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。
四台linux虚拟主机
Linux版本CentOS6.6
MySQL 5.5(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)
详细配置步骤可以参考这篇文章:
http://www.cnblogs.com/phpstudy2015-6/p/6485819.html#_label7
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:MySQLserver-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nauto_increment_offset=1 #起始值。一般填第n台主MySQL。此时为第一台主MySQLbinlog-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:MySQLserver-id=12log-bin=mysql-bin auto_increment_increment=2auto_increment_offset=2replicate-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>GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO ‘mysql11’@’192.168.95.11’ IDENTIFIED BY ’mysql11’;mysql>FLUSH PRIVILEGES;
2、查看192.168.95.12二进制日志
mysql> show master status;
3、告知二进制文件名与位置
mysql> change master to -> 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> slave start;mysql> show slave status\G
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。
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(server pools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。
keepalived是以VRRP协议为实现基础的,VRRP全称Virtual Router 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(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。
百度云下载:http://pan.baidu.com/s/1qYoCjDE 密码:7cef
在192.168.95.13、192.168.95.14安装haproxy(一模一样安装)
# tar -zxvf haproxy-1.5.14.tar.gz# cd haproxy-1.5.14# make TARGET=linux26 ARCH=x86_64 # make install SBINDIR=/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、make install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。
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。
View Code
#给执行权力#chmod +x /etc/init.d/haproxy
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 -r haproxy #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 log 127.0.0.1 local2 //日志定义级别 chroot /var/lib/haproxy //当前工作目录 pidfile /var/run/haproxy.pid //进程id maxconn 4000 //最大连接数 user haproxy //运行改程序的用户 group haproxy daemon //后台形式运行 stats socket /var/lib/haproxy/stats defaults mode tcp //haproxy运行模式(http | tcp | health) log global option dontlognull option redispatch //serverId对应的服务器挂掉后,强制定向到其他健康的服务器 retries 3 //三次连接失败则服务器不用 timeout http-request 10s timeout queue 1m timeout connect 10s //连接超时 timeout client 1m //客户端超时 timeout server 1m //服务器超时 timeout http-keep-alive 10s timeout check 10s //心跳检测 maxconn 600 //最大连接数listen stats //配置haproxy状态页(用来查看的页面) mode http bind :8888 stats enable stats hide-version //隐藏haproxy版本号stats uri /haproxyadmin?stats //一会用于打开状态页的uri stats realm Haproxy\ Statistics //输入账户密码时的提示文字 stats auth admin:admin //用户名:密码frontend main bind 0.0.0.0:3306 //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_backend mysql //后端服务器组名backend mysql balance leastconn //使用最少连接方式调度 server mysql1 192.168.95.11:3306 check port 3306 maxconn 300 server mysql2 192.168.95.12:3306 check port 3306 maxconn 300
# vi /etc/rsyslog.conf
#service rsyslog restart
# service haproxy start
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。
官网下载:http://www.keepalived.org/download.html
在192.168.95.13、192.168.95.14安装keepalived
【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 -zxvf keepalived-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 -y install openssl openssl-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/# cd rom/# cd Packages/# ls |grep openssl
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 -ivh openssl-1.0.1e-30.el6.x86_64.rpm
安装openssl成功
2、安装openssl-devel
安装libsepol-devel:
# rpm -ivh libsepol-devel-2.0.41-4.el6.x86_64.rpm
安装pkgconfig(libsepol):
# rpm -ivh pkgconfig-0.23-9.1.el6.x86_64.rpm
安装libselinux-devel:
# rpm -ivh libselinux-devel-2.0.94-5.8.el6.x86_64.rpm
安装keyutils-libs-devel:
# rpm -ivh keyutils-libs-devel-1.4-5.el6.x86_64.rpm
安装libcom_err-devel:
# rpm -ivh libcom_err-devel-141.12-21.el6.x86_64.rpm
安装krb5-devel:
# rpm -ivh krb5-devel-1.10.3-33.el6.x86_64.rpm
安装zlib-devel:
# rpm -ivh zlib-devel-1.2.3-29.el6.x86_64.rpm
安装openssl-devel:
# rpm -ivh openssl-devel-1.0.1e-30.el6.x86_64.rpm
# cd keepalived-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 && make install
# chkconfig --add keepalived #添加开机自启(我暂时没添加)# chkconfig keepalived on
【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)
/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:
! Configuration File for keepalived#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 { notificationd LVS_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_script chk_haproxy { script "/etc/keepalived/chk.sh" #具体脚本路径 interval 2 #脚本循环运行间隔}#VRRP虚拟路由冗余协议配置vrrp_instance VI_1 { #VI_1 是自定义的名称; state BACKUP #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 interface eth0 #指定VIP需要绑定的物理网卡 virtual_router_id 11 #VRID虚拟路由标识,也叫做分组名称,该组内的设备需要相同 priority 130 #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_int 1 #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_type PASS #有PASS 和 AH 两种,常用 PASS auth_pass asd #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/haproxy restart" #表示当切换到backup状态时,要执行的脚本 notify_fault "/etc/init.d/haproxy stop" #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priority 120【只需要比上面的小即可】
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 -C haproxy --no-header | wc -l) -eq 0 ]; then /etc/init.d/keepalived stop fi
给执行权限# chmod +x /etc/keepalived/chk.sh
启动keepalived:# service keepalived start
安装keepalived成功!
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> GRANT ALL ON *.* TO ‘jack‘@‘192.168.95.%‘ IDENTIFIED BY ‘321‘;mysql> FLUSH PRIVILEGES;
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。
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。
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 -9 8923
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。
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 -i eth0 host 192.168.95.11 and 192.168.95.14# tcpdump -n -i eth0 host 192.168.95.12 and 192.168.95.14
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】
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
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