概述

这是关于php进阶到架构之MySQL进阶学习的系列课程：mysql+keepalive高可用方案操盘实战

学习目标：

1. 掌握mysql主从复制中的双主模式以及环境搭建
2. 掌握keeplived的工作原理
3. Mysql+Keepalived双主热备的高可用环境实战搭建

双主热备

双机热备是指两台机器都在运行，但并不是两台机器都同时在提供服务。当提供服务的一台出现故障的时候，另外一台会马上自动接管并且提供服务，而且切换的时间非常短。mysql实现双主热备是通过主从复制的双主模式。

MySQL双主复制，即互为Master-Slave(只有一个Master提供写操作)，可以实现数据库服务器的热备，但是一个Master宕机后不能实现动态切换。需要人工控制，那么如何实现动态自动切换呢？

使用Keepalived，可以通过虚拟IP，实现双主对外的统一接口以及自动检查、失败切换机制，从而实现MySQL数据库的高可用方案。

虚拟IP：逻辑上是虚拟的，实际是可以提供客户端访问的，类似Nginx负载均衡调度器。

keeplive工作流程

通过VIP实现Mysql双主对外连接的统一接口。即客户端通过Vip连接数据库；当其中一台宕机后，VIP会漂移到另一台上，这个过程对于客户端的数据连接来说几乎无感觉，从而实现高可用。

keeplive实现原理

Keepalived，保持存活，在网络里面就是保持在线了，也就是所谓的高可用或热备，用来防止单点故障（单点故障是指一旦某一点出现故障就会导`整个系统架构的不可用）的发生。

那说到keepalived不得不说的一个协议VRRP协议，可以说这个协议就是keepalived实现的基础。`

1）Keepalived的工作原理：

VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol）虚拟路由冗余协议。

在VRRP中有两组重要的概念：VRRP路由器和虚拟路由器，主控路由器和备份路由器。

2）VRRP路由器是指运行VRRP的路由器，是物理实体，虚拟路由器是指VRRP协议创建的，是逻辑概念。一组VRRP路由器协同工作，共同构成一台虚拟路由器。

3）Vrrp中存在着一种选举机制，用以选出提供服务的路由即主控路由，其他的则成了备份路由。当主控路由失效后，备份路由中会重新选举出一个主控路由，来继续工作，来保障不间断服务

Mysql+Keepalived双主热备的高可用架构图

mysql主主模式环境搭建

环境描述

主主同步实现

先实现主从同步，即master1->master2的主从同步，

然后master2->master1的主从同步.

这样，双方就完成了主主同步。

注意下面几点：

1. 要保证同步服务期间之间的网络联通。即能相互ping通，能使用对方授权信息连接到对方数据库（防火墙开放3306端口）。`
2. 关闭selinux。
3. 同步前，双方数据库中需要同步的数据要保持一致。这样，同步环境实现后，再次更新的数据就会如期同步了。

可能出现的问题

报错：Last_IO_Error: Fatal error: The slave I/O thread stops because master and slave have equal MySQL server ids; these ids must be different for replication to work (or the --replicate-same-server-id option must be used on slave but this does not always make sense; please check the manual before using it).

解决办法：删除mysql数据目录下的auto.cnf文件，重启mysql服务即可！

另：Keepalived必须使用root账号启动

一、master1（182.148.15.238）mysql环境部署

1.在my.cnf文件的[mysqld]配置区域添加下面内容：

2.重启mysql服务

3.数据同步授权

iptables防火墙开启3306端口，这样I/O线程就可以以这个用户的身份连接到主服务器，并且读取它的二进制日志。

4.将库表锁住

仅仅允许读，以保证数据一致性；待主主同步环境部署后再解锁；

锁住后，就不能往表里写数据，但是重启mysql服务后就会自动解锁！

mysql> flush tables with read lock;  //注意该参数设置后，如果自己同步对方数据，同步前一定要记得先解锁！

5.查看下log bin日志和pos值位置

mysql> show master status;
+------------------+----------+--------------+--------------------------+-------------------+
| File             | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB         | Executed_Gtid_Set |
+------------------+----------+--------------+--------------------------+-------------------+
| mysql-bin.000004 |      430 |              | mysql,information_schema |                   |
+------------------+----------+--------------+--------------------------+-------------------+

二、master2（182.148.15.237）mysql环境部署

1.在my.cnf文件的[mysqld]配置区域添加下面内容：

2.重启mysql服务

3.数据同步授权

iptables防火墙开启3306端口，这样I/O线程就可以以这个用户的身份连接到主服务器，并且读取它的二进制日志。

4.将库表锁住

仅仅允许读，以保证数据一致性；待主主同步环境部署后再解锁；锁住后，就不能往表里写数据，但是重启mysql服务后就会自动解锁！

mysql> flush tables with read lock;  //注意该参数设置后，如果自己同步对方数据，同步前一定要记得先解锁！

5.查看下log bin日志和pos值位置

mysql> show master status;
+------------------+----------+--------------+--------------------------+-------------------+
| File             | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB         | Executed_Gtid_Set |
+------------------+----------+--------------+--------------------------+-------------------+
| mysql-bin.000003 |      430 |              | mysql,information_schema |                   |
+------------------+----------+--------------+--------------------------+-------------------+

三、master1（182.148.15.238）mysql服务器做同步操作

查看同步状态，如下出现两个“Yes”，表明同步成功！

这样，master1就和master2实现了主从同步，即master1同步master2的数据。

四、master2（182.148.15.237）mysql服务器做同步操作

这样，master2就和master1实现了主从同步，即master2也同步master1的数据。

以上表明双方已经实现了mysql主主同步。

可以在master1上插入数据，看master2是否有相应的数据，从而验证master1主从是否通过

可以在maste2上插入数据，看master1是否有相应的数据从而验证master2主从是否通过

配置Mysql+Keepalived高可用环境

一、安装keepalived并将其配置成系统服务

二、master1（182.148.15.238）机器上的keepalived.conf配置

下面配置中没有使用lvs的负载均衡功能，所以不需要配置虚拟服务器virtual server

三、master2（182.148.15.237）机器上的keepalived.conf配置

master2机器上的keepalived.conf文件只修改priority为90、nopreempt不设置、real_server设置本地IP

四、master1和master2两台服务器授权允许root用户远程登录

master1和master2两台服务器都要授权允许root用户远程登录，用于在客户端登陆测试！

五、在master1和master2两台机器上设置iptables防火墙规则如下：

Mysql＋keepalived故障转移的高可用测试

1）通过Mysql客户端通过VIP连接，看是否连接成功。

比如，在远程一台测试机上连接，通过vip（182.148.15.236）地址可以正常连接（下面的连接权限要是在服务端提前授权的）

注意：下面只截取重要返回信息

2）默认情况下，vip是在master1上的。使用"ip addr"命令查看vip切换情况

停止master1机器上的mysql服务，根据配置中的脚本，mysql服务停了，keepalived也会停，从而vip资源将会切换到master2机器上。（mysql服务没有起来的时候，keepalived服务也无法顺利启动！）

如上结果，发现32位子网掩码的vip没有了，说明此时vip资源已不在master1机器上了

查看下master1的系统日志，如下，会发现vip资源已经切换走了

再到master2机器上，发现vip资源的确切换过来了

如上结果，发现32位子网掩码的vip出现了，说明此时vip资源已在master2机器上了.

查看master2的系统日志

3）再次启动master1的mysql和keepalived服务。

注意：一定要先启动mysql服务，然后再启动keepalived服务。如果先启动keepalived服务，按照上面的配置，mysql没有起来，就会自动关闭keepalived。

启动这两个服务器后，稍微等过一会儿，注意观察会发现vip资源再次从master2机器上切换回来了。

如上结果，发现32位子网掩码的vip出现了，说明此时vip资源已在master1机器上了.

4）同样，关闭master1机器的keepalived服务，vip资源会自动切换到master2机器上。

当master1的keepalived服务恢复后，会将vip资源再次切回来。

以上在vip资源切换过程中，对于客户端连接mysql（使用vip连接）来说几乎是没有任何影响的。

keepalived的抢占模式和非抢占模式

keepalive是基于vrrp协议在linux主机上以守护进程方式，根据配置文件实现健康检查。

VRRP是一种选择协议，它可以把一个虚拟路由器的责任动态分配到局域网上的VRRP路由器中的一台。

控制虚拟路由器IP地址的VRRP路由器称为主路由器，它负责转发数据包到这些虚拟IP地址。

一旦主路由器不可用，这种选择过程就提供了动态的故障转移机制，这就允许虚拟路由器的IP地址可以作为终端主机的默认第一跳路由器。

keepalive通过组播，单播等方式（自定义），实现keepalive主备推选。工作模式分为抢占和非抢占（通过参数nopreempt来控制）。

1）抢占模式：

主服务正常工作时，虚拟IP会在主上，备不提供服务，当主服务优先级低于备的时候，备会自动抢占虚拟IP，这时，主不提供服务，备提供服务。也就是说，工作在抢占模式下，不分主备，只管优先级。

如上配置，不管keepalived.conf里的state配置成master还是backup，只看谁的priority优先级高（一般而言，state为MASTER的优先级要高于BACKUP）。priority优先级高的那一个在故障恢复后，会自动将VIP资源再次抢占回来！！

2）非抢占模式：

这种方式通过参数nopreempt（一般设置在advert_int的那一行下面）来控制。不管priority优先级，只要MASTER机器发生故障，VIP资源就会被切换到BACKUP上。并且当MASTER机器恢复后，也不会去将VIP资源抢占回来，直至BACKUP机器发生故障时，才能自动切换回来。

千万注意：

nopreempt这个参数只能用于state为backup的情况，所以在配置的时候要把master和backup的state都设置成backup，这样才会实现keepalived的非抢占模式！

也就是说：

a）当state状态一个为master，一个为backup的时候，加不加nopreempt这个参数都是一样的效果。即都是根据priority优先级来决定谁抢占vip资源的，是抢占模式！

b）当state状态都设置成backup，如果不配置nopreempt参数，那么也是看priority优先级决定谁抢占vip资源，即也是抢占模式。

c）当state状态都设置成backup，如果配置nopreempt参数，那么就不会去考虑priority优先级了，是非抢占模式！即只有vip当前所在机器发生故障，另一台机器才能接管vip。即使优先级高的那一台机器恢复 后也不会主动抢回vip，只能等到对方发生故障，才会将vip切回来。

mysql状态检测脚本优化

上面的mysql监测脚本有点过于简单且粗暴，即脚本一旦监测到Master的mysql服务关闭，就立刻把keepalived服务关闭，从而实现vip转移！

下面对该脚本进行优化，优化后，当监测到Master的mysql服务关闭后，就会将vip切换到Backup上（但此时Master的keepalived服务不会被暴力kill）当Master的mysql服务恢复后，就会再次将VIP资源切回来！

php7进阶到架构师相关阅读

https://www.kancloud.cn/gofor/gofor