Mysql 高可用

牛爷爷敲代码

于 2025-06-09 10:37:58 发布

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文章标签： mysql 数据库学习

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Mysql 高可用

什么是 MySQL 的高可用？

MySQL 高可用（High Availability，简称 HA）是指通过技术架构设计与部署，确保数据库系统在面临硬件故障、软件异常、人为失误或网络问题时，仍能持续提供服务、避免数据丢失，并将停机时间降至最低的解决方案。其核心目标是通过冗余节点部署和自动故障转移机制，解决单节点数据库的 “单点故障” 问题，满足企业对服务连续性和数据可靠性的严格要求。

高可用的核心技术特征：

多节点冗余：至少部署两个数据库节点（如主从、集群），数据实时同步或异步复制。
自动故障检测与切换：通过监控工具（如 MHA、Orchestrator、InnoDB Cluster 等）实时检测主节点状态，故障时自动将备用节点提升为新主节点。
数据一致性保障：通过同步复制、半同步复制或分布式协议（如 Paxos）确保多节点数据一致。

MySQL 高可用的核心优点：

一、大幅提升服务可用性，减少业务中断

低停机时间（低 RTO）：
传统单节点数据库故障可能导致数小时停机，而高可用架构可将故障切换时间缩短至秒级甚至毫秒级。例如，电商平台在大促期间主节点宕机时，高可用方案可自动切换至从节点，确保订单系统不中断。
7×24 小时持续运行：
通过多节点冗余（如一主多从、双主架构），即使部分节点故障，剩余节点仍可支撑业务，满足企业级系统对可用性的严格要求（如 99.99% 可用性目标，年停机时间仅约 52 分钟）。

二、增强数据安全性，降低数据丢失风险

多副本冗余保护：
数据同时存在于多个节点，避免单节点硬件故障（如磁盘损坏）导致数据永久丢失。例如，误删除表后，可通过从节点快速恢复数据。
低数据丢失率（低 RPO）：
通过同步复制（事务提交需主从节点均写入日志）或半同步复制（至少一个从节点确认接收日志），将数据丢失量（RPO）降至接近 0。金融场景中，此机制可确保交易数据不丢失。

三、提升系统性能与扩展性

读写分离与负载均衡

主从架构中，读请求可分发到从节点，减轻主节点压力，支持更高并发。例如：

-- 应用层将读请求路由到从库（主库处理写请求）
SELECT * FROM users WHERE id=1;  -- 读操作走从库
INSERT INTO orders VALUES (...);  -- 写操作走主库

横向扩展能力：
可通过添加从节点或分片节点（如分库分表）应对业务增长，避免单机性能瓶颈。例如，社交平台用户量激增时，可新增从节点承担读压力。

四、支持无中断运维与版本升级

在线维护能力：
进行数据库升级、参数调整或硬件更换时，可先将节点下线维护，完成后重新加入集群，全程不影响业务。例如，从节点升级 MySQL 版本时，主节点仍正常提供服务，升级后切换角色即可。
热备与快速恢复：
从节点可作为热备节点，无需停机即可备份数据，或在主节点故障时直接接管服务，大幅缩短恢复时间。

五、降低企业风险与成本

避免业务损失：
金融、医疗等场景中，数据库故障可能导致交易失败、病历数据丢失等严重后果，高可用架构可有效规避此类风险。
减少运维成本：
自动化故障切换减少人工干预，降低运维复杂度；多节点冗余可复用硬件资源（如从节点兼作查询节点），提升资源利用率。

六、灵活应对多种故障场景

硬件故障：服务器宕机、磁盘损坏时，自动切换至其他节点。
网络故障：主从网络中断时，通过半同步机制确保数据一致性，网络恢复后自动重连。
人为失误：误操作（如删库）可通过从节点回滚或集群多副本机制恢复。

总结：高可用的核心价值

MySQL 高可用通过 “冗余 + 自动切换 + 负载均衡” 的设计，在可用性、数据安全、性能扩展、运维效率四个维度实现突破，是企业级数据库部署的基础需求。其本质是通过技术架构解决 “单点故障” 问题，让数据库服务像水电一样稳定可靠，支撑核心业务持续运行。

实例

环境准备

系统	描述
openEuler 24.3 ：192.168.10.101	mysql 8
openEuler 24.3 ：192.168.10.102	mysql 8
keepalived+haproxy 192.168.10.103
keepalived+haproxy 192.168.10.104
客户端	192.168.10.105

mysql做主主互为复制

此操作在两台mysql上面操作

更改配置文件两台都要改 server-id不能一样

[client]
# 客户端连接 MySQL 时使用的 Unix 套接字文件路径
socket=/usr/local/mysql/data/mysql.sock 

[mysqld] 
# 服务器端使用的 Unix 套接字文件路径，必须与客户端一致
socket=/usr/local/mysql/data/mysql.sock

# 绑定所有可用的网络接口，允许外部主机连接
bind-address = 0.0.0.0

# 禁用反向 DNS 解析，提高连接性能
skip-name-resolve

# MySQL 服务监听的端口号
port = 3306

# MySQL 安装根目录
basedir=/usr/local/mysql

# 数据库文件存储目录
datadir=/usr/local/mysql/data

# 最大允许的并发连接数
max_connections=2048

# 服务器默认字符集
character-set-server=utf8

# 默认存储引擎（推荐使用 InnoDB）
default-storage-engine=INNODB

# 允许的最大数据包大小（影响大事务和大文件导入）
max_allowed_packet=16M

# 启用二进制日志（用于主从复制和数据恢复）
log-bin=/usr/local/mysql/data/mysql-bin

# 二进制日志格式（混合模式，结合了 STATEMENT 和 ROW 的优点）
binlog-format=MIXED

# 服务器唯一标识（主从复制中必须配置，且每个服务器不同）
server-id=1

[mysqld_safe]
# MySQL 安全启动脚本的错误日志路径
log-error=/usr/local/mysql/data/error.log

# 注释掉的 PID 文件路径（可能是从 MariaDB 配置继承而来）
#pid-file=/var/run/mariadb/mariadb.pid

进入mysql

注意!!!两台mysql互为复制互为主从 pos使用对方的

-- 创建用于复制的用户'myslave'，允许从192.168.10网段的任意IP连接
-- 密码为123456（生产环境建议使用更复杂的密码）
mysql> create user 'myslave'@'192.168.10.%' identified by '123456';
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

-- 授予用户复制权限（REPLICATION SLAVE），该权限允许从服务器读取主服务器的二进制日志
mysql> grant replication slave on *.* to 'myslave'@'192.168.10.%';
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)

-- 修改用户认证方式为mysql_native_password
-- 确保旧版本客户端或驱动（如Python的mysql-connector）能正常连接
mysql> alter user 'myslave'@'192.168.10.%' identified with mysql_native_password by '123456';
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

-- 查看主服务器当前二进制日志状态
-- File: 当前使用的二进制日志文件名
-- Position: 日志文件中的位置（复制起始点）
-- 后续配置从服务器时需使用这些值
mysql> show master status;
+------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| File             | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | Executed_Gtid_Set |
+------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
| mysql-bin.000001 |     1014 |              |                  |                   |
+------------------+----------+--------------+------------------+-------------------+
1 row in set (0.00 sec)

-- 刷新权限，确保新权限立即生效
mysql> flush privileges;
Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)

-- 配置从服务器连接主服务器的参数（此命令应在从服务器上执行！）
-- 注意：主主互为复制这里使用令一台mysql的pos
mysql> change master to 
  master_user='myslave',           -- 复制用户
  master_host='192.168.10.102',    -- 主服务器IP（假设102是主服务器）
  master_log_file='mysql-bin.000001', -- 主服务器当前二进制日志文件
  master_log_pos=1180,             -- 主主互为复制这里使用令一台mysql的pos
  master_password='123456';        -- 复制用户密码
Query OK, 0 rows affected, 8 warnings (0.01 sec)

启用同步在两台mysql上都看到 ioyes sqlyes

mysql> start slave    ###启用slave
    -> ;
Query OK, 0 rows affected, 1 warning (0.01 sec)  

mysql> show slave status \G     ####查看我的信息
*************************** 1. row ***************************
               Slave_IO_State: Waiting for source to send event
                  Master_Host: 192.168.10.101
                  Master_User: myslave
                  Master_Port: 3306
                Connect_Retry: 60
              Master_Log_File: mysql-bin.000001
          Read_Master_Log_Pos: 1181
               Relay_Log_File: mysql2-relay-bin.000002
                Relay_Log_Pos: 493
        Relay_Master_Log_File: mysql-bin.000001
             Slave_IO_Running: Yes    ######io线程OK
           	
            Slave_SQL_Running: Yes    ######sql线程ok
              Replicate_Do_DB: .............

安装haproxy 服务器做负载均衡器使用

yum -y install haproxy  ###安装haproxy

编辑haproxy的配置文件

两台都一样

#---------------------------------------------------------------------
# HAProxy 全局配置
# 控制 HAProxy 进程整体行为的参数
#---------------------------------------------------------------------
global
    log         127.0.0.1 local2        # 将日志发送到本地syslog服务器，使用local2设施
    chroot      /var/lib/haproxy        # 改变进程根目录增强安全性
    pidfile     /var/run/haproxy.pid    # 进程ID文件位置
    user        haproxy                 # 运行HAProxy的用户
    group       haproxy                 # 运行HAProxy的用户组
    daemon                          # 以守护进程模式运行
    maxconn     4000                # 全局最大并发连接数限制

#---------------------------------------------------------------------
# 默认配置段
# 为后续所有配置提供默认参数
#---------------------------------------------------------------------
defaults
    mode                    tcp         # 工作在TCP模式(不解析HTTP协议)
    log                     global      # 使用global段定义的日志配置
    option                  tcplog      # 启用TCP日志记录完整连接信息
    option                  dontlognull # 不记录空连接
    retries                 3           # 连接失败后的重试次数
    timeout http-request    5s          # HTTP请求超时(在TCP模式下可能不需要)
    timeout queue           1m          # 队列中等待的最长时间
    timeout connect         5s          # 连接到后端服务器的超时时间
    timeout client          1m          # 客户端连接超时时间
    timeout server          1m          # 服务器连接超时时间
    timeout http-keep-alive 5s          # HTTP keep-alive超时(在TCP模式下可能不需要)
    timeout check           5s          # 健康检查超时时间
    maxconn                 3000        # 每个进程的最大连接数限制

#---------------------------------------------------------------------
# MySQL负载均衡配置
#---------------------------------------------------------------------
listen mysql
  bind 0.0.0.0:3306                # 监听所有IP的3306端口(MySQL默认端口)
  balance leastconn                # 使用最少连接数算法进行负载均衡
  server mysql1 192.168.10.101:3306 check port 3306 maxconn 300  # 第一个MySQL服务器
  server mysql2 192.168.10.102:3306 check port 3306 maxconn 300  # 第二个MySQL服务器

检查并启动服务

[root@hk1 ~]# haproxy -c -f /etc/haproxy/haproxy.cfg   ###检查配置文件是否有误
[root@hk1 ~]# systemctl start haproyx  ###启动haproxy服务

使用一个测试用户test访问haproxy的代理端口号登录mysql

[root@bogon ~]# mysql -utest -ppwd123 -h192.168.10.103 -P3306  ###登录代理服务器测试代理是否成功
 [root@bogon ~]# mysql -utest -ppwd123 -h192.168.10.103 -P3306
mysql: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 21
Server version: 8.0.36 MySQL Community Server - GPL

Copyright (c) 2000, 2025, Oracle and/or its affiliates.

Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its
affiliates. Other names may be trademarks of their respective
owners.

Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.

mysql>

安装keepalived做高可用

在两台haproxy服务器上安装keepalived

以下操作在两台keepalived上都要执行

[root@hk1 ~]# dnf -y install keepalived

优先级高就是master global可以理解为标识符 router-id同一vrrp组必须是一样的

# Configuration File for keepalived
# 此配置用于实现HAProxy的高可用，通过VRRP协议实现IP漂移

# 全局定义部分
global_defs {
   router_id r1  # 定义路由标识，用于唯一标识此Keepalived实例
}

# VRRP监控脚本定义
vrrp_script chk_haproxy {
    script "/etc/keepalived/chk.sh"  # 指定监控脚本路径，用于检查HAProxy状态
    interval 2  # 检查间隔为2秒
}

# VRRP实例配置
vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP  # 初始状态为BACKUP，避免启动时抢占
    nopreempt     # 非抢占模式，避免优先级波动导致的IP漂移
    interface ens160  # 使用的网络接口名
    virtual_router_id 51  # 虚拟路由ID，同一VRRP组必须相同
    priority 100  # 当前实例优先级，值越大越优先成为MASTER
    advert_int 1  # VRRP通告间隔为1秒
    authentication {  # 认证配置，确保VRRP通信安全
        auth_type PASS  # 密码认证方式
        auth_pass 1111  # 认证密码
    }
    virtual_ipaddress {  # 定义虚拟IP地址
        192.168.10.100  # 对外提供服务的VIP
    }
    
    track_script {  # 跟踪监控脚本
        chk_haproxy  # 引用上面定义的监控脚本
    }
    
    # 状态转换通知脚本
    notify_backup "/etc/init.d/haproxy restart"  # 转为BACKUP状态时重启HAProxy
    notify_fault "/etc/init.d/haproxy stop"  # 转为FAULT状态时停止HAProxy
}

添加监控脚本并启动keepalived服务

该脚本放在keepalived配置文件下

#!/bin/bash
# Keepalived监控脚本：检测HAProxy状态并在服务异常时自动切换

# 检查haproxy进程是否存在（-C参数直接通过进程名查找）
if [ $(ps -C haproxy --no-header | wc -l) -eq 0 ]; then
    # 如果haproxy进程不存在（计数为0），则停止当前节点的keepalived服务
    # 触发VRRP协议将VIP自动切换到其他备份节点
    /etc/init.d/keepalived stop
fi

使用ip a 查看vip在优先级高的服务器上

[root@hk1 keepalived]# ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 ::1/128 scope host noprefixroute 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: ens160: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UP group default qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:0e:ce:c8 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.10.103/24 brd 192.168.10.255 scope global noprefixroute ens160
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet 192.168.10.100/32 scope global ens160
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::20c:29ff:fe0e:cec8/64 scope link noprefixroute 
       valid_lft forever preferred_lft forever

客户端访问vip 连接后端mysql服务器

[root@bogon ~]# mysql -utest -ppwd123 -h192.168.10.100 -P3306
mysql: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure.
Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 22
Server version: 8.0.36 MySQL Community Server - GPL

Copyright (c) 2000, 2025, Oracle and/or its affiliates.

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affiliates. Other names may be trademarks of their respective
owners.

Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.

mysql>

当第一台keepalived服务器关闭时第二台keepalived服务器 vip会漂移到第二台keepalived服务器上

[root@hk ~]# ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 ::1/128 scope host noprefixroute 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: ens160: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UP group default qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:4b:2c:33 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.10.104/24 brd 192.168.10.255 scope global noprefixroute ens160
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet 192.168.10.100/32 scope global ens160
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::20c:29ff:fe4b:2c33/64 scope link noprefixroute 
       valid_lft forever preferred_lft forever