第二篇：mysql负载均衡、高可用方案：mysqlcluster+haproxy+keepalived

2023-11-02

上一篇介绍了mysqlcluster的安装和配置，本篇将描述高可用的mysql集群组建方式，高可用的mysql集群有多种方式，本篇介绍的是 mysqlcluster+haproxy+keepalived方案，

下篇将介绍通过普通版本的mysql+haproxy+keepalived实现主从复制，读写分离的高可用方案。

一、方案概述

在此方案中引入了haproxy和keepalived两个工具：

1. Haproxy主要功能是进行负载均衡
2. Keepalived的主要功能是检查mysql可用状态，辅助切换

方案拓扑关系如下：

此方案中：

1）mysqlcluster集群部分

管理节点： 192.168.136.215， 192.168.136.115

数据节点和mysql节点：192.168.136.216， 192.168.136.217，。。。

其他红色标注的表示实际环境下可以进行横向扩展（数据节点和mysql节点可以分别部署）

2）负载均衡和高可用

部署节点：192.168.136.215， 192.168.136.115

虚拟路由节点：192.168.136.200

也可以另外单独找两台服务器进行部署，虚拟节点是面向用户（web调用）的节点

二、部署mysqlcluster

参见上一篇，mysqlcluster的部署，在此基础上，新增加192.168.136.115节点的部署，细节和215服务器的部署一致（略）。

115和215的配置文件/var/lib/mysql-cluster/config.ini需要进行修改：

/var/lib/mysql-cluster/config.ini内容如下：

[ndbd default]

NoOfReplicas= 2

DataMemory= 512M

IndexMemory= 18M

[ndb_mgmd]

NodeId= 1

HostName= 192.168.136.215 # hostname is a valid network adress

DataDir= /var/lib/mysql-cluster #

[ndb_mgmd]

NodeId= 2

HostName= 192.168.136.115 # hostname is a valid network adress

DataDir= /var/lib/mysql-cluster #

[ndbd]

NodeId= 3

HostName= 192.168.136.216 # hostname is a valid network adress

DataDir= /var/lib/mysql-cluster

[ndbd]

NodeId= 5

HostName= 192.168.136.217 # hostname is a valid network adress

DataDir= /var/lib/mysql-cluster

[mysqld]

hostname=192.168.136.216

[mysqld]

hostname=192.168.136.217

[mysqld]

根据拓扑图，新增了115服务器作为管理节点（mgm），因此在216,217服务器上，修改一下配置文件，增加一个mgm节点，具体内容如下：

vim /etc/my.cnf

[mysqld]

#skip-grant-tables

ndbcluster

ndb-connectstring=192.168.136.215,192.168.136.115

[mysql_cluster]

ndb-connectstring=192.168.136.215,192.168.136.115

三、部署haproxy

Haproxy部署在192.168.136.215和192.168.136.115上，作用是实现负载均衡，通过部署在mysql节点（216,217）服务器上的监控脚本和监控服务，来自动判断外部的请求应该发送到哪个节点。

3.1 Haproxy下载、编译、安装

首先下载haproxy, 网址www.haproxy.org被墙了，因此下面提供了二个链接：

wget -P /home/soft http://www.haproxy.org/download/1.7/src/haproxy-1.8.10.tar.gz

wget -P /home/soft http://download.openpkg.org/components/cache/haproxy/haproxy-1.8.10.tar.gz

下载完成后，解压缩

tar -vxf haproxy-1.8.10.tar.gz

设定部署目录为/usr/local/haproxy

所以进入haproxy-1.8.10目录后，执行如下编译和安装命令

make TARGET=linux2628 ARCH=x86_64 PREFIX=/usr/local/haproxy

make install PREFIX=/usr/local/haproxy

#TARGET=linux26,ARCH=x86_64#26以上的都用linux26

#TARGET是指内核版本,ARCH指定CPU架构

[root@mysql-1 haproxy-1.8.10]# make install PREFIX=/usr/local/haproxy

install -d "/usr/local/haproxy/sbin"

install haproxy "/usr/local/haproxy/sbin"

install -d "/usr/local/haproxy/share/man"/man1

install -m 644 doc/haproxy.1 "/usr/local/haproxy/share/man"/man1

install -d "/usr/local/haproxy/doc/haproxy"

for x in 51Degrees-device-detection architecture close-options configuration cookie-options DeviceAtlas-device-detection intro linux-syn-cookies lua management netscaler-client-ip-insertion-protocol network-namespaces peers peers-v2.0 proxy-protocol SPOE WURFL-device-detection; do \

install -m 644 doc/$x.txt "/usr/local/haproxy/doc/haproxy" ; \

done

[root@mysql-1 haproxy-1.8.10]#

创建相关的目录

mkdir -pv /usr/local/haproxy/{conf,run,log}

3.2 创建proxy的启动脚本

启动脚本 vim /etc/init.d/haproxy，具体内容如下：

#! /bin/bash

# chkconfig: - 85 15

# description: haproxy is a World Wide Web server. It is used to serve

PROGDIR=/usr/local/haproxy

PROGNAME=haproxy

DAEMON=$PROGDIR/sbin/$PROGNAME

CONFIG=$PROGDIR/conf/$PROGNAME.conf

PIDFILE=$PROGDIR/run/$PROGNAME.pid

DESC="HAProxy daemon"

SCRIPTNAME=$PROGDIR/init.d/$PROGNAME

# Gracefully exit if the package has been removed.

test -x $DAEMON || exit 0

start()

{

if [ $(pidof haproxy | wc -l) -gt 0 ]

then

echo "$PROGNAME is Runing"

else

echo -n "Starting $DESC: $PROGNAME"

$DAEMON -f $CONFIG

echo "."

}

stop()

{

if [ $(pidof haproxy | wc -l) -le 0 ]

then

echo "$PROGNAME is not running."

else

echo -n "Stopping $DESC: $PROGNAME"

cat $PIDFILE | xargs kill

echo "."

}

reload()

{ echo -n "reloading $DESC: $PROGNAME"

$DAEMON -f $CONFIG -p $PIDFILE -sf $(cat $PIDFILE)

}

case "$1" in

start)

start

;;

stop)

stop

;;

restart)

stop

start

;;

reload)

reload

;;

echo "Usage: $SCRIPTNAME {start|stop|restart|reload}" >&2

exit 1

;;

esac

exit 0

完成后修改脚本权限

chmod +x /etc/init.d/haproxy # 可执行权限

3.3 配置haproxy的配置文件

注意一下frontend admin_stat绑定的是本机haproxy的端口，mysql-cluster配置的是mysql集群中mysql api的服务器和端口（既 [mysqld]中配置的节点）

vim /usr/local/haproxy/conf/haproxy.conf

global

log 127.0.0.1 local0

log 127.0.0.1 local1 notice

#log loghost local0 info

maxconn 50000

chroot /usr/local/haproxy

uid 99

gid 99

daemon

nbproc 2

pidfile /usr/local/haproxy/run/haproxy.pid

#debug

#quiet

defaults

log global

mode tcp

option tcplog

option dontlognull

option forwardfor

option redispatch

retries 3

timeout connect 3000

timeout client 50000

timeout server 50000

frontend admin_stat

bind *:9166

mode http

default_backend stats-back

frontend cluster-front

bind *:3306

mode tcp

default_backend mysql-cluster

backend mysql-cluster

mode tcp

balance roundrobin

option httpchk

server mysql1 192.168.136.216:3306 check port 9200 inter 12000 rise 3 fall 3

server mysql2 192.168.136.217:3306 check port 9200 inter 12000 rise 3 fall 3

backend stats-back

mode http

balance roundrobin

stats uri /admin?stats

stats auth admin:admin

stats realm Haproxy\ Statistics

3.4 Haproxy rsyslog 日志配置

vim /etc/rsyslog.conf

确保如下选项按图中设置

重启rsyslog服务：

service rsyslog restart

[root@mysql-11 haproxy]# service rsyslog restart

Shutting down system logger: [ OK ]

Starting system logger: [ OK ]

[root@mysql-11 haproxy]#

3.5 启动Haproxy

启动haproxy

service haproxy start
加入开机启动
chkconfig haproxy on
查看haproxy 是否启动
ps -ef | grep haproxy

[root@mysql-11 haproxy]# ps -ef | grep haproxy

nobody 4013 1 0 17:26 ? 00:00:00 /usr/local/haproxy/sbin/haproxy -f /usr/local/haproxy/conf/haproxy.conf

nobody 4014 1 0 17:26 ? 00:00:00 /usr/local/haproxy/sbin/haproxy -f /usr/local/haproxy/conf/haproxy.conf

root 4017 2734 0 17:27 pts/1 00:00:00 grep haproxy

[root@mysql-11 haproxy]#

haproxy 访问端口9155 账号密码 admin:admin，访问url如下：

http://192.168.136.115:9166/admin?stats

http://192.168.136.215:9166/admin?stats

3.6 在mysql节点添加xinetd服务（监控服务）

Xinetd服务是linux下提供一个守护进程，我们可以使用它来帮忙将一些服务映射到某个端口上，通过这个端口查看此服务的状态。我们利用xinetd的这个功能来实现mysql的监控，部署和调用关系如下图所示：

安装xinetd，可以通过yum 方式或者下载rpm包进行安装

yum -y install xinetd

安装完成后使用如下命令启动：

service xinetd start

3.7 在mysql主机上添加监控节点

1. 添加监控MySQL状态的端口

# vi /etc/services

mysqlchk 9200/tcp # MySQL status check

2. 使用xinetd守护进程运行MySQL状态检测

# vim /etc/xinetd.d/mysqlchk

# default: on

# description: mysqlchk

service mysqlchk

{

# this is a config for xinetd, place it in /etc/xinetd.d/

disable = no

flags = REUSE

socket_type = stream

type = UNLISTED

port = 9200

wait = no

user = root

server = /usr/local/sbin/mysqlchk_status.sh

log_on_failure += USERID

only_from = 0.0.0.0/0

per_source = UNLIMITED

}

3. 状态检测脚本

# vi /usr/local/sbin/mysqlchk_status.sh

#!/bin/bash

MYSQL_HOST="localhost"

MYSQL_PORT="3306"

MYSQL_USERNAME="root"

MYSQL_PASSWORD="nmc123"

ERR_FILE="${4:-/dev/null}"

ERROR_MSG=$(/usr/local/mysql/bin/mysql -u${MYSQL_USERNAME} -p${MYSQL_PASSWORD} -h ${MYSQL_HOST} -e "show databases;")

if [ "$ERROR_MSG" != "" ]

then

# mysql Cluster node local state is 'runing' => return HTTP 200

# Shell return-code is 0

echo -en "HTTP/1.1 200 OK\r\n"

echo -en "Content-Type: text/plain\r\n"

echo -en "Connection: close\r\n"

echo -en "Content-Length: 40\r\n"

echo -en "\r\n"

echo -en "MYSQL Cluster Node is Runing.\r\n"

sleep 1

else

# mysql Cluster node local state is not 'runing' => return HTTP 503

# Shell return-code is 1

echo -en "HTTP/1.1 503 Service Unavailable\r\n"

echo -en "Content-Type: text/plain\r\n"

echo -en "Connection: close\r\n"

echo -en "Content-Length: 57\r\n"

echo -en "\r\n"

echo -en "MYSQL Cluster is not Runing. \r\n"

sleep 1

添加权限： chmod +x /usr/local/sbin/mysqlchk_status.sh

检查脚本工作情况：

负载均衡主机上检查mysql主机的端口情况：

[root@mysql-1 ~]# telnet 192.168.136.216 9200

Trying 192.168.136.216...

Connected to 192.168.136.216.

Escape character is '^]'.

HTTP/1.1 200 OK

Content-Type: text/plain

Connection: close

Content-Length: 40

MYSQL Cluster Node is Runing.

Connection closed by foreign host.

[root@mysql-1 ~]#

注意检查haproxy的状态

至此，我们可以通过haproxy的两台服务器（215,115）进行连接实际mysql接口的服务器（216,217）

3.8 验证负载均衡

关闭217服务器的ndb和mysql（api）服务，通过管理节点观察：

Haproxy显示有一个mysql节点（mysql2，即217）连接不上

从115负载均衡主机连出去，依然正常，这个时候，是通过115连接到216主机完成的mysql接入。

四、部署keepalived

前面Haproxy主要功能是实现负载均衡，还需要通过keepalived 实现高可用。

yum -y install keepalived

启动keepalived

/etc/init.d/keepalived start

启动后有三个进程

[root@mysql-1 keepalived-1.3.2]# ps -ef | grep keepalived

root 6125 1 0 12:04 ? 00:00:00 /usr/sbin/keepalived -D

root 6126 6125 0 12:04 ? 00:00:00 /usr/sbin/keepalived -D

root 6127 6125 0 12:04 ? 00:00:00 /usr/sbin/keepalived -D

root 6133 2601 0 12:05 pts/0 00:00:00 grep keepalived

[root@mysql-1 keepalived-1.3.2]#

停止：

/etc/init.d/keepalived stop

加入开机启动

chkconfig keepalived on

如果是yum安装，那么这是默认的路径
[root@kep1 ~]# ls -l /etc/keepalived/keepalived.conf
-rw-r--r--. 1 root root 3562 3月 19 2015 /etc/keepalived/keepalived.conf

4.1修改配置

修改keepalived的配置

[root@mysql-1 keepalived-1.3.2]# vi /etc/keepalived/keepalived.conf

! Configuration File for keepalived

global_defs {

notification_email {

acassen@firewall.loc

failover@firewall.loc

sysadmin@firewall.loc

}

notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc

smtp_server 192.168.136.1

smtp_connect_timeout 30

router_id LVS_DEVEL

}

vrrp_script chk_haproxy {

script "/etc/keepalived/check_haproxy.sh"

interval 2

weight 2

}

vrrp_instance VI_1 {

state BACKUP

interface eth0

virtual_router_id 51

priority 100

advert_int 1

authentication {

auth_type PASS

auth_pass 1111

}

virtual_ipaddress {

192.168.136.200

}

track_script {

chk_haproxy

}

notify_backup "/etc/init.d/haproxy restart"

notify_fault "/etc/init.d/haproxy stop"

}

以上配置中priority 100 属性在第二台的配置文件中为priority 99，根据级别来决定虚拟地址绑定到哪台主机。

其他属性：

virtual_ipaddress {

192.168.136.200

}

192.168.136.200是浮动主机地址，用来动态绑定haproxy （215或者115），对外提供了统一的200接口，保证了故障发生时，应用调用服务透明。

创建/etc/keepalived/chk_haproxy.sh

#!/bin/bash

if [ $(ps -C haproxy --no-header | wc -l) -eq 0 ];then

/etc/init.d/haproxy start

sleep 2

if [ $(ps -C haproxy --no-header | wc -l) -eq 0 ]; then

/etc/init.d/keepalived stop

chmod +x /etc/keepalived/chk_haproxy.sh

下面验证高可用

4.2正常启动

启动215和115的keepalived

检查215主机的ip，注意标红色的说明，215当前绑定了一个虚拟地址， 192.168.136.200（这个地址也是对外的接口地址）

打开一个mysql连接，这里用navicat来模拟

当前工作正常。

4.3 模拟215服务器中断，服务高可用

关闭215服务，这时192.168.136.200虚拟地址会漂移到115服务器

检查mysql服务，关闭再打开，依然正常

检查115服务器上的集群状态

Mgmd节点，只有115还正常，另外一个节点显示not connected，115haproxy显示也正常

以上结果符合预期，

4.4 服务器215重启

重新启动215服务器，将管理节点服务启动，由于已经部署了haproxy监控脚本，因此看看是否自动启动了haproxy

Keepalived启动后会自己检查根据优先级重新将虚拟地址 192.168.136.200接管过来。

可以看到通过haprox+keepalived以及一些辅助脚本，一起实现了mysql集群的高可用。

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