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MySQL復制能夠保證數(shù)據(jù)的冗余的同時可以做讀寫分離來分擔系統(tǒng)壓力，如果是主主復制還可以很好的避免主節(jié)點的單點故障。但是MySQL主主復制存在一些問題無法滿足我們的實際需要：未提供統(tǒng)一訪問入口來實現(xiàn)負載均衡，如果其中master宕掉的話需要手動切換到另外一個master，而不能自動進行切換。

這篇文章下面要介紹如何通過LVS+Keepalived的方式來是實現(xiàn)MySQL的高可用性，同時解決以上問題。

Keepalived和LVS介紹

Keepalived是一個基于VRRP（虛擬路由冗余協(xié)議）可用來實現(xiàn)服務高可用性的軟件方案，避免出現(xiàn)單點故障。Keepalived一般用來實現(xiàn)輕量級高可用性，且不需要共享存儲，一般用于兩個節(jié)點之間，常見有LVS+Keepalived、Nginx+Keepalived組合。

LVS(Linux Virtual Server)是一個高可用性虛擬的服務器集群系統(tǒng)。本項目在1998年5月由章文嵩博士成立，是中國國內(nèi)最早出現(xiàn)的自由軟件項目之一。
LVS主要用于多服務器的負載均衡，作用于網(wǎng)絡層。LVS構(gòu)建的服務器集群系統(tǒng)中，前端的負載均衡層被稱為Director Server；后端提供服務的服務器組層被稱為Real Server。通過下圖可以大致了解LVS的基礎(chǔ)架構(gòu)。

LVS有三種工作模式，分別是DR（Direct Routing 直接路由）、TUN(Tunneling IP隧道）、NAT（Network Address Translation 網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換）。其中TUN模式能夠支持更多的Real Server，但需要所有服務器支持IP隧道協(xié)議；DR也可以支持相當?shù)腞eal Server，但需要保證Director Server虛擬網(wǎng)卡與物理網(wǎng)卡在同一網(wǎng)段；NAT擴展性有限，無法支持更多的Real Server，因為所有的請求包和應答包都需要Director Server進行解析再生，影響效率。 同時，LVS負載均衡有10中調(diào)度算法，分別是rr、wrr、lc、wlc、lblc、lblcr、dh、sh、sed、nq

詳細的LVS說明請參見 傳送門

本文中將利用LVS實現(xiàn)MySQL的讀寫負載均衡，Keepalived避免節(jié)點出現(xiàn)單點故障。

LVS+Keepalived配置

環(huán)境準備

LVS1：192.168.1.2

LVS2：192.168.1.11

MySQL Server1：192.168.1.5

MySQL Server2：192.168.1.6

VIP：192.168.1.100

OS: CentOS 6.4

Keepalive安裝

keepalived下載地址

需要安裝以下軟件包

# yum install -y kernel-devel openssl openssl-devel

解壓keepalived到/usr/local/并進入目錄執(zhí)行配置編譯

# ./configure --prefix=/usr/local/keepalived --with-kernel-dir=/usr/src/kernels/2.6.32-431.5.1.el6.x86_64/Keepalived configuration------------------------Keepalived version       : 1.2.13Compiler                 : gccCompiler flags           : -g -O2Extra Lib                : -lssl -lcrypto -lcrypt Use IPVS Framework       : YesIPVS sync daemon support : YesIPVS use libnl           : Nofwmark socket support    : YesUse VRRP Framework       : YesUse VRRP VMAC            : YesSNMP support             : NoSHA1 support             : NoUse Debug flags          : No# make && make install

默認情況下keepalived啟動時會去/etc/keepalived目錄下找配置文件，將需要的配置文件拷貝到指定位置

# cp /usr/local/keepalived/etc/rc.d/init.d/keepalived /etc/rc.d/init.d/# cp /usr/local/keepalived/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/# cp /usr/local/keepalived/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/# cp /usr/local/keepalived/sbin/keepalived /usr/sbin/# chkconfig mysqld on# chkconfig keepalived on

LVS安裝

ipvsadm下載地址

需要安裝以下軟件包

# yum install -y libnl* popt*

查看是否加載lvs模塊

# modprobe -l |grep ipvs

解壓安裝

# ln -s /usr/src/kernels/2.6.32-431.5.1.el6.x86_64/ /usr/src/linux# tar -zxvf ipvsadm-1.26.tar.gz# make && make install

LVS安裝完成，查看當前LVS集群

# ipvsadm -L -nIP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags-> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn

LVS+Keepalived配置

搭建MySQL主主復制

這里不再贅述，請參考MySQL復制

配置Keepalived

下面是LVS1節(jié)點（Keepalived主節(jié)點）上的Keepalived配置，LVS2類似

# vim /etc/keepalived/keepalived.conf    ! Configuration File for keepalivedglobal_defs {   router_id LVS1}vrrp_instance VI_1 {    state MASTER #指定instance初始狀態(tài)，實際根據(jù)優(yōu)先級決定.backup節(jié)點不一樣    interface eth0 #虛擬IP所在網(wǎng)    virtual_router_id 51 #VRID，相同VRID為一個組，決定多播MAC地址    priority 100 #優(yōu)先級，另一臺改為90.backup節(jié)點不一樣    advert_int 1  #檢查間隔    authentication {        auth_type PASS  #認證方式，可以是pass或ha        auth_pass 1111  #認證密碼    }    virtual_ipaddress {        192.168.1.100  #VIP    }}virtual_server 192.168.1.100 3306 {    delay_loop 6  #服務輪詢的時間間隔    lb_algo wrr  #加權(quán)輪詢調(diào)度，LVS調(diào)度算法 rr|wrr|lc|wlc|lblc|sh|sh    lb_kind DR   #LVS集群模式 NAT|DR|TUN，其中DR模式要求負載均衡器網(wǎng)卡必須有一塊與物理網(wǎng)卡在同一個網(wǎng)段    #nat_mask 255.255.255.0    persistence_timeout 50  #會話保持時間    protocol TCP  #健康檢查協(xié)議     ## Real Server設置，3306就是MySQL連接端口    real_server 192.168.1.5 3306 {        weight 3  ##權(quán)重        TCP_CHECK {            connect_timeout 3            nb_get_retry 3            delay_before_retry 3            connect_port 3306        }    }    real_server 192.168.1.6 3306 {        weight 3        TCP_CHECK {            connect_timeout 3            nb_get_retry 3            delay_before_retry 3            connect_port 3306        }    }}

配置LVS

編寫LVS啟動腳本/etc/init.d/realserver

#!/bin/shVIP=192.168.1.100. /etc/rc.d/init.d/functionscase "$1" in# 禁用本地的ARP請求、綁定本地回環(huán)地址start)    /sbin/ifconfig lo down    /sbin/ifconfig lo up    echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore    echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce    echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore    echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce    /sbin/sysctl -p >/dev/null 2>&1    /sbin/ifconfig lo:0 $VIP netmask 255.255.255.255 up #在回環(huán)地址上綁定VIP，設定掩碼，與Direct Server（自身）上的IP保持通信    /sbin/route add -host $VIP dev lo:0    echo "LVS-DR real server starts successfully.\n"    ;;stop)    /sbin/ifconfig lo:0 down    /sbin/route del $VIP >/dev/null 2>&1    echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore    echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce    echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore    echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announceecho "LVS-DR real server stopped.\n"    ;;status)    isLoOn=`/sbin/ifconfig lo:0 | grep "$VIP"`    isRoOn=`/bin/netstat -rn | grep "$VIP"`    if [ "$isLoON" == "" -a "$isRoOn" == "" ]; then        echo "LVS-DR real server has run yet."    else        echo "LVS-DR real server is running."    fi    exit 3    ;;*)    echo "Usage: $0 {start|stop|status}"    exit 1esacexit 0

將lvs腳本加入開機自啟動

# chmod +x /etc/init.d/realserver# echo "/etc/init.d/realserver" >> /etc/rc.d/rc.local

分別啟動LVS和keepalived

# service realserver start# service keepalived start

注意此時網(wǎng)卡的變化，可以看到虛擬網(wǎng)卡已經(jīng)分配到了realserver上。

此時查看LVS集群狀態(tài)，可以看到集群下有兩個Real Server，調(diào)度算法，權(quán)重等信息。ActiveConn代表當前Real Server的活躍連接數(shù)

# ipvsadm -lnIP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConnTCP  192.168.1.100:3306 wrr persistent 50  -> 192.168.1.5:3306             Route   3      4          1           -> 192.168.1.6:3306             Route   3      0          2    

此時LVS+Keepalived+MySQL主主復制已經(jīng)搭建完成。

測試驗證

功能性驗證

關(guān)閉MySQL Server2

# service mysqld stop

在LVS1查看/var/log/messages中關(guān)于keepalived日志，LVS1檢測到了MySQL Server2宕機，同時LVS集群自動剔除了故障節(jié)點

Sep  9 13:50:53 192.168.1.2 Keepalived_healthcheckers[18797]: TCP connection to [192.168.1.6]:3306 failed !!!Sep  9 13:50:53 192.168.1.2 Keepalived_healthcheckers[18797]: Removing service [192.168.1.6]:3306 from VS [192.168.1.100]:3306

從新啟動MySQL Server2后自動將故障節(jié)點自動加入LVS集群

Sep  9 13:51:41 192.168.1.2 Keepalived_healthcheckers[18797]: TCP connection to [192.168.1.6]:3306 success.Sep  9 13:51:41 192.168.1.2 Keepalived_healthcheckers[18797]: Adding service [192.168.1.6]:3306 to VS [192.168.1.100]:3306

關(guān)閉LVS1上的Keepalived（模擬宕機操作），查看LVS1上的日志，可以看到Keepalived移出了LVS1上的VIP

Sep  9 14:01:27 192.168.1.2 Keepalived[18796]: Stopping Keepalived v1.2.13 (09/09,2014)Sep  9 14:01:27 192.168.1.2 Keepalived_healthcheckers[18797]: Removing service [192.168.1.5]:3306 from VS [192.168.1.100]:3306Sep  9 14:01:27 192.168.1.2 Keepalived_healthcheckers[18797]: Removing service [192.168.1.6]:3306 from VS [192.168.1.100]:3306Sep  9 14:01:27 192.168.1.2 Keepalived_vrrp[18799]: VRRP_Instance(VI_1) sending 0 prioritySep  9 14:01:27 192.168.1.2 Keepalived_vrrp[18799]: VRRP_Instance(VI_1) removing protocol VIPs.

同時查看LVS2上日志，可以看到LVS2成為了Master，并接管了VIP

Sep  9 14:11:24 192.168.1.11 Keepalived_vrrp[7457]: VRRP_Instance(VI_1) Transition to MASTER STATESep  9 14:11:25 192.168.1.11 Keepalived_vrrp[7457]: VRRP_Instance(VI_1) Entering MASTER STATESep  9 14:11:25 192.168.1.11 Keepalived_vrrp[7457]: VRRP_Instance(VI_1) setting protocol VIPs.Sep  9 14:11:25 192.168.1.11 Keepalived_vrrp[7457]: VRRP_Instance(VI_1) Sending gratuitous ARPs on eth0 for 192.168.1.100Sep  9 14:11:25 192.168.1.11 Keepalived_healthcheckers[7456]: Netlink reflector reports IP 192.168.1.100 addedSep  9 14:11:25 192.168.1.11 avahi-daemon[1407]: Registering new address record for 192.168.1.100 on eth0.IPv4.Sep  9 14:11:30 192.168.1.11 Keepalived_vrrp[7457]: VRRP_Instance(VI_1) Sending gratuitous ARPs on eth0 for 192.168.1.100

在LVS2上查看LVS集群狀態(tài)，一切正常。

# ipvsadm -lnIP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConnTCP  192.168.1.100:3306 wrr persistent 50  -> 192.168.1.5:3306             Route   3      2          0           -> 192.168.1.6:3306             Route   3      1          0 

總結(jié)

• MySQL主主復制是集群的基礎(chǔ)，組成Server Array，其中每個節(jié)點作為Real Server。
• LVS服務器提供了負載均衡的作用，將用戶請求分發(fā)到Real Server，一臺Real Server故障并不會影響整個集群的。
• Keepalived搭建主備LVS服務器，避免了LVS服務器的單點故障，出現(xiàn)故障時可以自動切換到正常的節(jié)點。