搭建MySQL高可用负载均衡集群

 

1、简介

　　使用MySQL时随着时间的增长，用户量以及数据量的逐渐增加，访问量更是剧增，最终将会使MySQL达到某个瓶颈，那么MySQL的性能将会大大降低。这一结果也不利于软件的推广。

　　那么如何跨过这个瓶颈，提高MySQL的并发量呢？方法有很多，分布式数据库、读写分离、高可用负载均衡、增加缓存服务器等等。之前的文章里已经介绍了读写分离的方案了，接下来我将讲解MySQL高可用负载均衡这一方法。

　　其中实现高可用负载均衡的方法有很多，例如LVS+keepalived组合实现、haproxy+keepalived组合实现等等，这里我们采用haproxy+keepalived组合实现MySQL高可用负载均衡这一技术。

 

 

2、基本环境

四台linux虚拟主机

Linux版本CentOS6.6

MySQL5.5（已安装好）

haproxy-1.5.14

keepalived-1.2.19

IP：192.168.95.11（mysql1）、192.168.95.12（mysql2）、192.168.95.13（haproxy+keepalived）、192.168.95.14（haproxy+keepalived）、192.168.95.55（vip）

 

 

3、配置MySQL主主复制 以下简要介绍一下mysql的主主复制：

何为主主复制？就是两个mysql都能读能写，数据记录通过二进制传达给对方从而保持数据的一致性。

（192.168.95.11主从复制+192.168.95.12主从复制==192.168.95.11、192.168.95.12主主复制）

　　因此主主复制中必须要解决的事情就是自增主键的问题。如果mysql1主键id增加到12了，此时二进制数据还没到达mysql2，那么mysql2恰好要插入数据，那么新数据主键id也是12，那不就是乱套了么！解决这一问题我们可以直接更改MySQL中的配置文件即可。

1）、更改配置文件

 

--192.168.95.11：MySQL server-id=11#任意自然数n，只要保证两台MySQL主机不重复就可以了。 log-bin=mysql-bin#开启二进制日志 auto_increment_increment=2#步进值auto_imcrement。一般有n台主MySQL就填n auto_increment_offset=1#起始值。一般填第n台主MySQL。此时为第一台主MySQL binlog-ignore=mysql#忽略mysql库【我一般都不写】 binlog-ignore=information_schema#忽略information_schema库【我一般都不写】 replicate-do-db=aa#要同步的数据库，默认所有库 --192.168.95.12：MySQL server-id=12 log-bin=mysql-bin auto_increment_increment=2 auto_increment_offset=2 replicate-do-db=aa

 

配置好后重启MySQL

2）、配置192.168.95.11主从复制

　　1、在192.168.95.12中创建一个192.168.95.11主机中可以登录的MySQL用户

用户：mysql11

密码：mysql11

mysql>GRANTREPLICATIONSLAVEON*.*TO‘mysql11’@’192.168.95.11’IDENTIFIEDBY’mysql11’; mysql>FLUSHPRIVILEGES;

　　2、查看192.168.95.12二进制日志

mysql>showmasterstatus;

 

 

　　3、告知二进制文件名与位置

 

mysql>changemasterto ->master_host=\'192.168.95.11\', ->master_user=\'mysql11\', ->master_password=\'mysql11\', ->master_log_file=\'mysql-bin.000097\', ->master_log_pos=107;

 

　　4、查看结果

mysql>slavestart; mysql>showslavestatusG

 

 

配置主从复制成功

3）、配置192.168.95.12主从复制

同上

 

配置主从复制成功。

 

 

4、中间件简述

 

　　4.1、Haproxy介绍

Haproxy是一个开源的高性能的反向代理或者说是负载均衡服务软件之一，它支持双机热备、虚拟主机、基于TCP和HTTP应用代理等功能。其配置简单，而且拥有很好的对服务器节点的健康检查功能（相当于keepalived健康检查），当其代理的后端服务器出现故障时，Haproxy会自动的将该故障服务器摘除，当服务器的故障恢复后Haproxy还会自动将RS服务器。

HAProxy特别适用于那些负载特大的web站点，这些站点通常又需要会话保持或七层处理。HAProxy运行在当前的硬件上，完全可以支持数以万计的并发连接。并且它的运行模式使得它可以很简单安全的整合进您当前的架构中，同时可以保护你的web服务器不被暴露到网络上。

Haproxy软件引入了frontend，backend的功能，frontend（acl规则匹配）可以根据任意HTTP请求头做规则匹配，然后把请求定向到相关的backend（serverpools等待前端把请求转过来的服务器组）。通过frontend和backup，我们可以很容易的实现haproxy的7层代理功能，haproxy是一款不可多得的优秀代理服务软件。

 

　　4.2、keepalived介绍

keepalived是以VRRP协议为实现基础的，VRRP全称VirtualRouterRedundancyProtocol，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（该路由器所在局域网内其他机器的默认路由为该vip），master会发组播，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。

 

5、中间件的安装与配置（haproxy、keepalived） 　　5.1、安装haproxy

在192.168.95.13、192.168.95.14安装haproxy（一模一样安装）

1）、编译安装haproxy

#tar-zxvfhaproxy-1.5.14.tar.gz #cdhaproxy-1.5.14 #makeTARGET=linux26ARCH=x86_64 #makeinstallSBINDIR=/usr/sbin/MANDIR=/usr/share/man/DOCDIR=/usr/share/doc/

 

注意：

1、为什么不用configure，请看下图。haproxy-1.5.14已经存在Makefile文件了。

2、make的时候，target以及arch需要根据自己的linux主机设置

3、makeinstall的时候我增加了一些额外选项。这可加可不加由自己配置，不加的话将会按默认路径安装，请看下图。

 

 

2）、提供启动脚本

将haproxy这个启动脚本放在/etc/init.d/文件夹下，以便我们可以直接service启动它

【注意】：此启动脚本仅仅适合我以上的安装路径。假若安装路径不同，则需要进行相应的修改方可使用。

 

 

#给执行权力 #chmod+x/etc/init.d/haproxy 　　3）、提供配置文件

根据上面的启动脚本建立相应的目录以及配置文件

#mkdir/etc/haproxy #mkdir/var/lib/haproxy #useradd-rhaproxy#建立脚本启动用户 #vi/etc/haproxy/haproxy.cfg

 

【配置文件】

#这里的配置文件仅仅只是贴出来进行解析说明。

#如果需要这个配置文件最好将注释解析全部删除掉，因为我在使用的过程中，正是因为存在注释解析而导致出错，删除后就能正常运行。

#可以下载这个配置文件进行使用，与下面贴出来的配置文件一致，只是不存在注释解析

#百度云下载该配置文件（不含注释）：链接：http://pan.baidu.com/s/1gfOMtKB密码：zl9o

global log127.0.0.1local2//日志定义级别 chroot/var/lib/haproxy//当前工作目录 pidfile/var/run/haproxy.pid//进程id maxconn4000//最大连接数 userhaproxy//运行改程序的用户 grouphaproxy daemon//后台形式运行 statssocket/var/lib/haproxy/stats defaults modetcp//haproxy运行模式（http|tcp|health） logglobal optiondontlognull optionredispatch//serverId对应的服务器挂掉后,强制定向到其他健康的服务器 retries3//三次连接失败则服务器不用 timeouthttp-request10s timeoutqueue1m timeoutconnect10s//连接超时 timeoutclient1m//客户端超时 timeoutserver1m//服务器超时 timeouthttp-keep-alive10s timeoutcheck10s//心跳检测 maxconn600//最大连接数 listenstats//配置haproxy状态页（用来查看的页面） modehttp bind:8888 statsenable statshide-version//隐藏haproxy版本号 statsuri/haproxyadmin?stats//一会用于打开状态页的uri statsrealmHaproxyStatistics//输入账户密码时的提示文字 statsauthadmin:admin//用户名:密码 frontendmain bind0.0.0.0:3306//使用3306端口。监听前端端口【表示任何ip访问3306端口都会将数据轮番转发到mysql服务器群组中】 default_backendmysql//后端服务器组名 backendmysql balanceleastconn//使用最少连接方式调度 servermysql1192.168.95.11:3306checkport3306maxconn300 servermysql2192.168.95.12:3306checkport3306maxconn300 　　4）、启动日志

#vi/etc/rsyslog.conf

 

#servicersyslogrestart 　　5）、启动haproxy

#servicehaproxystart

 

6）、测试haproxy

安照配置文件进行相应的测试

 

打开浏览器输入192.168.95.13:8888/haproxyadmin?stats

 

登陆后如下如所示，表明安装haproxy成功。

 

5.2、安装keepalived

官网下载：http://www.keepalived.org/download.html

在192.168.95.13、192.168.95.14安装keepalived

1）、解决缺少的软件库文件

【这一步骤视具体的linux版本而定，有些已经安装openssl了。具体情况可以执行./configure就能够确定缺不缺少软件库文件了】

首先我们先将keepalived-1.2.19.tar.gz解压，然后进入目录./configure查看

#tar-zxvfkeepalived-1.2.19.tar.gz #./configure--prefix=/usr/local/keepalived--sbindir=/usr/sbin/--sysconfdir=/etc/--mandir=/usr/local/share/man/--with-kernel-dir=/usr/src/kernels/2.6.32-504.el6.x86_64/

 

 

由上图可见keepalived的安装需要先安装软件OpenSSL

缺少头文件，只需要安装openssl和openssl-devel即可

最简单的方法是：yum-yinstallopensslopenssl-devel

没网的朋友也不用怕，接下来将介绍的是rpm方法安装：

#挂载光盘，在光盘中查找软件。若光盘找不到就直接下载，再传入linux进行安装

#mount/dev/cdrom/home/suifeng2/rom/ #cdrom/ #cdPackages/ #ls|grepopenssl

 

安装keepalived软件时存在各种依赖，下图是我安装软件后整理的依赖关系图：

 

既然已经知道各软件依赖，则可按最后面的软件开始安装：

（你也可以从前面开始进行安装，一步一步的查看各个依赖关系）

1、安装openssl

#rpm-ivhopenssl-1.0.1e-30.el6.x86_64.rpm

 

安装openssl成功

2、安装openssl-devel

安装libsepol-devel：

#rpm-ivhlibsepol-devel-2.0.41-4.el6.x86_64.rpm

 

安装pkgconfig(libsepol)：

#rpm-ivhpkgconfig-0.23-9.1.el6.x86_64.rpm

 

安装libselinux-devel：

#rpm-ivhlibselinux-devel-2.0.94-5.8.el6.x86_64.rpm

 

安装keyutils-libs-devel：

#rpm-ivhkeyutils-libs-devel-1.4-5.el6.x86_64.rpm

 

安装libcom_err-devel：

#rpm-ivhlibcom_err-devel-141.12-21.el6.x86_64.rpm

 

 

安装krb5-devel：

#rpm-ivhkrb5-devel-1.10.3-33.el6.x86_64.rpm

 

安装zlib-devel：

#rpm-ivhzlib-devel-1.2.3-29.el6.x86_64.rpm

 

安装openssl-devel：

#rpm-ivhopenssl-devel-1.0.1e-30.el6.x86_64.rpm

 

2）、编译安装keepalived软件

#cdkeepalived-1.2.19 #./configure--prefix=/usr/local/keepalived--sbindir=/usr/sbin/--sysconfdir=/etc/--mandir=/usr/local/share/man/--with-kernel-dir=/usr/src/kernels/2.6.32-504.el6.x86_64/ #make&&makeinstall #chkconfig--addkeepalived#添加开机自启（我暂时没添加） #chkconfigkeepalivedon

 

【注意】：

1、安装时./configure中的—prefix后的几个选择可选可不选，选了就可以采用service直接启动了。建议最好都加上吧

2、--with-kernel-dir这个选项根据自己的linux版本进行填写（在linux中使用命令uname–a可以查到）

 

3）、创建配置文件

/etc/keepalived/文件夹已存在keepalived.conf文件，我们将它改名为keepalived.conf.back，再建立一个我们自己keepalived.conf配置文件。

 

vi/etc/keepalived/keepalived.conf（13与14配置文件路径一致）

【以下是简单的配置文件，使用时最好去掉注释】

配置文件下载（不含注释）：

192.168.95.13配置文件:

!ConfigurationFileforkeepalived #简单的头部，这里主要可以做邮件通知报警等的设置，此处就暂不配置了； global_defs{ notificationdLVS_DEVEL } #预先定义一个脚本，方便后面调用，也可以定义多个，方便选择； vrrp_scriptchk_haproxy{ script"/etc/keepalived/chk.sh"#具体脚本路径 interval2#脚本循环运行间隔 } #VRRP虚拟路由冗余协议配置 vrrp_instanceVI_1{#VI_1是自定义的名称； stateBACKUP#MASTER表示是一台主设备，BACKUP表示为备用设备【我们这里因为设置为开启不抢占，所以都设置为备用】 nopreempt#开启不抢占 interfaceeth0#指定VIP需要绑定的物理网卡 virtual_router_id11#VRID虚拟路由标识，也叫做分组名称，该组内的设备需要相同 priority130#定义这台设备的优先级1-254；开启了不抢占，所以此处优先级必须高于另一台 advert_int1#生存检测时的组播信息发送间隔，组内一致 authentication{#设置验证信息，组内一致 auth_typePASS#有PASS和AH两种，常用PASS auth_passasd#密码 } virtual_ipaddress{ 192.168.95.55#指定VIP地址，组内一致，可以设置多个IP } track_script{#使用在这个域中使用预先定义的脚本，上面定义的 chk_haproxy } notify_backup"/etc/init.d/haproxyrestart"#表示当切换到backup状态时,要执行的脚本 notify_fault"/etc/init.d/haproxystop"#故障时执行的脚本 }

192.168.95.14配置文件:

配置文件与上面的几乎一样，仅仅改变priority120【只需要比上面的小即可】

4）、创建脚本文件

创建上面配置文件所需的脚本文件（13、14一样）

（检测haproxy有没有发生故障，发生故障则将keepalived停掉，让出vip）

#vi/etc/keepalived/chk.sh#!/bin/bash # if[$(ps-Chaproxy--no-header|wc-l)-eq0];then /etc/init.d/keepalivedstop fi

给执行权限 #chmod+x/etc/keepalived/chk.sh

 

启动keepalived： #servicekeepalivedstart

 

安装keepalived成功！

 

6、功能测试

测试之前先在mysql1和mysql2中建立一个mysql用户，此用户可以允许13、14linux主机登陆：

用户：jack

密码：321

host：192.168.95.%

mysql>GRANTALLON*.*TO\'jack\'@\'192.168.95.%\'IDENTIFIEDBY\'321\'; mysql>FLUSHPRIVILEGES; 　　6.1、流程简述

大概讲述一下整体的运作流程:

首先两个11,12的mysql以及13、14的haproxy、keepalived都启动；

keepalived在keepalived群组中获取虚拟IP，以及检测haproxy是否被kill；

haproxy负责将进来的数据转发到11或者12的mysql中。

下图是我画的简单理解图：（相对来说比较简洁哈，凑合凑合哈）

 

接下来我们将一个个功能的进行测试验证。

6.2、测试haproxy监听前端端口3306

1、frontend监听端口3306时，将mysql、haproxy、keepalived全部开启

2、使用任意一个mysql客户端登陆用户jack

登陆成功(windowns上登陆mysql)

 

3、更改frontend监听端口为3307，继续操作登陆测试

登陆失败

 

结果：说明了frontend监听端口的用处，有助于我们理解haproxy用法。

6.3、测试高可用+keepalived不抢占vip

可以通过haproxy监控页面获知谁获取了vip

1、依次启动13、14的keepalived、haproxy（启动keepalived后将会自动开启haproxy）

 

 

2、访问http://192.168.95.55:8888/haproxyadmin?stats

13获取了vip

 

3、#kill-98923

刷新http://192.168.95.55:8888/haproxyadmin?stats

 

14获取了vip，机器正常工作

结果：证明了高可用，挂了一台另一台继续工作

4、重新启动13的haproxy以及keepalived

并刷新http://192.168.95.55:8888/haproxyadmin?stats

 

 

结果：此时vip仍在14手中，证明了keepalived配置了不抢占vip，不必浪费资源去获取vip。

6.4、测试负载均衡

1、全部正常启动，此时vip在14手中

2、分别在11、12中开启抓包

#tcpdump-n-ieth0host192.168.95.11and192.168.95.14 #tcpdump-n-ieth0host192.168.95.12and192.168.95.14

3、使用不同客户端登陆jack用户，不断向数据库添加数据

 

 

结果：此时14向11、12都有发送数据，此时证明负载均衡

【我们设置的haproxy中balance方式是最少连接方式，假若采用roundrobin方式测试结果将会更加明显】

注意：

当某一台mysql挂了以后，haproxy会将其踢出mysql服务器群组。

当有命令传来时会将其转发到正常的服务器上。

当出问题的mysql恢复后，haproxy又会自动地将它放回mysql服务器群组中，并且自动同步没有同步的数据

测试：

1、全部正常启动

mysql1、mysql2都正常

 

2、将mysql2关掉

 

mysql2出问题，将其踢出mysql群组

3、启动mysql2

 

mysql2恢复后又将其放回mysql群组里

【当mysql2挂掉时，若有数据插入，将会转发给mysql1，当mysql恢复后，又会将这些数据同步到mysql2中】

7、总结与建议

　　在这篇博文中我们不仅仅只关注这一整个mysql高可用负载均衡的实现方式，我们还应该理解haproxy以及keepalived的工作方式。Haproxy和keepalived这两个工具很强大，了解他们的实现方式，那么就可以以此类推与其他服务器组合构建强大健壮的服务集群。例如它可以与apache组合，构成高可用负载均衡的web集群。

　　这篇文章中只是简简单单的搭建了一个mysql高可用负载均衡的环境，真正应用到生产环境中，还需要根据具体项目进行相应的修改。

　　最后我的小建议就是看完这篇博客可以去了解了解更多的haproxy和keepalived的相应配置，以及学习与haproxy功能差不多的LVS。