MHA概念

MHA的概念

MHA（MasterHigh Availability）是一套优秀的MySQL高可用环境下故障切换和主从复制的软件。
MHA 的出现就是解决MySQL单点故障的问题。
MySQL故障切换过程中，MHA能做到0-30秒内自动完成故障切换操作。
MHA能在故障切换的过程中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。

补充：解决Mysql主从复制单点故障的方案

keepalived + Mysql：主备切换，可能会出现主备数据不一致的问题
MMM（Master-Master replication manager for MvSQL，MySQL主主复制管理器）：双主(vip)多从，可能会出现脑裂问题
MHA：一主多从，采用的是master的高可用

MHA 的组成

MHA Node（数据节点）
- MHA Node 运行在每台 MySQL 服务器上。
MHA Manager（管理节点）
- 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 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。

MHA 的特点

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不丢失。
使用半同步复制，可以大大降低数据丢失的风险，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支持一主多从架构，最少三台服务器，即一主两从。

MHA工作原理

MHA一主多从架构，最少三台服务器，即一主两从。

MHA实现的master的高可用，以此实现整个主从复制群集的高可用
MHA Node运行在每个mysql服务器上。MHA Manager运行在某一台slave上，或者单独部署在一台独立的机器上，会定时检测master状态
如果master发生故障，就会将有最新数据的slave提升为master，其他的slave和新的master再做主从复制连接
master通过VIP来接受写的请求，master发生故障，MHA会将VIP转移给新的master

搭建MySQL MHA

实验思路

MHA架构
- 数据库安装
- 一主两从
- MHA搭建
故障模拟
- 主库失效
- 备选主库成为主库
- 原故障主库恢复重新加入到MHA成为从库

准备工作

Master 节点服务器：(mysql5.7、MHA node) mysql1/192.168.44.20
Slave1 节点服务器：(mysql5.7、MHA node) mysql2/192.168.44.30
Slave2 节点服务器：(mysql5.7、MHA node) mysql3/192.168.44.40
MHA manager 节点服务器：(MHA node 和 manager) manager/192.168.44.50
关闭防火墙和selinux

操作过程

主机名的修改

配置主从复制
- 所有主机进行时间同步
- 服务器修改mysql配置文件，重启服务
- 在 Master、Slave1、Slave2 节点上都对mysql和mysqlbinlog创建软链接到/usr/sbin中
- mysql所有节点进行数据库授权操作
  - 所有数据库节点进行mysql主从同步的授权
  - 所有数据库节点给MHA做授权
  - 给主机名做相关权限认证（防止从库通过主机名连接不上主库）
- 配置主从同步
  - 两个从库必须设置为只读模式
- 在Master主库插入数据，测试数据库同步。从节点查看
配置MHA
- 所有的服务器安装MHA软件
  - 所有服务器上都安装 MHA 依赖的环境，首先安装epel 源
  - 安装MHA 软件包，先在所有服务器上必须先安装node 组件
    对于每个操作系统版本不一样，这里 Centos7.4必须选择0.57版本。
    在所有服务器上必须先安装node组件，最后在MHA-manager节点上安装 manager组件，因为 manager依赖node 组件。
  - 在 MHA manager 节点上安装 manager 组件

#manager 组件安装后在/usr/local/bin 下面会生成几个工具，主要包括以下几个：
masterha_check_ssh 检查 MHA 的 SSH 配置状况
masterha_check_repl 检查 MySQL 复制状况
masterha_manger 启动 manager的脚本
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 控制故障转移（自动或者手动）
masterha_conf_host 添加或删除配置的 server 信息
masterha_stop  关闭manager

#node 组件安装后也会在/usr/local/bin 下面会生成几个脚本（这些工具通常由 MHAManager 的脚本触发，无需人为操作）主要如下：
save_binary_logs 保存和复制 master 的二进制日志
apply_diff_relay_logs 识别差异的中继日志事件并将其差异的事件应用于其他的 slave
filter_mysqlbinlog 去除不必要的 ROLLBACK 事件（MHA 已不再使用这个工具）
purge_relay_logs 清除中继日志（不会阻塞 SQL 线程）

在所有服务器上配置无密码认证
- 在 manager 节点上配置到所有数据库节点的无密码认证
- 在 mysql1 上配置到数据库节点 mysql2 和 mysql3 的无密码认证
- 在 mysql2 上配置到数据库节点 mysql1 和 mysql3 的无密码认证
- 在 mysql3 上配置到数据库节点 mysql1 和 mysql2 的无密码认证
在 manager 节点上配置 MHA
- 在 manager 节点上复制相关脚本到/usr/local/bin 目录
- 复制上述的自动切换时 VIP 管理的脚本到 /usr/local/bin 目录，这里使用master_ip_failover脚本来管理 VIP 和故障切换
- 复制手动切换时候的切换脚本master_ip_online_change到 /usr/local/bin 目录
- 修改内容如下：（删除原有内容，直接复制并修改vip相关参数。可在拷贝前输入 :set paste 解决vim粘贴乱序问题）

#!/usr/bin/env perl
use strict;
use warnings FATAL => 'all';

use Getopt::Long;

my (
$command, $ssh_user, $orig_master_host, $orig_master_ip,
$orig_master_port, $new_master_host, $new_master_ip, $new_master_port
);
#############################添加内容部分#########################################
my $vip = '192.168.44.200';
my $brdc = '192.168.44.255';
my $ifdev = 'ens33';
my $key = '1';
my $ssh_start_vip = "/sbin/ifconfig $ifdev:$key $vip";
my $ssh_stop_vip = "/sbin/ifconfig $ifdev:$key down";
my $exit_code = 0;
#my $ssh_start_vip = "/usr/sbin/ip addr add $vip/24 brd $brdc dev $ifdev label $ifdev:$key;/usr/sbin/arping -q -A -c 1 -I $ifdev $vip;iptables -F;";
#my $ssh_stop_vip = "/usr/sbin/ip addr del $vip/24 dev $ifdev label $ifdev:$key";
##################################################################################
GetOptions(
'command=s' => \$command,
'ssh_user=s' => \$ssh_user,
'orig_master_host=s' => \$orig_master_host,
'orig_master_ip=s' => \$orig_master_ip,
'orig_master_port=i' => \$orig_master_port,
'new_master_host=s' => \$new_master_host,
'new_master_ip=s' => \$new_master_ip,
'new_master_port=i' => \$new_master_port,
);

exit &main();

sub main {

print "\n\nIN SCRIPT TEST====$ssh_stop_vip==$ssh_start_vip===\n\n";

if ( $command eq "stop" || $command eq "stopssh" ) {

my $exit_code = 1;
eval {
print "Disabling the VIP on old master: $orig_master_host \n";
&stop_vip();
$exit_code = 0;
};
if ($@) {
warn "Got Error: $@\n";
exit $exit_code;
}
exit $exit_code;
}
elsif ( $command eq "start" ) {

my $exit_code = 10;
eval {
print "Enabling the VIP - $vip on the new master - $new_master_host \n";
&start_vip();
$exit_code = 0;
};
if ($@) {
warn $@;
exit $exit_code;
}
exit $exit_code;
}
elsif ( $command eq "status" ) {
print "Checking the Status of the script.. OK \n";
exit 0;
}
else {
&usage();
exit 1;
}
}
sub start_vip() {
`ssh $ssh_user\@$new_master_host \" $ssh_start_vip \"`;
}
## A simple system call that disable the VIP on the old_master
sub stop_vip() {
`ssh $ssh_user\@$orig_master_host \" $ssh_stop_vip \"`;
}

sub usage {
print
"Usage: master_ip_failover --command=start|stop|stopssh|status --orig_master_host=host --orig_master_ip=ip --orig_master_port=port --new_master_host=host --new_master_ip=ip --new_master_port=port\n";
}

创建 MHA 软件目录并拷贝配置文件，这里使用app1.cnf配置文件来管理 mysql 节点服务器
- 复制发生切换后发送的报警的脚本到 /usr/local/bin 目录，在配置文件中加入对发生切换后发送的报警的脚本的设置
- 修改配置文件中的密码以及slave同步的账号密码为自己之前设置的

#修改后的配置内容
[server default]
manager_log=/var/log/masterha/app1/manager.log
manager_workdir=/var/log/masterha/app1
master_binlog_dir=/usr/local/mysql/data
master_ip_failover_script=/usr/local/bin/master_ip_failover
master_ip_online_change_script=/usr/local/bin/master_ip_online_change
user=mha
password=abc123
ping_interval=1
remote_workdir=/tmp
repl_password=123456
repl_user=myslave
secondary_check_script=/usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.44.30 -s 192.168.44.40
shutdown_script=""
ssh_user=root
report_script=/usr/local/bin/send_report

[server1]
hostname=192.168.44.20
port=3306

[server2]
candidate_master=1
check_repl_delay=0
hostname=192.168.44.30
port=3306

[server3]
hostname=192.168.44.40
port=3306

第一次配置需要在 Master 节点上手动开启虚拟IP
在 manager 节点上测试 ssh 无密码认证，如果正常最后会输出 successfully
在 manager 节点上测试 mysql 主从连接情况，最后出现 MySQL Replication Health is OK 字样说明正常
在 manager 节点上启动 MHA

--remove_dead_master_conf：该参数代表当发生主从切换后，老的主库的 ip 将会从配置文件中移除。   
--manger_log：日志存放位置。    
--ignore_last_failover：在缺省情况下，如果 MHA 检测到连续发生宕机，且两次宕机间隔不足 8 小时的话，则不会进行 Failover， 之所以这样限制是为了避免 ping-pong 效应。该参数代表忽略上次 MHA 触发切换产生的文件，默认情况下，MHA 发生切换后会在 app1.failover.complete 日志文件中记录，下次再次切换的时候如果发现该目录下存在该文件将不允许触发切换， 除非在第一次切换后删除该文件，为了方便，这里设置为--ignore_last_failover。

使用&后台运行程序：结果会输出到终端；使用Ctrl+C发送SIGINT信号，程序免疫；关闭session发送SIGHUP信号，程序关闭。
使用nohup运行程序：结果默认会输出到nohup.out；使用Ctrl+C发送SIGINT信号，程序关闭；关闭session发送SIGHUP信号，程序免疫。
使用nohup和&配合来启动程序nohup ./test &：同时免疫SIGINT和SIGHUP信号。

查看 MHA 状态，可以看到当前的 master 是 Mysql1 节点
查看 MHA 日志，也以看到当前的 master 是 192.168.44.20
在Mysql1上查看 VIP 地址是否存在，VIP 地址不会因为 manager 节点停止 MHA 服务而消失。

故障模拟

在Mysql1上停止mysql服务，MHA 会自动修改 app1.cnf 文件内容，将宕机的 mysql1 节点删除。 mysql2 会自动接管 VIP，成为新的master。

在 manager 节点上监控观察日志记录
在 Master 节点 Mysql1 上停止mysql服务
查看manager节点上的日志文件
查看VIP地址位置
登录mysql3的数据库，查看主从复制的状态
查看manager节点的配置文件。MHA 会自动修改 app1.cnf 文件内容，将宕机的 mysql1 节点删除。

故障切换备选主库的算法

一般判断从库的是从（position/GTID）判断优劣，数据有差异，最接近于master的slave，成为备选主。
数据一致的情况下，按照配置文件顺序，选择备选主库。
设定有权重（candidate_master=1），按照权重强制指定备选主。
- 默认情况下如果一个slave落后master 100M的relay logs的话，即使有权重，也会失效。
- 如果 check_repl_delay=0 的话，即使落后很多日志，也强制选择其为备选主。

故障修复

修复mysql1（即修复原来的主节点）
在新的主库服务器 Mysql2 查看二进制日志文件和同步点，然后在原主库服务器 mysql1 执行同步操作，同步现在主库中的数据
在 manager 节点上修改配置文件app1.cnf
在 manager 节点上启动 MHA

注：

如果解决中英字不兼容报错的问题，执行dos2unix /usr/local/bin/master_ip_failover
master节点宕机后，直接进行主从复制连接，可能会导致主从数据不一致，所以先同步数据后再进行主从复制连接

主从数据不一致解决方法

重新做主从，完全同步。该方法适用于主从库数据相差较大，或者要求数据完全统一的情况

先进入主库，进行锁表，防止数据写入

mysql> flush tables with read lock;  
注意：该处是锁定为只读状态，语句不区分大小写

进行数据备份

#把数据备份到mysql.bak.sql文件  
mysqldump -uroot -p -hlocalhost > mysql.bak.sql  
这里注意一点：数据库备份一定要定期进行，可以用shell脚本或者python脚本，都比较方便，确保数据万无一失

查看master 状态

mysql> show master status;  
+-------------------+----------+--------------+-------------------------------+  
| File | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB |  
+-------------------+----------+--------------+-------------------------------+  
| mysqld-bin.000001 | 3260 | | mysql,test,information_schema |  
+-------------------+----------+--------------+-------------------------------+  
1 row in set (0.00 sec)

把mysql备份文件传到从库机器，进行数据恢复

#使用scp命令  
scp mysql.bak.sql root@192.168.44.20:/tmp/

停止从库的状态mysql> stop slave;
然后到从库执行mysql命令，导入数据备份source /tmp/mysql.bak.sql
设置从库同步，注意该处的同步点，就是主库show master status信息里的| File| Position两项

change master to master_host = '192.168.128.100', master_user = 'rsync', master_port=3306, master_password='', master_log_file = 'mysqld-bin.000001', master_log_pos=3260;

重新开启从同步start slave;
查看同步状态mysql> show slave status\G

MHA高可用配置