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MySQL高可用方案測試

IT那活兒 / 2991人閱讀
MySQL高可用方案測試
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一

方案背景

涉及項(xiàng)目：XXXXXX銀行項(xiàng)目

涉及功能：自動化運(yùn)維平臺

優(yōu)化項(xiàng)：mysql數(shù)據(jù)庫高可用架構(gòu)

描述：為解決mysql數(shù)據(jù)庫故障導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失、業(yè)務(wù)不可用、人工恢復(fù)時間長等問題，故設(shè)計mysql雙主熱備高可用架構(gòu)方案，通過此方案可實(shí)現(xiàn)mysql數(shù)據(jù)庫雙主實(shí)時備份，故障后秒級自動恢復(fù)可用，且數(shù)據(jù)不丟失，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)完整、功能高可用。
二

規(guī)劃vs目標(biāo)

2.1.測試環(huán)境規(guī)劃

  • 主機(jī)：192.168.31.113、192.168.31.114

  • 操作系統(tǒng)：CentOS7.6

  • 中間件及其版本：mysql5.7、keepalived-2.1.2

  • 操作用戶：root、shsnc

2.2 實(shí)現(xiàn)目標(biāo)

通過MySQL高可用方案方案可實(shí)現(xiàn)mysql數(shù)據(jù)庫雙主實(shí)時備份，故障后秒級自動恢復(fù)可用，且數(shù)據(jù)不丟失，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)完整、功能高可用的mysql雙主架構(gòu)。
三

實(shí)施過程

3.1 建立mysql數(shù)據(jù)庫雙主并驗(yàn)證

  • 主機(jī)：192.168.31.113、192.168.31.114
  • 操作用戶：shsnc

1）192.168.31.113 mysql配置

修改mysql配置文件添加如下配置：

vim my.cnf

server-id=113
log-bin=mysql-bin
enforce-gtid-consistency=true
gtid-mode=on

重啟mysql。

連接mysql并配置mysql雙主：

mysql -h192.168.31.113 -uroot -P3306 -pshsnc!@#

stop slave;
change master to master_host=135.10.110.114,master_user=root,master_password=shsnc!@#,master_port=3306,master_auto_position=1;
start slave;

2）192.168.31.114 mysql配置

修改mysql配置文件添加如下配置：

vim my.cnf

server-id=114
log-bin=mysql-bin
enforce-gtid-consistency=true
gtid-mode=on

重啟Mysql。

連接mysql并配置mysql雙主：

mysql -h192.168.31.114 -uroot -P3306 -pshsnc!@#

stop slave;
change master to master_host=135.10.110.113,master_user=root,master_password=shsnc!@#,master_port=3306,master_auto_position=1;
start slave;

3）驗(yàn)證mysql雙主

配置完成后在分別連接兩臺mysql，查看雙主狀態(tài)：

show slave statusG;

Slave_IO_Running: Yes

Slave_SQL_Running: Yes

確認(rèn)雙方mysql的slave狀態(tài)均為雙yes，主主搭建成功。

3.2 搭建keepalived（兩臺）

  • 主機(jī)：192.168.31.113、192.168.31.114

  • 操作用戶：root

--安裝keepalived：

  • 安裝編譯依賴包

yum install -y libnl;
yum install -y libnfnetlink-devel zlib zlib-devel gcc gcc-c++ openssl openssl-devel openssh;

yum install -y bc;

  • 解壓安裝包

tar zxvf keepalived-2.1.2.tar.gz

  • 編譯安裝

cd keepalived-2.1.2

mkdir /home/shsnc/keepalived

./configure --prefix=/home/shsnc/keepalived

make

makeinstall

  • 復(fù)制配置文件

    復(fù)制keepalived配置文件目錄到etc下，用于systemctl的keepalived服務(wù)啟動。

cp -r /home/shsnc/keepalived/etc/keepalived /etc/keepalived

  • 啟動keepalived服務(wù)

    systemctl啟動keepalived服務(wù)

systemctl start keepalived

3.3 編寫keepalived腳本

1）編寫check腳本

作用：檢查mysql是否可用，不可用則停止本機(jī)keepalived，使虛擬ip轉(zhuǎn)移至可用mysql。

vim /etc/keepalived/script/check_mysql.sh

#!/bin/bash

##檢測mysql實(shí)例端口是否通
RETVAL=$?

# failover
check_port=$(ss -nlpt | grep "mysqld" | awk -F[: ]+ /3306/{print $6})
if [ ! -n "${check_port}" ]
then
    /bin/systemctl stop keepalived
else
    #exit $RETVAL
    echo  mysql is alive
fi

cpuidle=$(vmstat 1 3 |tail -1 |awk $0~/[[:digit:]]+/{print $(NF-2)})
cpu_used=$(awk -v x=$cpuidle BEGIN{printf "%.2f
",100-x})
failpoint=93.0
if [ $(echo "${cpu_used} >= $failpoint" | bc ) -eq 1 ]
then
    /bin/systemctl stop keepalived
    
else
    echo "CPU utilization does not exceed 93"
    exit $RETVAL
fi

exit 0

2）編寫notify腳本

作用：設(shè)置切換后的mysql主庫可讀寫，從庫只讀，確保數(shù)據(jù)寫入的唯一入口。

vim /etc/keepalived/script/keepalived_notify.sh

#!/bin/bash


. ~/.bash_profile


#mysql user
DB_USER="root"

#mysql user password
DB_PASSWORD=!QAZ3wsx@gzyd

MYSQL_SOCK=""

#mysql_bin
MYSQL_BIN="/data/mysql/mysql_5737/bin/mysql"

#mysql client command
MYSQL_CMD="${MYSQL_BIN} -u${DB_USER} -p${DB_PASSWORD}"

#query the killed seesions id sql
MYSQL_SQL="select concat(kill ,id,;) from information_schema.processlist where user not in (system user,repl,replic,backup,bkpuser,bomcjk,root,myrobot)"


#define function: get mysql service information
function get_mysql_infor() 
{
    for sock in `ps -ef | grep mysqld | grep --socket= | awk -F--socket= {print $2} | awk {print $1}`
    do
        MYSQL_SOCK="${MYSQL_SOCK}$(echo $sock)"
    done
}


#define function: mysql kill sessions
function kill_sessions()
{
    #receive a mysql socket file parameter
    #my_sock=$(get_mysql_infor)
    unset MYSQL_SOCK
    get_mysql_infor
    ln -sv ${MYSQL_SOCK} /tmp/mysql.sock
    ${MYSQL_CMD} -S ${MYSQL_SOCK} -Ne "${MYSQL_SQL}" 2>/dev/null | ${MYSQL_CMD} > /dev/null 2>&1
}


#define function: set mysql read_only mode
function set_readonly()
{
    #receive mysql socket file && read_only sign parameter
    #my_sock=$(get_mysql_infor)
    unset MYSQL_SOCK
    get_mysql_infor
    my_sign=$1
    #begin to set mysql read_only mode
    #${MYSQL_CMD} -S ${MYSQL_SOCK} -Ne "set global read_only=${my_sign}" 2>/dev/null
    ${MYSQL_CMD} -S ${MYSQL_SOCK} -Ne "SET GLOBAL sync_binlog=1;SET GLOBAL innodb_flush_log_at_trx_commit=1;SET GLOBAL read_only=${my_sign};SET GLOBAL super_read_only=${my_sign};" 2>/dev/null
}


#define function: keepalived state changed to master
function Keepalived_changed_to_master()
{
    #my_sock=$(get_mysql_infor)
    unset MYSQL_SOCK
    get_mysql_infor
    Seconds_Behind_Master=$(${MYSQL_CMD} -S ${MYSQL_SOCK} -e "show slave statusG" | grep -w Seconds_Behind_Master | awk -F": " {print $2})
    Slave_IO_Running=$(${MYSQL_CMD} -S ${MYSQL_SOCK} -e "show slave statusG" | grep -w Slave_IO_Running | awk -F": " {print $2})
    Slave_SQL_Running=$(${MYSQL_CMD} -S ${MYSQL_SOCK} -e "show slave statusG" | grep -w Slave_SQL_Running | awk -F": " {print $2})
    Master_Log_File=$(${MYSQL_CMD} -S ${MYSQL_SOCK} -e "show slave statusG" | grep -w Master_Log_File | awk -F": " {print $2})
    Relay_Master_Log_File=$({MYSQL_CMD} -S ${MYSQL_SOCK} -e "show slave statusG" | grep -w Relay_Master_Log_File | awk -F": " {print $2})
    Read_Master_Log_Pos=$({MYSQL_CMD} -S ${MYSQL_SOCK} -e "show slave statusG" | grep -w Read_Master_Log_Pos | awk -F": " {print $2})
    Exec_Master_Log_Pos=$({MYSQL_CMD} -S ${MYSQL_SOCK} -e "show slave statusG" | grep -w Exec_Master_Log_Pos | awk -F": " {print $2})
    echo "正常雙YES的情況下切換"
    if [ "${Slave_IO_Running}" = "Yes" -a "${Slave_SQL_Running}" = "Yes" ]
    then
        if [ $Seconds_Behind_Master -eq 0 ]
        then
            set_readonly 0
            exit 0
        fi
    fi
        #if [ ${Slave_IO_Running} = Connecting -a ${Slave_SQL_Running} = Yes -a ${Seconds_Behind_Master} == NULL ];
    if [ "${Slave_IO_Running}" = "Connecting" -a "${Slave_SQL_Running}" = "Yes" ]
    then
        if [ "${Master_Log_File}" = "${Relay_Master_Log_File}" -a "${Read_Master_Log_Pos}" = "${Exec_Master_Log_Pos}" ]
        then
            set_readonly 0
            exit 0
                fi
    fi

}

#define function: keepalived state changed to backup
function Keepalived_changed_to_backup()
{
    #set mysql read_only mode
        set_readonly 1
        #kill mysql sessions
        kill_sessions
}

#start this shell
case $1 in
    master)
            Keepalived_changed_to_master
        ;;
         
        backup)
            Keepalived_changed_to_backup
            ;;
        *)
            ;;
esac
exit 0

3.4 配置兩臺keepalived

1）配置192.168.31.113的keepalived

vim /etc/keepalived/keepalived.conf

! Configuration File for keepalived
global_defs {
    notification_email {
       shsnc@shsnc.com
   }
    notification_email_from smtp.163.com
    smtp_server 127.0.0.1
    smtp_connect_timeout 30
    router_id mysql-ha
}
vrrp_script check_mysql {
    script "/etc/keepalived/script/check_mysql.sh"
    interval 5
    fall 3
    rise 2
    #timeout 60
}
vrrp_instance VI_3306 {
    state BACKUP
    interface ens192
    virtual_router_id 188
    priority 100
    nopreempt
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 110120
    }
    virtual_ipaddress {
        114.168.1.188/24 dev ens192
    }
    track_script {
        check_mysql
    }
    notify_master "/etc/keepalived/script/keepalived_notify.sh master"
    notify_backup "/etc/keepalived/script/keepalived_notify.sh backup"
}

2）配置192.168.31.114的keepalived

vim /etc/keepalived/keepalived.conf

! Configuration File for keepalived
global_defs {
    notification_email {
       shsnc@shsnc.com
   }
    notification_email_from smtp.163.com
    smtp_server 127.0.0.1
    smtp_connect_timeout 30
    router_id mysql-ha
}
vrrp_script check_mysql {
    script "/etc/keepalived/script/check_mysql.sh"
    interval 5
    fall 3
    rise 2
    #timeout 60
}
vrrp_instance VI_3306 {
    state BACKUP
    interface ens192
    virtual_router_id 188
    priority 90
    #nopreempt
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 110120
    }
    virtual_ipaddress {
        114.168.1.188/24 dev ens192
    }
    track_script {
        check_mysql
    }
    notify_master "/etc/keepalived/script/keepalived_notify.sh master"
notify_backup "/etc/keepalived/script/keepalived_notify.sh backup"
}

重啟192.168.31.113、192.168.31.114的keepalived服務(wù)。

systemctl stop keepalived;

systemctl start keepalived;
四

測試

4.1 mysql故障自動切換測試

1）測試方法

模擬mysql故障，查看vip是否自動切換至可用mysql，查看mysql讀寫權(quán)限是否自動切換。模擬故障數(shù)據(jù)庫修復(fù)后啟動，查看mysql雙主同步是否正常，數(shù)據(jù)是否同步。

2）測試過程

停用192.168.31.114的mysql服務(wù)，此時vip已漂移至192.168.31.113（說明keepalived的check腳本執(zhí)行成功）。

查看mysql讀寫權(quán)限，此時192.168.31.113的mysql數(shù)據(jù)庫為可讀可寫，192.168.31.114的mysql數(shù)據(jù)庫為只讀（說明keepalived的notify腳本執(zhí)行成功）。

通過虛擬ip連接數(shù)據(jù)庫成功，說明自動切換可用mysql成功。

故障自動切換恢復(fù)后，再次啟動192.168.31.114的mysql數(shù)據(jù)庫，可以看到兩臺數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)一致，數(shù)據(jù)已經(jīng)同步，可繼續(xù)提供高可用的mysql雙主架構(gòu)。

4.2 Keepalived腦裂測試

測試方法：keepalived配置不同VRRP組播通訊時間進(jìn)行測試，通過禁止192.168.31.114上iptables的vrrp協(xié)議訪問，觸發(fā)keepalived腦裂，再分別查看腦裂觸發(fā)時間。

1）測試樣例一：配置VRRP組播間隔通訊時間為1秒。

  • 配置策略

    配置組播時間為1秒

  • 執(zhí)行命令

    iptables禁止vrrp協(xié)議訪問并記錄時間。

  • 查看日志

    查看keepalived日志，得到腦裂觸發(fā)時間。

  • 測試結(jié)論

    當(dāng)advert_int配置為1的時候，腦裂觸發(fā)時間2~3s。

2）測試樣例二：配置VRRP組播間隔通訊時間為3秒時。

  • 配置策略

    配置組播時間為3秒

  • 執(zhí)行命令

    iptables禁止vrrp協(xié)議訪問并記錄時間。

  • 查看日志

    查看keepalived日志，得到腦裂觸發(fā)時間。

  • 測試結(jié)論

    當(dāng)advert_int配置為3的時候，腦裂觸發(fā)時間2~3s。

3）測試樣例三：配置VRRP組播間隔通訊時間為5秒時。

  • 配置策略

    配置組播時間5秒。

  • 執(zhí)行命令

    iptables禁止vrrp協(xié)議訪問并記錄時間。

  • 查看日志

    查看keepalived日志，得到腦裂觸發(fā)時間。

  • 測試結(jié)論

    當(dāng)advert_int配置為5的時候，腦裂觸發(fā)時間10~12s。

4）測試樣例四：配置vrrp_garp_master_refresh為10秒，VRRP組播間隔通訊時間為1秒。

  • 配置策略

    配置組播時間1秒，配置vrrp_garp_master_refresh為10秒。

  • 執(zhí)行命令

    iptables禁止vrrp協(xié)議訪問并記錄時間。

查看日志分：

  • 測試結(jié)論

    當(dāng)vrrp_garp_master_refresh設(shè)置為10s的時候，腦裂恢復(fù)之后主節(jié)點(diǎn)每間隔10S發(fā)一次包到網(wǎng)關(guān)。

最終測試結(jié)果

通過以上測試驗(yàn)證，Keepalived + MySQL雙主熱備方案可實(shí)現(xiàn)mysql數(shù)據(jù)庫雙主實(shí)時備份，m故障后秒級自動恢復(fù)可用，且數(shù)據(jù)不丟失，提供了數(shù)據(jù)完整、功能高可用的故障處理能力，方案可行。



本文作者：張 帥(上海新炬中北團(tuán)隊(duì)）

本文來源：“IT那活兒”公眾號


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