基于双vip+GTID的半同步主从复制集群项目（MySQL集群）

项目标题：基于keepalived+GTID的半同步主从复制MySQL集群

准备七台机器，其中有四台时MySQL服务器，搭建主从复制的集群，一个master，2个slave服务器，一个延迟备份服务器。同时延迟备份服务器也可以充当异地备份服务器，数据从master或者slave上导出，然后rsync到备份服务器。

2台MySQL router服务器，安装好keeplived软件，实现高可用的读写分离服务。

一台ansible中控服务器，显现对MySQL整个集群内的服务器进行批量管理。

项目步骤：

搭建好4台MySQL数据库服务器,安装好mysql系统

每台机器都要安装mysql，使用scp将mysql文件传过去，安装好；

对于ansible中控机，需要安装ansible：

配置好ansible：

yum install epel-release -y;

yum install ansible -y;

搭建好一台master，三台半同步slave机（开启二进制日志，安装半同步插件，开启半同步配置参数）

在master上新建一个授权用户，给slave复制二进制文件使用：

root@(none) 06:52 mysql>grant replication slave on *.* to 'project'@'192.168.10.%' identified by 'Sanchuang123#';

一台配置成master机，打开二进制文件，安装半同步插件，开启半同步配置参数；其余几台根据各自的配置参数配置好；

配置好后，service mysqld stop 以及service mysqld start;

至此，一台master、两台slave机，一台延迟备份的slave机你，一台ansible都配置好了。

3、将master机的数据库导出成一个sql文件all_db.sql。

安装ansible服务器，通过ansible导入数据到各台机器

1、ansible配置文件中定义主机清单，把管理的主机IP写进去:
[db]

192.168.10.144

192.168.10.145

192.168.10.146

192.168.10.147

[dbslaves]

192.168.10.145

192.168.10.146

192.168.10.147

2、让ansible中控机与所有的MySQL节点服务器建立免密通道，测试通道是否建立成功。

3、在ansible机器上拿到master的基础数据：scp root@192.168.10.144:/root/all_db.sql拿到sql文件。

将基础数据上传到所有slave机器上：ansible -m copy -a “src=/root/all_db.sql dest=/root” dbslaves

将数据库还原：每台机器使用mysql -uroot -p </root/all_db.sql单独恢复。

错误一：恢复数据的时候报错了

原因：打开了gtid，影响了数据的恢复

解决：关掉配置好的gtid，service mysqld restart重启mysqld服务器，在重传数据。

此时，基础数据都准备好了。

最后再把GTID功能打开，启动主从复制功能；

1、在所有slave上指定master：

root@(none) 01:20 mysql>CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.10.144',

-> MASTER_USER='project',

-> MASTER_PASSWORD='Sanchuang123#',

-> MASTER_PORT=3306,

-> MASTER_AUTO_POSITION=1;

root@(none) 01:20 mysql>start slave;

错误二：配置完之后，slave中的I/O线程没有被打开（之后延迟备份那台slave的线程打开了）。

原因：受到以前配置的影响，slave的GTID比master上的GTID还大，也就是slave上的数据比master上的数据还多。

解决：在所有的slave上清除master信息和slave信息。

root@(none) 01:20 mysql>reset master;

root@(none) 01:20 mysql>stop slave;

root@(none) 01:20 mysql>reset slave all;

root@(none) 01:20 mysql>CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.10.144',

-> MASTER_USER='project',

-> MASTER_PASSWORD='Sanchuang123#',

-> MASTER_PORT=3306,

-> MASTER_AUTO_POSITION=1;

root@(none) 01:20 mysql>start slave;

root@(none) 01:20 mysql>show slave status\G;（查看是否打开I/O线程）

检测主从复制是否配置正确；此时GTID编号都一样。

延迟备份的slave机的配置：开启延迟备份功能，从slave1延迟备份数据。

root@(none) 01:20 mysql>reset master;

root@(none) 01:20 mysql>stop slave;

root@(none) 01:20 mysql>reset slave all;

root@(none) 01:20 mysql>CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='192.168.10.145',

-> MASTER_USER='project',

-> MASTER_PASSWORD='Sanchuang123#',

-> MASTER_PORT=3306,

-> MASTER_AUTO_POSITION=1;

root@(none) 01:20 mysql>CHANGE MASTER TO MASTER_DELAY=100；（单位是秒）

root@(none) 01:20 mysql>start slave;

测试延迟备份是否成功；

在master上创建备份脚本和备份任务，每天2：30同步数据

备份脚本：

[root@sc-master backup]# cat alldb.sh

#!/bin/bash

mkdir -p /backup

mysqldump -uroot -p'Sanchuang123#' --all-databases --triggers --routines --events >/backup/$(date +%Y%m%d%H%M%S)_all_db.sql

scp /backup/$(date +%Y%m%d%H%M%S)_all_db.sql 192.168.10.144:/backup

设置计划任务：

Crontab -e

30 2 * * * bash /backup/alldb.sh

实现读写分离的部署：MySQL router

下载MySQL router包，rpm安装，修改配置文件，开启服务。

在master上建立两个授权用户，一个读用户，一个写用户：

root@(none) 01:20 mysql>grant select on *.* to ‘scread’@’%’ identified by ‘Sanchuang123#’;

root@(none) 01:20 mysql>grant all on *.* to ‘scwrite’@’%’ identified by ‘Sanchuang123#’;

启动MySQL router机器:service mysqlrouter restart;

在客户端（虚拟机）上测试读写分离的效果，使用两个账号一个读，一个写。

client----------->MySQL router--------------->master/slave

登录不同的用户，测试完读写分离。

读写分离的关键点：其实是用户的权限，让不同的用户连接不同的端口，最后仍然要到后端的mysql服务器里去验证是否有读写的权限，MySQL router只是做了读写的分流，让应用程序去连接不同的端口。

主要是用户权限的控制，有写权限的用户使用读的端口也可以写。读的用户走写的通道也只能读。

其他的中间件：mycat数据库中间件，使用Java编写。

使用keepalived排除MySQL router的单点故障，实现高可用

关于keepalived知识点：

C语言编写的路由软件，基于传输层的，提供给Linux系统简单而强大的负载均衡和高可用性能。

高可用HA：不会出现单点故障，一个坏了，另外的能顶替，不影响工作，有备份。

实现HA常用软件：heartbeat、keepalived、HAproxy

Keepalived2大核心功能：

-->1、负载均衡loadbalance：ipvs====》lvs软件在Linux内核中已经安装，不需要单独安装。

-->2、高可用：底层基于vrrp协议，虚拟路由器冗余协议。

Vrrp协议：虚拟路由冗余协议。一组路由器协同工作，但仍不同的角色，有master角色，有backup角色：master状态的路由器会承担实际的数据流量转发任务；backup状态的路由器监听master路由器的状态，并在master路由器发生故障时，接替其工作，从而保证业务的平滑切换。

Master是选举上来的；

Vip：虚拟IP地址，这个IP飘到哪里，哪一台机器就是master；谁成为master谁就成为默认网关。

VRRP协议报文是从同一个组播224.0.0.18上传出去的。只有机器上运行了vrrp协议就会收这个报文，然后选举优先级最高的机器成为master，vip飘到这个机器上。

Vrrp协议工作在哪里？--网络层

Vrrp的工作原理：

选举master：

·所有的路由器或者服务器发送vrrp宣告报文，进行选举，必须是相同的vrid和认证密码的，优先级高的服务器或者路由器会被选举为master，其他机器是backup；

·Master定时发送vrrp宣告报文，以便向backup路由器告知自己的存活情况。默认是间隔一秒。

·接收master设备发送的vrrp宣告报文，判断master设备状态是否正常。如果超过一秒没有收到vrrp报文，就认为master挂了，开始重新选举新的master，vip就会漂移到新的master上。

下载mysql router软件，修改配置文件，启用服务，一共配置了两台mysql router。

使用两台机器是为了避免单点故障。使用keepalived实现高可用。

两台机器都安装keepalived：yum insatll keepalived -y

修改配置文件：密码认证，vip，优先级，监听接口，虚拟路由id的编号（两台要一样），一台设置成master，一台设置成backup。

重启服务service keepalived restart;

错误三：使用ip add查看发现，两台MySQL router都被选为master，出现脑裂现象

原因：未关闭防火墙，所以两台机器不能正常通信

解决：service firewalld stop;重启服务service keepalived restart;再ip add就会发现只有一台的IP地址是vip；

脑裂现象：多态机器出现vip。

虚拟路由id不一样
网络通信有问题
认证密码不一样

脑裂有没有危害？如果有危害对业务有什么影响？

答案：没有危害，能正常访问，反而还有负载均衡的作用。脑裂恢复的时候，还是有影响的，会短暂的中断，影响业务。

测试：当master挂掉之后，backup会马上顶上：

此时，vip飘在mysql router 1上面，使用service keepalived stop关闭服务，第二台MySQL router就监听不到master的宣告了，使用ip add就能看到vip已经飘到了mysql router 2上。当mysql router 1恢复服务后，master又会回到MySQL router 1上。

注：

为了实现读写分离，在MySQL router中设置了两个端口，一个实现读7001，一个实现写7002。在MySQLrouter中配置keepalived的配置文件时，bind_address（绑定本机地址）要配置成0.0.0.0，也就是随机ip，因为这个ip是vip分配的，实现MySQL router一个网卡有多个IP。MySQL router其实只是一个分流的工具，主要是用户权限的控制：让不同的用户连接不同的端口，最后仍然是后端的服务器去验证是否有读写的权限。

只有一台MySQL router容易出现单点故障，所以使用keepalived实现HA，keepalived中的vrrp协议实现master的切换。

Keepalived使用组播方式，IP包里的目的IP是一个组播地址。

Keepalived实现主备切换：通过选举比较虚拟ip和路由ip是不是一样的，比较优先级，确定master，配置虚拟ip。当master挂掉了，backup通过监听马上就会发现收不到master的宣告了，虚拟ip就会飘到backup上。

双vip的实现：会有一台router是闲置的，为了避免资源浪费，实现双虚拟ip

做两个vrrp实例，两个vip，两个实例互为主备。

在router1的配置文件中在配置一个backup实例，即一个实例是master，一个实例是backup，虚拟地址要再找一个（192.168.2.186）；

在router2的配置文件中在配置一个，master实例，即一个实例是master，一个实例是backup，虚拟地址也是192.168.2.186；

刷新服务：service keepalived restart;

此时ip add：router1的IP是192.168.2.187，router2的IP是192.168.2.186。如果其中一台挂掉了，另一台就会有两个vip，两台机器互为主备。

此时用户怎么知道用哪个？

答：同一个域名对应两个ip，使用dns域名解析做负载均衡。（买一个域名，添加多个ip，就能实现dns解析实现负载均衡实验中用的私网ip，实际上我们要用公网ip）

User----->dns--轮询算法-->192.168.2.187，192.168.2.186

高可用的开源架构：MMM,MHA

OLTP联机事务处理和OLAP联机分析处理：OLTP主要是对数据的增删改，侧重实时性；OLAP主要是对数据的查询，侧重大数据量查询。

MySQL的压力测试工具：Tpcc、Sysbench。

Sysbench的使用：

官方下载MySQL安装源，

Yum install mysql-community-devel automake libtool;

使用香港服务器下载sysbench源码包，传递到当前服务器，下载相关软件，解决软件依赖；

错误四：有很多软件依赖，一直报错；mysql相关库报错有一个密钥；

解决：进入缓存路径，yum localinstall mysql-community-* ，使用localinstall安装下载好的安装包。

安装好sysbench，配置相关文件。

准备一台测试机test-client：

Yum install epel-release源去安装sysbench

Yum install sysbench -y

使用sysbench进行压力测试；

Sysbench实现失败：测试服务器连接中间件服务器时，一定要去连接写的端口7002，不然会导致写数据到从服务器上，因为有两个服务器，会轮询调动到不同的机器，找不到数据库。

要使用写的用户去连接，不然权限不够。

测试结果良好。

压力测试工具：tpcc

Wget下载安装包；解压安装包；安装；

在其他的服务器上连接到读写分离器上，创建tpcc库；

需要在测试的服务器master上创建tpcc库，需要导入表到tpcc库中，需要将tpcc的create_table.sql和add_fkey_idx.sql从test-client服务器上远程拷贝到master上；

然后在master服务器上导入create_table.sql和add_fkey_idx.sql：

Mysql -uroot ‘Sanchuang123#’ tpcc <create_table.sql

Mysql -uroot ‘Sanchuang123#’ add_fkey_idx.sql

加载数据：

进行测试中：模拟写入数据，内存、cpu等消耗很小；

基于keeplived+gtid半同步主从复制的MySQL集群

#基于GTID的半同步主从复制的搭建过程：

安装好4台MySQL服务器系统和MySQL软件，安装好半同步相关的插件，开启GTID功能；
选一台做master，其他的做slave（有一台做延迟备份服务器）；
配置好ansible服务器，定义好主机清单；
在master上导出基础数据到ansible上，然后ansible下发到所有slave服务器上；
在所有slave机器上导入基础数据。
开启GTID功能，启动主从复制服务
配置延迟备份服务器，从slave1上那二进制日志
在master上创建一个计划任务每天进行数据库的备份，编写备份脚本，master和ansible服务器之间建立双向免密通道，方便同步数据。Ansible也可以做一个异地备份服务器。
在一台服务器上安装部署了MySQL router，实现读写分离
安装keepalived实现高可用，配置两个vrrp实例实现双vip的高可用功能。
在dns域名里面添加同一个名字对应2个vip，实现dns的负载均衡。
集群的压力测试，sysbench进行测试。

项目心得：