一、MHA基础

1、 MHA背景介绍

MHA 是Perl语言写的，开源的MYSQL故障切换方案；全称：Master High Availability，故障切换时间10-30s

有人说，我不要MHA行不行啊； 可以，没问题， 如果主数据库故障了？

首先，你需要手动一个一个地登录上所有的SLAVE从库，然后一个个对比，看谁执行的BINLOG比较新，然后将其作为主库。

接下来，你还需要手动把所有的从库CHANGE MASTER到新选出的主库。

一个字“费劲”！

这要是别的事，也还可以忍，但主库挂掉，会导致业务无法访问，一堆人站你旁边看着你，到时候一紧张再忘记开写了、SLAVE挂不上去，这个影响时间就不是一星半点了；

为了解决上述问题，就有人写了个程序，来执行自动的主从故障切换，这就是MHA；

2、 MHA简介

　　MHA（Master High Availability）是由日本人 yoshinorim（原就职于DeNA现就职于FaceBook）开发的一款成熟的、开源的 MySQL 的高可用程序。它为 MySQL 主从复制架构提供了自动故障切换（ automating master failover） 功能。 MHA 在监控到 master 节点故障时，会提升其中拥有最新数据的 slave 节点成为新的master 节点，在此期间，MHA 会通过于其它从节点获取额外信息来避免一致性方面的问题，从而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，而且整个故障转移过程对应用程序完全透明。最值得称赞的一点是：这一自动故障切换操作，MHA能在10~30秒之内完成。

​ 此外，MHA 还提供了 master 节点的在线切换功能，即按需切换 master/slave 节点，大概0.5-2秒内即可完成。

​ 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，例如一主二从。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，目前淘宝的TMHA已经支持一主一从。

3、MHA工作原理

MHA的组成

MHA由node和manager组成；

• MHA Node(数据节点)：

相当于监控客户端,所有数据库机器都需要部署node 复制代码

• MHA Manager(管理节点)

  Manager相当于服务端，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（如果原主库恢复，只能当从库）。

  通常单独部署在一台独立机器上管理多个 master/slave 集群(组)，每个 master/slave 集群称作一个 application，用来管理统筹整个集群。

  Manager应该尽量避免部署在主库上，否则主机一挂则全挂，不仅主库完蛋了，负责自动迁移的Manager也完蛋了，也没人负责自动故障迁移了，导致架构不可用了。

  可以考虑部署在某一个slave上，此时这台主机挂掉了，只是挂了一个slave，以及Manager，如果此时你不是倒了霉，（主库也挂了），那还不至于架构不可用。但有一点需要注意的是：如果Manager部署在slave上，那么该slave就无法被升级为主库；

4、MHA的优点总结

• 自动的故障检测与转移，通常在10-30秒以内;
• 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。
• 很好地解决了主库崩溃数据的一致性问题
• 不需要对当前的mysql环境做重大修改
• 5、不需要在现有的复制框架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;
• 6、性能优秀，可以工作在半同步和异步复制框架，支持gtid，当监控mysql状态时，仅需要每隔N秒向master发送ping包(默认3秒)，所以对性能无影响。你可以理解为MHA的性能和简单的主从复制框架性能一样。
• 7、只要replication支持的存储引擎都支持MHA，不会局限于innodb
• 8、对于一般的keepalived高可用，当vip在一台机器上的时候，另一台机器是闲置的，而MHA中并无闲置主机。

二、MHA搭建实验

环境设置：

MHA manager服务器 192.168.37.128

master服务器 192.168.37.101

slave1服务器 192.168.37.133

slave2服务器 192.168.37.135

主从复制需要做好，具体内容在上一篇博客，此处不再赘述

1、配置MHA

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组件 依赖 node 组件。

 ##（1）所有服务器上都安装 MHA 依赖的环境，首先安装 epel 源##
 yum install epel-release --nogpgcheck -y
 ​
 #安装 MHA依赖环境
 yum install -y perl-DBD-MySQL \
 perl-Config-Tiny \
 perl-Log-Dispatch \
 perl-Parallel-ForkManager \
 perl-ExtUtils-CBuilder \
 perl-ExtUtils-MakeMaker \
 perl-CPAN
 ​
 ##（2）安装 MHA 软件包，必须先在所有服务器上安装 node 组件##
 #将安装包上传到/opt/目录中，解压安装node组件##
 cd /opt/
 tar zxvf mha4mysql-node-0.57.tar.gz
 cd mha4mysql-node-0.57
 perl Makefile.PL
 make && make install
 ​
 ##（3）最后在 MHA manager 节点上安装 manager 组件##（manager组件依赖node 组件）
 cd /opt/
 tar zxvf mha4mysql-manager-0.57.tar.gz
 cd mha4mysql-manager-0.57
 perl Makefile.PL
 make && make install

2、在所有服务器上配置无密码认证

 ##（1）在 manager 节点上配置到所有数据库节点的无密码认证
 ssh-keygen -t rsa               #一路按回车键，生成密钥。"-t rsa"指定密钥的类型。
 ssh-copy-id 192.168.37.101   #将公钥传给所有数据库节点，形成免密码连接登录
 ssh-copy-id 192.168.37.133
 ssh-copy-id 192.168.37.135
 ​
 ##（2）在 mysql1 上配置到数据库节点 mysql2 和 mysql3 的无密码认证
 ssh-keygen -t rsa
 ssh-copy-id 192.168.37.133    #将公钥传给两个从节点，形成免密码连接登录
 ssh-copy-id 192.168.37.135
 ​
 ##（3）在 mysql2 上配置到数据库节点 mysql1 和 mysql3 的无密码认证
 ssh-keygen -t rsa
 ssh-copy-id 192.168.37.101
 ssh-copy-id 192.168.37.135
 ​
 ##（4）在 mysql3 上配置到数据库节点 mysql1 和 mysql2 的无密码认证
 ssh-keygen -t rsa
 ssh-copy-id 192.168.37.101
 ssh-copy-id 192.168.37.133

3.manager 节点上配置 MHA

 ##（1）在 manager 节点上复制相关脚本到/usr/local/bin 目录
 cp -rp /opt/mha4mysql-manager-0.57/samples/scripts /usr/local/bin
 #拷贝后会有四个执行文件
 ll /usr/local/bin/scripts/
 ​

 ##（2）复制上述的自动切换时 VIP 的管理脚本到 /usr/local/bin 目录，这里使用master_ip_failover脚本来管理 VIP 和故障切换
 cp /usr/local/bin/scripts/master_ip_failover /usr/local/bin
 ​
 ​
 ##（3）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）
 vim /usr/local/bin/master_ip_failover
 #!/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 = '192.168.37.100';                             #指定vip的地址
 my $brdc = '192.168.37.255';                            #指定vip的广播地址
 my $ifdev = 'ens33';                                    #指定vip绑定的网卡
 my $key = '1';                                          #指定vip绑定的虚拟网卡序列号
 my $ssh_start_vip = "/sbin/ifconfig ens33:$key $vip";   #代表此变量值为ifconfig ens33:1 192.168.37.100
 my $ssh_stop_vip = "/sbin/ifconfig ens33:$key down";    #代表此变量值为ifconfig ens33:1 192.168.37.100 down
 my $exit_code = 0;                                      #指定退出状态码为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";
 }

4、 manager节点编辑配置文件

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

 mkdir /etc/masterha
 cp /opt/mha4mysql-manager-0.57/samples/conf/app1.cnf /etc/masterha/   #复制配置文件
 ​
 vim /etc/masterha/app1.cnf   #删除原有内容，直接复制并修改节点服务器的IP地址
 [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=manager
 ping_interval=1
 remote_workdir=/tmp
 repl_password=123
 repl_user=myslave
 secondary_check_script=/usr/local/bin/masterha_secondary_check -s 192.168.37.133 -s 192.168.37.135
 shutdown_script=""
 ssh_user=root
 user=mha
 ​
 [server1]
 hostname=192.168.37.100
 port=3306
 ​
 [server2]
 candidate_master=1
 check_repl_delay=0
 hostname=192.168.37.133
 port=3306
 ​
 [server3]
 hostname=192.168.37.135
 port=3306

5、第一次配置需要在 Master 节点上手动开启虚拟IP

 /sbin/ifconfig ens33:1 192.168.37.100/24

6、在 manager 节点上测试 ssh 无密码认证

在 manager 节点上测试 ssh 无密码认证，如果正常最后会输出 successfully

masterha_check_ssh -conf=/etc/masterha/app1.cnf

7、在 manager 节点上测试 mysql 主从连接情况

 masterha_check_repl -conf=/etc/masterha/app1.cnf
....
 MySQL Replication Health is OK.     #出现该字样说明主从连接正常

8、在 manager 节点上启动 MHA

nohup masterha_manager --conf=/etc/masterha/app1.cnf --remove_dead_master_conf --ignore_last_failover < /dev/null > /var/log/masterha/app1/manager.log 2>&1 &

9、在 manager 节点上查看 MHA 状态 和 MHA 日志，可以看到 master的地址

 #查看 MHA 状态，可以看到当前的 master 是 Mysql1 节点。
 masterha_check_status --conf=/etc/masterha/app1.cnf
 ​
 #查看 MHA 日志，也可以看到当前的 master 是 192.168.72.192
 cat /var/log/masterha/app1/manager.log | grep "current master"

三、总结

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 的组成

1）MHA Node（数据节点）

MHA Node 运行在每台 MySQL 服务器上。

2）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。