mysql高可用架构方案之二(keepalived+lvs+读写分离+负载均衡)_MySQL
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2023-12-27 14:42:51
...
mysql主从复制与lvs+keepalived实现负载高可用
目录
1、前言 4
2、原理 4
2.1、概要介绍 4
2.2、工作原理 4
2.3、实际作用 4
3方案 4
3.1、环境 4
3.2、架构图 5
3.3、设计原理 6
4、相关软件安装 6
4、配置mysql的主从 7
5、通过lvs+keepalived实现负载与热备,并实现读写分离 8
1、前言
最近研究了下高可用的东西,这里总结一下mysql主从复制读写分离度的高可用方案,可以提高服务器的使用效率,也可以提高提高维护效率。同时应用的效率也会有一定的提升,如果改造需要应用修改读取的ip地址与写入的ip地址,改造起来还算容易。
2、原理
2.1、概要介绍
如果将TCP/IP划分为5层,则Keepalived就是一个类似于3~5层交换机制的软件,具有3~5层交换功能,其主要作用是检测web服务器的状 态,如果某台web服务器故障,Keepalived将检测到并将其从系统中剔除,当该web服务器工作正常后Keepalived自动将其加入到服务器 群中,这些工作全部自动完成,而不需要人工干预,只需要人工修复故障的web服务器即可。
2.2、工作原理
Keepalived基于VRRP协议来实现高可用解决方案,利用其避免单点故障,通常这个解决方案中,至少有2台服务器运行Keepalived,即一 台为MASTER,另一台为BACKUP,但对外表现为一个虚拟IP,MASTER会发送特定消息给BACKUP,当BACKUP收不到该消息时,则认为 MASTER故障了,BACKUP会接管虚拟IP,继续提供服务,从而保证了高可用性,3层机理是发送ICMP数据包即PING给某台服务器,如果不痛,则认为其故障,并从服务器群中剔除。4层机理是检测TCP端口号状态来判断某台服务器是否故障,如果故障,则从服务器群中剔除。5层机理是根据用户的设定检查某个服务器应用程序是否正常运行,如果不正常,则从服务器群中剔除。3、
2.3、实际作用
Keepalived+lvs主要用作RealServer的健康检查,以及负载均衡设备MASTER和BACKUP之间failover的实现。
3方案
本案例先使用两台linux做双机MASTER-SLAVE高可用,实现都写分离,用于提高查询性能),采用MYSQL5.6.x的半同步实现数据复制和同步,使用keepalived来监控MYSQL和提供读写VIP浮动。Keepalived在这里主要用作RealServer的健康状态检查以及LoadBalance主机和BackUP主机之间failover的实现
任何一台主机宕机都不会影响对外提供服务(读写vip可以浮动),保持服务的高可用。
3.1、环境
主机A:192.168.150.171
主机B:192.168.150.172
W-VIP:192.168.150.173 (负责写入)
R-VIP:192.168.150.174 (负责读取)
Client:任意,只要能访问以上三个IP即可
3.2、架构图
具体架构图如下:
3.3、设计原理(异常情况)
1、 服务器A和B,通过mysql的slave进程是用binlog同步数据。
2、 通过keepalived启用两个虚IP:W-VIP/R-VIP,一个负责写入,一个负责读取,实现读写分离。
3、 A和B都存在时,W-VIP下将请求转发至主机A,R-VIP将请求转发给A和B,实现负载均衡。
4、 当主机A异常时,B接管服务,W-VIP/R-VIP此时漂到了主机B上,此时这两个虚IP下都是主机B,实现高可用
5、 当主机B异常时,R-VIP会将B踢出,其他不变
具体实现后的效果
正常状态
A故障后,B的状态
架构图
4、相关软件安装
1、 mysql 可以根据需要进行安装,此处省略
2、 lvs+keepalived的安装
关联lvs与keepalived的ipvs所需的内核信息
ln -s /usr/src/kernels/2.6.18-194.el5-x86_64/ /usr/src/linux
安装lvs
下载:wget http://www.linuxvirtualserver.org/software/kernel-2.6/ipvsadm-1.24.tar.gz
tar -zxvf ipvsadm-1.24.tar.gz
cd tar -zxvf ipvsadm-1.24
make
make install
yum install ipv* 安装
验证
ipvsadm –v
ipvsadm v1.24 2003/06/07 (compiled with getopt_long and IPVS v1.2.0)说明安装成功
安装keepalived
configure时注意Use IPVS Framework、IPVS sync daemon support 、Use VRRP Framework要返回yes,否则无法关联ipvs功能
4、配置mysql的主从
Master(210.171)的配置
vi /etc/my.cnf
添加如下内容:
以下内容在mysql中执行
返回一表格如下,记住File的内容,等下slave的配置中要用到
Slave的配置
vi /etc/my.cnf
添加如下内容:
以下内容在mysql中执行
在返回值中查看,如果slave_IO_Runing与slave_SQL_Runing的值都为Yes说明同步成功
5、通过lvs+keepalived实现负载与热备,并实现读写分离
vi /etc/my.cnf
将这两个参数前边的 # 去掉,重启mysql
#skip-slave-start
#read-only
登陆mysql,手动将slave进程启动
mysql>slave start;
先启动master上的keepalived,正常后再启动slave上的。
启动后 主库可以查看ip a
发现210.174 读的vip 在主备机上都可以看到
210.173 写入vip在主上才能看到
后续多台实验进行中,敬请等待
目录
1、前言 4
2、原理 4
2.1、概要介绍 4
2.2、工作原理 4
2.3、实际作用 4
3方案 4
3.1、环境 4
3.2、架构图 5
3.3、设计原理 6
4、相关软件安装 6
4、配置mysql的主从 7
5、通过lvs+keepalived实现负载与热备,并实现读写分离 8
1、前言
最近研究了下高可用的东西,这里总结一下mysql主从复制读写分离度的高可用方案,可以提高服务器的使用效率,也可以提高提高维护效率。同时应用的效率也会有一定的提升,如果改造需要应用修改读取的ip地址与写入的ip地址,改造起来还算容易。
2、原理
2.1、概要介绍
如果将TCP/IP划分为5层,则Keepalived就是一个类似于3~5层交换机制的软件,具有3~5层交换功能,其主要作用是检测web服务器的状 态,如果某台web服务器故障,Keepalived将检测到并将其从系统中剔除,当该web服务器工作正常后Keepalived自动将其加入到服务器 群中,这些工作全部自动完成,而不需要人工干预,只需要人工修复故障的web服务器即可。
2.2、工作原理
Keepalived基于VRRP协议来实现高可用解决方案,利用其避免单点故障,通常这个解决方案中,至少有2台服务器运行Keepalived,即一 台为MASTER,另一台为BACKUP,但对外表现为一个虚拟IP,MASTER会发送特定消息给BACKUP,当BACKUP收不到该消息时,则认为 MASTER故障了,BACKUP会接管虚拟IP,继续提供服务,从而保证了高可用性,3层机理是发送ICMP数据包即PING给某台服务器,如果不痛,则认为其故障,并从服务器群中剔除。4层机理是检测TCP端口号状态来判断某台服务器是否故障,如果故障,则从服务器群中剔除。5层机理是根据用户的设定检查某个服务器应用程序是否正常运行,如果不正常,则从服务器群中剔除。3、
2.3、实际作用
Keepalived+lvs主要用作RealServer的健康检查,以及负载均衡设备MASTER和BACKUP之间failover的实现。
3方案
本案例先使用两台linux做双机MASTER-SLAVE高可用,实现都写分离,用于提高查询性能),采用MYSQL5.6.x的半同步实现数据复制和同步,使用keepalived来监控MYSQL和提供读写VIP浮动。Keepalived在这里主要用作RealServer的健康状态检查以及LoadBalance主机和BackUP主机之间failover的实现
任何一台主机宕机都不会影响对外提供服务(读写vip可以浮动),保持服务的高可用。
3.1、环境
主机A:192.168.150.171
主机B:192.168.150.172
W-VIP:192.168.150.173 (负责写入)
R-VIP:192.168.150.174 (负责读取)
Client:任意,只要能访问以上三个IP即可
3.2、架构图
具体架构图如下:
3.3、设计原理(异常情况)
1、 服务器A和B,通过mysql的slave进程是用binlog同步数据。
2、 通过keepalived启用两个虚IP:W-VIP/R-VIP,一个负责写入,一个负责读取,实现读写分离。
3、 A和B都存在时,W-VIP下将请求转发至主机A,R-VIP将请求转发给A和B,实现负载均衡。
4、 当主机A异常时,B接管服务,W-VIP/R-VIP此时漂到了主机B上,此时这两个虚IP下都是主机B,实现高可用
5、 当主机B异常时,R-VIP会将B踢出,其他不变
具体实现后的效果
正常状态
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn TCP 192.168.150.173:3306 wrr persistent 60 -> 192.168.150.171:3306 Local 3 0 0 TCP 192.168.150.174:3306 wrr persistent 60 -> 192.168.150.172:3306 Route 3 0 0 -> 192.168.150.171:3306 Local 1 0 0
A故障后,B的状态
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn TCP 192.168.150.173:3306 wrr persistent 60 -> 192.168.150.172:3306 Local 3 0 0 TCP 192.168.150.174:3306 wrr persistent 60 -> 192.168.150.172:3306 Local 3 0 0
架构图
4、相关软件安装
1、 mysql 可以根据需要进行安装,此处省略
2、 lvs+keepalived的安装
关联lvs与keepalived的ipvs所需的内核信息
ln -s /usr/src/kernels/2.6.18-194.el5-x86_64/ /usr/src/linux
安装lvs
下载:wget http://www.linuxvirtualserver.org/software/kernel-2.6/ipvsadm-1.24.tar.gz
tar -zxvf ipvsadm-1.24.tar.gz
cd tar -zxvf ipvsadm-1.24
make
make install
yum install ipv* 安装
验证
ipvsadm –v
ipvsadm v1.24 2003/06/07 (compiled with getopt_long and IPVS v1.2.0)说明安装成功
安装keepalived
tar –zxvf keepalived-1.2.12.tar.gz cd keepalived-1.2.12 ./configure --prefix=/usr/local/keepalived/ make make install ln -s /usr/local/keepalived/etc/keepalived /etc/ ln -s /usr/local/keepalived/etc/rc.d/init.d/keepalived /etc/rc.d/init.d/ ln -s /usr/local/keepalived/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/ ln -s /usr/local/keepalived/bin/genhash /bin/ ln -s /usr/local/keepalived/sbin/keepalived /sbin/
configure时注意Use IPVS Framework、IPVS sync daemon support 、Use VRRP Framework要返回yes,否则无法关联ipvs功能
4、配置mysql的主从
Master(210.171)的配置
vi /etc/my.cnf
添加如下内容:
server-id = 1 ##master ID binlog-do-db = ppl ##允许同步的库 binlog-ignore-db = mysql ##忽略同步的库,也就是不能同步的库 ##配置文件中还需开启log-bin,例如log-bin = mysql-bin mysql –uroot –p
以下内容在mysql中执行
mysql> grant replication slave on *.* to ‘repdb01’@’%’ identified by '123456'; mysql>create database db01; mysql>flush logs; mysql>show master status; mysql>use db01 mysql> create table test(name char);
返回一表格如下,记住File的内容,等下slave的配置中要用到
Slave的配置
vi /etc/my.cnf
添加如下内容:
server-id = 2 ##slave ID master-host = 192.168.150.171 ##指定master的地址 master-user = repdb01 ##同步所用的账号 master-password = 123456 ##同步所用的密码 master-port = 3306 ##master上mysql的端口 replicate-do-db = db01 ##要同步的库名 replicate-ignore-db = mysql ##忽略的库名 slave-skip-errors = 1062 ##当同步异常时,那些错误跳过,本例为1062错误 #log-slave-updates ##同步的同时,也记录自己的binlog日志,如果还有台slave是通过这台机器进行同步,那需要增加此项, #skip-slave-start ##启动时不自动开启slave进程 #read-only ##将库设为只读模式,只能从master同步,不能直接写入(避免自增键值冲突) mysql –uroot –p
以下内容在mysql中执行
mysql>create database db01; mysql>change master to master_log_file=’mysql-bin.000007’,master_log=106; mysql>slave start; mysql>show slave status \G
在返回值中查看,如果slave_IO_Runing与slave_SQL_Runing的值都为Yes说明同步成功
5、通过lvs+keepalived实现负载与热备,并实现读写分离
Master上的配置 vi /etc/keepalived/keepalived.conf ! Configuration File for keepalived global_defs { router_id MySQL-HA } vrrp_instance VI_1 { state BACKUP interface eth0 virtual_router_id 90 priority 100 advert_int 1 notify_master "/usr/local/mysql/bin/remove_slave.sh" nopreempt authentication { auth_type PASS auth_pass abcd1234 } virtual_ipaddress { 192.168.150.173 label eth0:1 192.168.150.174 label eth0:2 } } virtual_server 192.168.150.173 3306 { delay_loop 2 lb_algo wrr lb_kind DR persistence_timeout 60 protocol TCP real_server 192.168.150.171 3306 { weight 3 notify_down /usr/local/mysql/bin/mysql.sh TCP_CHECK { connect_timeout 10 nb_get_retry 3 delay_before_retry 3 connect_port 3306 } } } virtual_server 192.168.150.174 3306 { delay_loop 2 lb_algo wrr lb_kind DR persistence_timeout 60 protocol TCP real_server 192.168.150.171 3306 { weight 1 notify_down /usr/local/mysql/bin/mysql.sh TCP_CHECK { connect_timeout 10 nb_get_retry 3 delay_before_retry 3 connect_port 3306 } } real_server 192.168.150.172 3306 { weight 3 TCP_CHECK { connect_timeout 10 nb_get_retry 3 delay_before_retry 3 connect_port 3306 } } } vi /usr/local/mysql/bin/remove_slave.sh #!/bin/bash user=root password=123456 log=/root/mysqllog/remove_slave.log #-------------------------------------------------------------------------------------- echo "`date`" >> $log /usr/bin/mysql -u$user -p$password -e "set global read_only=OFF;reset master;stop slave;change master to master_host='localhost';" >> $log /bin/sed -i 's#read-only#\#read-only#' /etc/my.cnf chomd 755 /usr/local/mysql/bin/remove_slave.sh vi /usr/local/mysql/bin/mysql.sh #!/bin/bash /etc/init.d/keepalived stop Slave上的配置 vi /etc/keepalived/keepalived.conf ! Configuration File for keepalived global_defs { router_id MySQL-HA } vrrp_instance VI_1 { state BACKUP interface eth0 virtual_router_id 90 priority 99 advert_int 1 notify_master "/usr/local/mysql/bin/remove_slave.sh" authentication { auth_type PASS auth_pass ppl.com } virtual_ipaddress { 192.168.150.173 label eth0:1 192.168.150.174 label eth0:2 } } virtual_server 192.168.150.173 3306 { delay_loop 2 lb_algo wrr lb_kind DR persistence_timeout 60 protocol TCP real_server 192.168.150.172 3306 { weight 3 notify_down /usr/local/mysql/bin/mysql.sh TCP_CHECK { connect_timeout 10 nb_get_retry 3 delay_before_retry 3 connect_port 3306 } } } virtual_server 192.168.150.174 3306 { delay_loop 2 lb_algo wrr lb_kind DR persistence_timeout 60 protocol TCP real_server 192.168.150.172 3306 { weight 3 notify_down /usr/local/mysql/bin/mysql.sh TCP_CHECK { connect_timeout 10 nb_get_retry 3 delay_before_retry 3 connect_port 3306 } } # real_server 192.168.150.172 3306 { # weight 3 # TCP_CHECK { # connect_timeout 10 # nb_get_retry 3 # delay_before_retry 3 # connect_port 3306 # } # } } vi /usr/local/mysql/bin/remove_slave.sh #!/bin/bash user=root password=123456 log=/root/mysqllog/remove_slave.log #-------------------------------------------------------------------------------------- echo "`date`" >> $log /usr/bin/mysql -u$user -p$password -e "set global read_only=OFF;reset master;stop slave;change master to master_host='localhost';" >> $log /bin/sed -i 's#read-only#\#read-only#' /etc/my.cnf chomd 755 /usr/local/mysql/bin/remove_slave.sh vi /usr/local/mysql/bin/mysql.sh #!/bin/bash /etc/init.d/keepalived stop vi /usr/local/keepalived/bin/lvs-rs.sh #!/bin/bash WEB_VIP=192.168.150.174 . /etc/rc.d/init.d/functions case "$1" in start) ifconfig lo:0 $WEB_VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $WEB_VIP /sbin/route add -host $WEB_VIP dev lo:0 echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce sysctl -p >/dev/null 2>&1 echo "RealServer Start OK" ;; stop) ifconfig lo:0 down route del $WEB_VIP >/dev/null 2>&1 echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce echo "RealServer Stoped" ;; status) # Status of LVS-DR real server. islothere=`/sbin/ifconfig lo:0 | grep $WEB_VIP` isrothere=`netstat -rn | grep "lo:0" | grep $web_VIP` if [ ! "$islothere" -o ! "isrothere" ];then # Either the route or the lo:0 device # not found. echo "LVS-DR real server Stopped." else echo "LVS-DR Running." fi ;; *) # Invalid entry. echo "$0: Usage: $0 {start|status|stop}" exit 1 ;; esac exit 0 chmod 755 /usr/local/keepalived/bin/lvs-rs.sh echo “/usr/local/keepalived/bin/lvs-rs.sh start” >>/etc/rc.local
vi /etc/my.cnf
将这两个参数前边的 # 去掉,重启mysql
#skip-slave-start
#read-only
登陆mysql,手动将slave进程启动
mysql>slave start;
先启动master上的keepalived,正常后再启动slave上的。
启动后 主库可以查看ip a
[root@rac3 ~]# ip a 1: lo:mtu 16436 qdisc noqueue link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00 inet 127.0.0.1/8 scope host lo inet6 ::1/128 scope host valid_lft forever preferred_lft forever 2: eth0: mtu 1500 qdisc pfifo_fast qlen 1000 link/ether 00:50:56:95:06:1f brd ff:ff:ff:ff:ff:ff inet 192.168.150.171.171/24 brd 192.168.0.255 scope global eth0 inet 192.168.150.173/32 scope global eth0:1 inet 192.168.150.174/32 scope global eth0:2 inet6 fe80::250:56ff:fe95:61f/64 scope link valid_lft forever preferred_lft forever 3: sit0: mtu 1480 qdisc noop link/sit 0.0.0.0 brd 0.0.0.0 slave上查看 [root@rac1 keepalive]# ip a 1: lo: mtu 16436 qdisc noqueue link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00 inet 127.0.0.1/8 scope host lo inet 192.168.150.174/32 brd 192.168.150.174 scope global lo:0 inet6 ::1/128 scope host valid_lft forever preferred_lft forever 2: eth0: mtu 1500 qdisc pfifo_fast qlen 1000 link/ether 00:50:56:95:5e:b4 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff inet 192.168.150.188/24 brd 192.168.0.255 scope global eth0 inet 192.168.150.252/24 brd 192.168.0.255 scope global secondary eth0:1 inet 192.168.150.186/24 brd 192.168.0.255 scope global secondary eth0:4 inet6 fe80::250:56ff:fe95:5eb4/64 scope link valid_lft forever preferred_lft forever 3: eth1: mtu 1500 qdisc pfifo_fast qlen 1000 link/ether 00:50:56:95:11:ba brd ff:ff:ff:ff:ff:ff inet 10.10.10.188/24 brd 10.10.10.255 scope global eth1 inet 169.254.157.163/16 brd 169.254.255.255 scope global eth1:1 inet6 fe80::250:56ff:fe95:11ba/64 scope link valid_lft forever preferred_lft forever 4: sit0: mtu 1480 qdisc noop link/sit 0.0.0.0 brd 0.0.0.0
发现210.174 读的vip 在主备机上都可以看到
210.173 写入vip在主上才能看到
后续多台实验进行中,敬请等待
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