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.      [email protected]  
7.      }  
8.      notification_email_from [email protected]  
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

1. #vi /usr/local/MySQL/bin/MySQL.sh  
2. #!/bin/sh  
3. pkill keepalived  
4. #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.      [email protected]  
7.      }  
8.      notification_email_from [email protected]  
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。