31.      lb_algo wrr
  32.      lb_kind DR
  33.      persistence_timeout 60
  34.      protocol TCP
  35.      real_server 192.168.1.202 3306 {
  36.      weight 3
  37.      notify_down /usr/local/MySQL/bin/MySQL.sh
  38.      TCP_CHECK {
  39.      connect_timeout 10
  40.      nb_get_retry 3
  41.      delay_before_retry 3
  42.      connect_port 3306
  43.      }
  44.      } 

　　编写检测服务down后所要执行的脚本

   1. #vi /usr/local/MySQL/bin/MySQL.sh
   2. #!/bin/sh
   3. pkill keepalived
   4. #chmod +x /usr/local/MySQL/bin/MySQL.sh
   5.
   6. 启动keepalived
   7. #/usr/local/keepalived/sbin/keepalived –D
   8. #ps -aux | grep keepalived 

　　测试

　　停止MySQL服务，看keepalived健康检查程序是否会触发我们编写的脚本

　　三、测试

　　MySQL远程登录测试

　　我们找一台安装有MySQL客户端的windows，然后登录VIP，看是否能登录，在登录之两台MySQL服务器都要授权允许从远程登录

   1. MySQL> grant all privileges on *.* to 'root'@'%' identified by '123456';
   2. Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)
   3.
   4. MySQL> flush privileges;
   5. Query OK, 0 rows affected (0.00 sec) 

　　使用客户端登录VIP测试

   1. C:\MySQL\bin>MySQL.exe -uroot -p123456 -h192.168.1.200 -P3306
   2. Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
   3. Your MySQL connection id is 224
   4. Server version: 5.0.89-log Source distribution
   5.
   6. Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.
   7.
   8. MySQL> 

　　● keepalived故障转移测试

　　※在windows客户端一直去ping  VIP，然后关闭192.168.1.201上的keepalived，正常情况下VIP就会切换到192.168.1.202上面去

　　※开启192.168.1.201上的keepalived，关闭192.168.1.202上的keepalived，看是否能自动切换，正常情况下VIP又会属于192.168.1.201

　　注：keepalived切换速度还是非常块的，整个切换过程只需1-3秒

　　● MySQL故障转移测试

　　※在192.168.1.201上关闭MySQL服务，看VIP是否会切换到192.168.1.202上

　　※开启192.168.1.201上的MySQL和keepalived，然后关闭192.168.1.202上的MySQL，看VIP是否会切换到192.168.1.201上

　　下面是用windows客户端连接的MySQL的VIP，在切换时我执行了一个MySQL查询命令，从执行show databases到显示出结果时间为3-5秒（大家可以看到上面有个错误提示，不过不用担心，因为我们的keepalived切换大概为3秒左右，这3秒左右VIP是谁都不属于的）

   1. MySQL> show databases;
   2. ERROR 2006 (HY000): MySQL server has gone away
   3. No connection. Trying to reconnect...
   4. Connection id:    592
   5. Current database: *** NONE ***
   6.
   7. +--------------------+
   8. | Database           |
   9. +--------------------+
  10. | information_schema |
  11. | MySQL              |
  12. | test               |
  13. +--------------------+
  14. 3 rows in set (9.01 sec) 

　　后话：世间万事万物，都不具备绝对的完美，就像上面的MySQL-HA一样，keepalived只能做到对3306的健康检查，但是做不到比如像MySQL复制中的slave-SQL、slave-IO进程的检查。所以要想做到一些细致的健康检查，还得需要借助额外的监控工具，比如nagios，然后用nagios实现短信、邮件报警，从而能够有效地解决问题。