MySQL MHA高可用集群安装与配置指南

# 1. 简介

## 1.1 什么是MySQL MHA高可用集群

MySQL MHA（Master High Availability）是一个开源的高可用性解决方案，用于管理MySQL数据库的主从复制环境。它可以自动监控主节点的运行状态，并在主节点发生故障时，自动将备节点切换为新的主节点，从而实现高可用性和无人值守的运维。

## 1.2 高可用集群的优势和应用场景

高可用性是指系统能够提供长时间的连续操作和服务，即使在出现硬件或软件故障的情况下也能保持正常运行。高可用集群的优势包括：

- 提供高可靠性和可用性：通过主从复制方式，在主节点故障时能够自动切换到备节点，保证系统持续提供服务。
- 提升系统性能：通过读写分离和负载均衡的方式，将请求分发到多个节点上进行处理，提高系统的并发处理能力。
- 简化系统维护：通过自动化管理工具，简化对数据库集群的配置、监控和维护工作。

MySQL MHA高可用集群适用于以下应用场景：

- 在线服务：如电子商务、社交媒体等需要持续提供服务的网站和应用。
- 数据库集群：将多个数据库节点组成集群，实现数据的分布式存储和高可用性。
- 实时分析：通过将数据库副本用于实时分析和报表生成，提高数据处理的效率和性能。

## 1.3 MySQL MHA高可用集群的特点

MySQL MHA高可用集群具有以下特点：

- 自动切换：当主节点发生故障时，自动将备节点切换为新的主节点，减少人工干预和系统停机时间。
- 心跳监控：通过心跳监控机制，持续监测主节点的运行状态，及时发现主节点故障并进行切换。
- 平滑切换：切换过程中可以保持集群对外提供服务，无需用户感知和干预。
- 高可靠性：通过多节点的主从复制方式，提供数据的冗余备份，保证数据的可靠性和持久性。

MySQL MHA高可用集群是一种可靠、稳定和高效的解决方案，为数据库的高可用性和灾备恢复提供了有力的支持。在接下来的章节中，我们将详细介绍MySQL MHA高可用集群的安装与配置步骤。

# 2. 准备工作

### 2.1 硬件和软件要求

在部署MySQL MHA高可用集群之前，需要确保服务器满足以下硬件和软件要求：

- 硬件要求：
- 每台服务器至少具有2个CPU和4GB内存
- 服务器之间的网络延迟低于1ms

- 软件要求：
- CentOS 7.x操作系统
- MySQL 5.6及以上版本
- MHA工具的最新版本

### 2.2 安装MySQL和MHA工具

#### 安装MySQL

在所有节点上安装MySQL数据库，并确保数据库可以相互访问。以下是在CentOS上安装MySQL数据库的示例命令：

sudo yum install mysql-server
sudo systemctl start mysqld
sudo systemctl enable mysqld

#### 安装MHA工具

1. 添加EPEL源：

sudo yum install https://dl.fedoraproject.org/pub/epel/epel-release-latest-7.noarch.rpm

2. 安装perl-DBD-MySQL：

sudo yum install perl-DBD-MySQL

3. 安装MHA工具：

sudo yum install perl-DBI perl-Config-Tiny perl-Log-Dispatch perl-Parallel-ForkManager perl-Net-SSLeay perl-IO-Socket-SSL perl-Digest-HMAC perl-libwww-perl perl-Time-HiRes
sudo yum install mha4mysql-manager
sudo yum install mha4mysql-node

### 2.3 设置网络连接和权限配置

#### 配置网络连接

在所有节点上，确保节点之间可以通过IP地址相互访问，且端口开放正常。可以使用`ping`命令测试网络连接，使用`telnet`命令测试端口是否开放。

#### 配置权限

在MySQL中创建用于MHA管理的用户，并分配相应的权限。以下是在MySQL中创建MHA用户的示例SQL命令：

CREATE USER 'mha_manager'@'%' IDENTIFIED BY 'password';
GRANT ALL ON *.* TO 'mha_manager'@'%' WITH GRANT OPTION;
FLUSH PRIVILEGES;

在以上内容中，我们介绍了准备工作的几个关键部分，包括硬件和软件要求、安装MySQL和MHA工具、以及网络连接和权限配置。在这些准备工作完成后，我们将继续进行MySQL MHA高可用集群的部署和配置。

# 3. 部署管理节点

在MySQL MHA高可用集群中，管理节点负责监控数据库实例的健康状态，并在发生故障时进行自动切换。下面是部署管理节点的详细步骤：

#### 3.1 创建管理节点

首先，我们需要选择一台服务器作为管理节点，并且安装MHA工具。

# 在服务器上安装MHA工具
$ sudo yum install perl-DBD-MySQL
$ sudo yum install perl-Config-Tiny
$ sudo yum install perl-Log-Dispatch perl-Time-HiRes
$ sudo yum install perl-Parallel-ForkManager
$ sudo yum install perl-DBI
$ sudo yum install perl-Config-Tiny
$ wget https://github.com/yoshinorim/mha4mysql-manager/releases/download/0.58/mha4mysql-manager-0.58.tar.gz
$ tar -zxvf mha4mysql-manager-0.58.tar.gz
$ cd mha4mysql-manager-0.58
$ perl Makefile.PL
$ make
$ make install

#### 3.2 配置SSH免密登录

在管理节点上配置SSH免密登录到数据库实例的所有节点，确保管理节点可以通过SSH连接到所有的数据库实例，并且执行相关的操作。

# 在管理节点上生成SSH Key，并拷贝到所有数据库节点
$ ssh-keygen -t rsa
$ ssh-copy-id user@db1
$ ssh-copy-id user@db2
$ ssh-copy-id user@db3

#### 3.3 初始化MHA管理节点配置文件

接下来，我们需要在管理节点上初始化MHA的配置文件，并配置数据库实例的相关信息。

# 在管理节点上初始化MHA配置文件
$ vi /etc/masterha/app1.cnf

[server]
user=mha_user
password=mha_pass
ssh_user=ssh_user
repl_password=repl_pass
manager_workdir=/var/log/masterha/app1
manager_log=manager.log

[server default]
manager_workdir=/var/log/masterha/app1

#### 3.4 配置主从复制

最后，我们需要在管理节点上配置数据库实例的主从复制关系，以便MHA工具可以正确监控数据库的健康状态，并在出现故障时进行主从切换。

# 在管理节点上配置数据库实例的主从复制关系
$ vi /etc/masterha/app1.cnf

[server1]
hostname=db1
candidate_master=1

[server2]
hostname=db2

[server3]
hostname=db3

以上就是部署管理节点的详细步骤，通过以上步骤，我们可以成功初始化一个MHA管理节点，并配置好相关的数据库实例信息和主从复制关系。

# 4. 部署MySQL主节点

在MySQL MHA高可用集群中，主节点负责处理写操作和数据同步，因此主节点的部署非常重要。

#### 4.1 创建主节点

首先，我们需要选择一台服务器作为主节点，并在该服务器上安装MySQL数据库。可以使用以下命令在主节点服务器上进行安装：

sudo apt-get update
sudo apt-get install mysql-server

#### 4.2 配置主节点的MySQL实例

安装完成后，需要配置MySQL实例以确保其正常运行。可以通过编辑MySQL配置文件（通常为`/etc/mysql/my.cnf`）来进行配置，例如：

[mysqld]
server-id=1
log_bin=mysql-bin
binlog_format=row

#### 4.3 启动主节点服务

配置完成后，通过以下命令启动MySQL服务：

sudo service mysql start

#### 4.4 配置主节点的二进制日志

主节点的二进制日志用于记录所有的数据更改，以便备节点能够进行数据同步。可以通过以下SQL语句在MySQL中配置二进制日志：

mysql> CREATE USER 'repl'@'%' IDENTIFIED BY 'password';
mysql> GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'repl'@'%';

接下来需要重启MySQL服务，使配置生效：

sudo service mysql restart

通过以上步骤，我们成功部署了MySQL主节点，并配置了必要的参数和权限，以确保主节点的正常工作和数据同步。

# 5. 部署MySQL备节点

在MySQL MHA高可用集群中，备节点是作为主节点的备份，以保证系统在主节点发生故障时能够快速切换到备节点保证系统的高可用性。接下来我们将介绍如何部署MySQL备节点。

##### 5.1 创建备节点

在部署MySQL备节点之前，首先需要在数据库服务器上创建一个新的备节点。可以使用类似的服务器配置来创建备节点，确保备节点具有适当的硬件和软件要求。

##### 5.2 配置备节点的MySQL实例

1. 在备节点服务器上安装MySQL实例，并确保与主节点相同的MySQL版本和配置参数。

-- 使用root账号登录到备节点服务器上，安装MySQL数据库
sudo apt-get install mysql-server

2. 使用与主节点相同的配置文件(`my.cnf`)配置备节点的MySQL实例，确保主从复制的正常运行。

[mysqld]
server-id = 2
# 其他与主节点相同的配置参数

##### 5.3 启动备节点服务

启动备节点的MySQL服务，并确保数据库可以正常连接和运行。

-- 启动MySQL服务
sudo systemctl start mysql
-- 确保MySQL服务已经在运行
sudo systemctl status mysql

##### 5.4 同步数据

在备节点创建完毕后，需要将主节点的数据同步到备节点，保持数据的一致性。可以通过使用MySQL内置的备份和恢复工具或者第三方复制工具来同步数据，确保备节点与主节点的数据保持同步。

-- 通过xtrabackup工具备份主节点的数据
xtrabackup --backup --host=主节点地址 --user=用户名 --password=密码 --target-dir=/path/to/backup

-- 将备份数据拷贝到备节点
scp -r /path/to/backup 备节点地址:/path/to/restore

-- 使用xtrabackup工具恢复备份到备节点
xtrabackup --prepare --target-dir=/path/to/restore

完成以上步骤后，MySQL备节点即部署完成，可以通过MHA工具对其进行配置，实现高可用集群的自动监控和切换功能。

# 6. 测试高可用性

在部署完MySQL MHA高可用集群后，我们需要进行一些测试来验证集群的高可用性。

#### 6.1 模拟主节点故障

为了测试主节点故障时的自动切换功能，我们可以模拟主节点的故障。

首先，我们需要进入主节点的MySQL控制台，停止MySQL服务：

sudo systemctl stop mysql

#### 6.2 MHA自动切换到备节点

当主节点停止后，MHA会自动检测到主节点故障，并将备节点切换为新的主节点。

我们可以通过查看MHA管理节点的日志来确认切换是否成功：

tail -f /var/log/masterha/app1.log

如果日志中显示了切换成功的信息，则说明MHA已经自动将备节点切换为新的主节点。

#### 6.3 恢复主节点并进行切换回主节点测试

在切换成功后，我们需要恢复原来的主节点，并测试集群是否能够再次切换回原来的主节点。

首先，我们需要进入备节点的MySQL控制台，停止MySQL服务：

sudo systemctl stop mysql

然后，我们可以通过查看MHA管理节点的日志来确认切换是否成功：

tail -f /var/log/masterha/app1.log

如果日志中显示了切换成功的信息，则说明MHA已经自动将备节点切换回原来的主节点。

通过以上测试，我们可以确认MySQL MHA高可用集群的自动切换功能已经正常工作，并能够确保数据库的高可用性。