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MySQL 高可用性——keepalived+mysql双主（有详细步骤和全部配置项解释）
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前言：生产环境中一台mysql主机存在单点故障，所以我们要确保mysql的高可用性，即两台MySQL服务器如果其中有一台MySQL服务器挂掉后，另外一台能立马接替其进行工作。
MySQL的高可用方案一般有如下几种：
keepalived+双主，MHA，PXC，MMM，Heartbeat+DRBD等，比较常用的是keepalived+双主，MHA和PXC。
本节主要介绍了利用 keepalived 实现 MySQL 数据库的高可用。
Keepalived+mysql双主来实现MySQL-HA，我们必须保证两台MySQL数据库的数据完全一样，基本思路是两台MySQL互为主从关系，通过Keepalived配置虚拟IP，实现当其中的一台MySQL数据库宕机后，应用能够自动切换到另外一台MySQL数据库，保证系统的高可用。
拓扑环境：
OS：centos7.2x86_64
Mysql版本：mysql5.7.13
Keepalived: keepalived-1.2.20
Mysql-vip:192.168.1.150
Mysql-master1:192.168.1.100
Mysql-master2:192.168.1.200
一、 配置两台mysql主主同步
该过程的第一部分就是master记录二进制日志。在每个事务更新数据完成之前，master在二日志记录这些改变。MySQL将事务写入二进制日志。在事件写入二进制日志完成后，master通知存储引擎提交事务。
下一步就是slave将master的binarylog拷贝到它自己的中继日志。首先，slave开始一个工作线程——I/O线程。I/O线程在master上打开一个普通的连接，然后开始binlog dump process。Binlog dump process从master的二进制日志中读取事件，如果已经同步了master，它会睡眠并等待master产生新的事件。I/O线程将这些事件写入中继日志。
SQL slave thread（SQL从线程）处理该过程的最后一步。SQL线程从中继日志读取事件，并重放其中的事件而更新slave的数据，使其与master中的数据一致。只要该线程与I/O线程保持一致，中继日志通常会位于OS的缓存中，所以中继日志的开销很小。
主主同步就是两台机器互为主的关系，在任何一台机器上写入都会同步。
若mysql主机开启了防火墙，需要关闭防火墙或创建规则。
实验具体过程如下：
1、修改MySQL配置文件
注意：mysql1和mysql只有server-id不同和auto-increment-offset不同,其他必须相同。
部分配置项解释如下：
binlog_format= mixed：指定mysql的binlog日志的格式，mixed是混合模式。
relay-log：开启中继日志功能
relay-log-index：中继日志清单
auto-increment-increment= 2：表示自增长字段每次递增的量，其默认值是1。它的值应设为整个结构中服务器的总数，本案例用到两台服务器，所以值设为2。
auto-increment-offset= 2：用来设定数据库中自动增长的起点(即初始值)，因为这两能服务器都设定了一次自动增长值2，所以它们的起点必须得不同，这样才能避免两台服务器数据同步时出现主键冲突。
注：另外还可以在my.cnf配置文件中，添加“binlog_do_db=数据库名”配置项（可以添加多个）来指定要同步的数据库。如果配置了这个配置项，如果没添加在该配置项后面的数据库，则binlog不记录它的事件。
2、将mysql1设为mysql2的主服务器
在mysql1主机上创建授权账户，允许在mysql2(192.168.1.200)主机上连接
查看mysql1的当前binlog状态信息：
在mysql2上将mysql1设为自已的主服务器并开启slave功能：
下面看一看mysql2的状态：
在mysql1防火墙上开启3306/tcp例外：
顺道把mysql2的防火墙也开启3306/tcp例外，反正后面实验还是要开，那就现在一道开了吧：
再次查看mysql2的状态：
更换mysql2的UUID号：
修改完UUID必须重启mysqld服务才能生效：
这次再来查看mysql2的状态：
3、现在反过来·，再将mysql2设为mysql1的主服务器
在mysql2主机上创建授权账户，允许在mysql1(192.168.1.100)主机上连接
查看mysql2的当前binlog状态信息：
在mysql1上将mysql2设为自已的主服务器并开启slave功能：
查看mysql1的状态：
4、测试主主同步
在mysql1上创建要同步的数据库如bdqn，并在bdqn中创建一张测试表叫it
查看mysql2主机是否同步了mysql1上的数据变化：
从上图可以看出mysql2同步了mysql1的数据变化
现在往mysql2主机上向it表中插入两行数据：
查看mysql1主机是否同步了mysql2上的数据变化：
总结：至此现在任何一台MySQL上更新数据都会同步到另一台MySQL，MySQL同步完成。
注意：若主MYSQL服务器已经存在，只是后期才搭建从MYSQL服务器，在置配数据同步前应先将主MYSQL服务器的要同步的数据库拷贝到从MYSQL服务器上（如先在主MYSQL上备份数据库，再用备份在从MYSQL服务器上恢复）
下面我们就完成keepalived的高可用性：
说明：keepalived是集群管理中保证集群高可用的一个软件解决方案，其功能类似于heartbeat，用来防止单点故障
keepalived是以VRRP协议为实现基础的，VRRP全称VirtualRouter Redundancy Protocol，即虚拟路由冗余协议。
虚拟路由冗余协议，可以认为是实现路由器高可用的协议，即将N台提供相同功能的路由器组成一个路由器组，这个组里面有一个master和多个backup，master上面有一个对外提供服务的vip，master会发组播（组播地址为224.0.0.18），当backup收不到vrrp包时就认为master宕掉了，这时就需要根据VRRP的优先级来选举一个backup当master，这样的话就可以保证路由器的高可用了。
keepalived主要有三个模块，分别是core 、check和vrrp。core模块为keepalived的核心，负责主进程的启动、维护以及全局配置文件的加载和解析。check负责健康检查，包括常见的各种检查方式。vrrp模块是来实现VRRP协议的。
二、keepalived的安装配置
1、在mysql1和mysql2两台服务器上安装keepalived的几个依赖包
注意：如不知道keepalived需要哪些依赖包，可到下载后的源码解压目录下查看INSTALL 文件内容，安装需要的依赖包，源码安装任何一个软件都要养成查看源码包文档的习惯，比如INSTALL，README,doc等文档，可以获得很多有用的信息。
下面我们来看一看keepalived的INSTALL文件：
2、在两台mysql上都开始解压缩编译安装keepalived
注：如果你使用的是centos6.5版本，则配置编译装的时候要这样写,如下图所示：
3、执行make install操作之后，会自动生成/etc/init.d/keepalived脚本文件，但还需要手动添加为系统服务，这样就可以使用service、chkconfig工具来对keepalived服务程序进行管理了。
4、若开启了防火墙，则需要关闭防火墙或者建富策略（现实生产环境中，都不允许关防火墙的，所以我们还是建富策略为第一选择）（两台mysql都需要操作）
5、修改keepalived的配置文件
说明：keepalived只有一个配置文件keepalived.conf，里面主要包括以下几个配置区域，分别是：
global_defs、vrrp_instance和virtual_server。
global_defs：主要是配置故障发生时的通知对象以及机器标识。
vrrp_instance：用来定义对外提供服务的VIP区域及其相关属性。
virtual_server：虚拟服务器定义
看不清截图的可以看下面的粘贴的文字：
! Configuration File for keepalived
global_defs {
router_id mysql-1
}
vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP
interface eno16777736
virtual_router_id 51
priority 100
advert_int 1
nopreempt
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
192.168.1.150
}
}
virtual_server 192.168.1.150 3306 {
delay_loop 2
lb_algo rr
lb_kind DR
persistence_timeout 60
protocol TCP
real_server 192.168.1.100 3306 {
weight 3
notify_down /etc/keepalived/bin/mysql.sh
TCP_CHECK {
connect_timeout 3
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
connect_port 3306
}
}
}
每个配置项的解释如下：
同样的也需要修改mysql2的keepalived配置文件（下图中绿色部分为和mysql1不一样的地方）
可以使用scp命令把mysql1主机上配置好的keepalived.conf文件拷贝到server2主机，只需要改绿色部分即可:
6、启动keepalived服务（两台都要启动）
7、mysql1和mysql2上都需要添加检测脚本
作用：是当mysql停止工作时自动关闭本机的keeplived，从而实现将故障主机踢出热备组，因每台机器上keepalived只添加了本机为realserver，所以当mysqld正常启动后，我们还需要手动启动keepalived服务。
8、给mysql.sh脚本赋予可执行权限（两台mysql都操作同样的步骤）
9、在mysql1和mysql2上分别执行ip addr show dev eno16777736命令查看mysql1和mysql2对VIP（群集虚拟IP）的控制权
从上图可以看出mysql1是master，mysql2是slave。
10、停止mysql1的mysql服务，看keepalived健康检查程序是否会触发了我们编写的脚本，进行自动故障切换
从上图可以说明在master服务器的mysql服务发生故障时，mysql1主机触发了我们编写的脚本，发生了自动故障切换。
11、现在我们把mysql1的mysql服务开起来，并且keepalived的服务也需要手动开启
12、我们再次在两台mysql服务器上用ip addr show dev eno16777736命令看一下
从上面两张图可以看出，即便mysql1的mysql服务和keepalived服务都重新开启了，mysql2仍然是master了，mysql1抢不回去master的权利了，说明我们设置的nopreempt配置生效了，在生产环境中就需要添加不抢占配置，保证了群集稳定性，只有当mysql2的mysql服务坏掉的时候，mysql1才会再次成为master，否则它永远只能当mysql2的备份。（注：nopreempt一般是在优先级高的mysql上设置）
13、我们找一台安装有MySQL客户端，然后登录VIP，看是否能登录，在登录之前两台MySQL服务器都要授权允许从远程登录
在客户端上登陆：
上图显示说明在客户端访问VIP地址，由mysql2主机提供响应的，因为mysql2当前是主服务器，将mysql2的mysql服务停止，在客户端执行show variables like‘server_id’;
上图显示说明在客户端的查询请求是由mysql1主机响应的，故障切换成功。
总结：
Keepalived+mysql双主一般来说，中小型规模的时候，采用这种架构是最省事的。
在master节点发生故障后，利用keepalived的高可用机制实现快速切换到备用节点。
在这个方案里，有几个需要注意的地方：
1.采用keepalived作为高可用方案时，两个节点最好都设置成BACKUP模式，避免因为意外情况下（比如脑裂）相互抢占导致往两个节点写入相同数据而引发冲突；
2.把两个节点的auto_increment_increment（自增步长）和auto_increment_offset（自增起始值）设成不同值。其目的是为了避免master节点意外宕机时，可能会有部分binlog未能及时复制到slave上被应用，从而会导致slave新写入数据的自增值和原先master上冲突了，因此一开始就使其错开；当然了，如果有合适的容错机制能解决主从自增ID冲突的话，也可以不这么做；
3.slave节点服务器配置不要太差，否则更容易导致复制延迟。作为热备节点的slave服务器，硬件配置不能低于master节点；
4.如果对延迟问题很敏感的话，可考虑使用MariaDB分支版本，或者直接上线MySQL 5.7最新版本，利用多线程复制的方式可以很大程度降低复制延迟；
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