資料庫平滑擴容
目錄
1:理解傳統擴容實現方案
2:理解平滑擴容雙寫方案
3:掌握資料庫2N擴容方案
4:實現資料庫雙主同步
5:掌握ShardingJDBC路由以及動態擴容技術
6:掌握KeepAlived+MariaDB資料庫高可用方案
1。 擴容方案剖析
作者:博學谷狂野架構師
連結:https://juejin。cn/post/7121593515515068424
著作權歸作者所有。商業轉載請聯絡作者獲得授權,非商業轉載請註明出處。
1。 擴容方案剖析
1。1 擴容問題
在專案初期,我們部署了三個資料庫A、B、C,此時資料庫的規模可以滿足我們的業務需求。為了將資料做到平均分配,我們在Service服務層使用uid%3進行取模分片,從而將資料平均分配到三個資料庫中。
如圖所示:
後期隨著使用者量的增加,使用者產生的資料資訊被源源不斷地新增到資料庫中,最終達到資料庫的最佳儲存容量。如果此時繼續向資料庫中新增資料,會導致資料庫的CRUD等基本操作變慢,進而影響整個服務的響應速度。
這時,我們需要增加新的節點,對資料庫進行水平擴容,那麼加入新的資料庫D後,資料庫的規模由原來的3個變為4個。
如圖所示:
此時由於分片規則發生了變化(uid%3 變為uid%4),導致大部分的資料,無法命中原有的資料,需要重新進行分配,要做大量的資料遷移處理。
比如之前uid如果是uid=3取模3%3=0, 是分配在A庫上,新加入D庫後, uid=3取模3%4=3,分配在D庫上;
新增一個節點, 大概會有90%的資料需要遷移, 這樣會面臨大量的資料壓力,並且對伺服器造成極大的不穩定性。
1。2 停機方案
釋出公告
為了進行資料的重新拆分,在停止服務之前,我們需要提前通知使用者,比如:我們的服務會在yyyy-MM-dd進行升級,給您帶來的不便敬請諒解。
停止服務
關閉Service
離線資料遷移(拆分,重新分配資料)
將舊庫中的資料按照Service層的演算法,將資料拆分,重新分配資料
資料校驗
開發出一個程式對舊庫和新庫中的資料進行校驗,比對
更改配置
修改Service層的配置演算法,也就是將原來的uid%3變為uid%4
恢復服務
重啟Service服務
回滾預案
針對上述的每個步驟都要有資料回滾預案,一旦某個環節(如:資料遷移,恢復服務等)執行失敗,立刻進行回滾,重新再來
停止服務之後, 能夠保證遷移工作的正常進行, 但是服務停止,傷害使用者體驗, 並造成了時間壓力, 必須在指定的時間內完成遷移。
1。3 停寫方案
支援讀寫分離
資料庫支援讀寫分離,在擴容之前,每個資料庫都提供了讀寫功能,資料重新分配的過程中,將每個資料庫設定為只讀狀態,關閉寫的功能
升級公告
為了進行資料的重新拆分,在停寫之前,我們需要提前通知使用者,比如:我們的服務會在yyyy-MM-dd進行升級,給您帶來的不便敬請諒解。
中斷寫操作,隔離寫資料來源(或攔截返回統一提示)
在Service層對所有的寫請求進行攔截,統一返回提示資訊,如:服務正在升級中,只對外提供讀服務
資料同步處理
將舊庫中的資料按照Service層的演算法,將資料重新分配,遷移(複製資料)
資料校驗
開發出一個程式對舊庫中的資料進行備份,使用備份的資料和重新分配後的資料進行校驗,比對
更改配置
透過配置中心,修改Service層的配置演算法,也就是將原來的uid%3變為uid%4,這個過程不需要重啟服務
恢復寫操作
設定資料庫恢復讀寫功能,去除Service層的攔截提示
資料清理
使用delete語句對冗餘資料進行刪除
回滾預案
針對上述的每個步驟都要有資料回滾預案,一旦某個環節(如:資料遷移等)執行失敗,立刻進行回滾,重新再來
缺點:在資料的複製過程需要消耗大量的時間,停寫時間太長,資料需要先複製,再清理冗餘資料
1。4 日誌方案
核心是透過日誌進行資料庫的同步遷移, 主要操作步驟如下:
資料遷移之前, 業務應用訪問舊的資料庫節點。
日誌記錄
在升級之前, 記錄“對舊資料庫上的資料修改”的日誌(這裡修改包括增、刪、改),這個日誌不需要記錄詳細的資料資訊,主要記錄:
(1)修改的庫;
(2)修改的表;
(3)修改的唯一主鍵;
(4)修改操作型別。
日誌記錄不用關注新增了哪些資訊,修改的資料格式,只需要記錄以上資料資訊,這樣日誌格式是固定的, 這樣能保證方案的通用性。
服務升級日誌記錄功能風險較小:
寫和修改介面是少數, 改動點少;
升級只是增加了一些日誌,採用非同步方式實現, 對業務功能沒有太多影響。
資料遷移:
研發定製資料遷移工具, 作用是把舊庫中的資料遷移至新庫中。
整個過程仍然採用舊庫房進行對外服務。
資料同步工具實現複雜度不高。
只對舊庫進行讀取操作, 如果同步出現問題, 都可以對新庫進行回滾操作。
可以限速或分批遷移執行, 不會有時間壓力。
資料遷移完成之後, 並不能切換至新庫提供服務。
因為舊庫依然對線上提供服務, 庫中的資料隨時會發生變化, 但這些變化的資料並沒有同步到新庫中, 舊庫和新庫資料不一致, 所以不能直接進行切換, 需要將資料同步完整。
日誌增量遷移
研發一個日誌遷移工具,把上面遷移資料過程中的差異資料追平,處理步驟:
讀取log日誌,獲取具體是哪個庫、表和主鍵發生了變化修改;
把舊庫中的主鍵記錄讀取出來
根據主鍵ID,把新庫中的記錄替換掉
這樣可以最大程度地保障資料的一致性。風險分析:
整個過程, 仍然是舊庫對線上提供服務;
日誌遷移工具實現的複雜度較低;
任何時間發現問題, 可以重新再來,有充分的容錯空間;
可以限速重放處理日誌, 處理過程不會因為對線上影響造成時間壓力。
但是, 日誌增量同步完成之後, 還不能切換到新的資料庫。
因為日誌增量同步過程中,舊庫中可能有資料發生變化, 導致資料不一致,所以需要進一步讀取日誌, 追平資料記錄; 日誌增量同步過程隨時可能會產生新的資料, 新庫與舊庫的資料追平也會是一個無限逼近的過程。
資料校驗
準備好資料校驗工具,將舊庫和新庫中的資料進行比對,直到資料完全一致。
切換新庫
資料比對完成之後, 將流量轉移切換至新庫, 至此新庫提供服務, 完成遷移。
但是在極限情況下, 即便透過上面的資料校驗處理, 也有可能出現99。99%資料一致, 不能保障完全一致,這個時候可以在舊庫做一個readonly只讀功能, 或者將流量遮蔽降級,等待日誌增量同步工具完全追平後, 再進行新庫的切換。
至此,完成日誌方案的遷移擴容處理, 整個過程能夠持續對線上提供服務, 只會短暫的影響服務的可用性。
這種方案的弊端,是操作繁瑣,需要適配多個同步處理工具,成本較高, 需要制定個性化業務的同步處理, 不具備普遍性,耗費的時間週期也較長。
1。5 雙寫方案(中小型資料)
雙寫方案可透過canal或mq做實現。
增加新庫,按照現有節點, 增加對應的數量。
資料遷移:避免增量影響, 先斷開主從,再匯入(耗時較長), 同步完成並做校驗
增量同步:開啟Canal同步服務, 監聽從節點資料庫, 再開啟主從同步,從節點收到資料後會透過Canal服務, 傳遞至新的DB節點。
切換新庫:透過Nginx,切換訪問流量至新的服務。
修復切換異常資料:在切換過程中, 如果出現,Canal未同步,但已切換至新庫的請求(比如下單,修改了資金, 但還未同步 ), 可以透過定製程式, 讀取檢測異常日誌,做自動修復或人工處理。
針對此種情況, 最好是在凌晨使用者量小的時候, 或專門停止外網訪問,進行切換,減少異常資料的產生。
資料校驗:為保障資料的完全一致, 有必要對資料的數量完整性做校驗。
1。6 平滑2N方案(大資料量)
線上資料庫,為了保障其高可用,一般每臺主庫會配置一臺從庫,主庫負責讀寫,從庫負責讀取。下圖所示,A,B是主庫,A0和B0是從庫。
當需要擴容的時候,我們把A0和B0升級為新的主庫節點,如此由2個分庫變為4個分庫。同時在上層的分片配置,做好對映,規則如下:
把uid%4=0和uid%4=2的資料分別分配到A和A0主庫中
把uid%4=1和uid%4=3的資料分配到B和B0主庫中
因為A和A0庫的資料相同,B和B0資料相同,此時無需做資料遷移。只需調整變更一下分片配置即可,透過配置中心更新,不需要重啟。
由於之前uid%2的資料是分配在2個庫裡面,擴容之後需要分佈到4個庫中,但由於舊資料仍存在(uid%4=0的節點,還有一半uid%4=2的資料),所以需要對冗餘資料做一次清理。
這個清理,並不會影響線上資料的一致性,可以隨時隨地進行。
處理完成之後,為保證資料的高可用,以及將來下一步的擴容需求。
可以為現有的主庫再次分配一個從庫。
2。 平滑2N擴容方案實踐
2。1 實現應用服務級別的動態擴容
擴容前部署架構:
2。1。1 MariaDB服務安裝
切換阿里雲映象服務(YUM安裝過慢可以切換)
yum -y install wget ## 備份CentOS-Base。repo mv /etc/yum。repos。d/CentOS-Base。repo /etc/yum。repos。d/CentOS-Base。repo。bak wget -O /etc/yum。repos。d/CentOS-Base。repo http://mirrors。aliyun。com/repo/Centos-7。repo wget -P /etc/yum。repos。d/ http://mirrors。aliyun。com/repo/epel-7。repo yum clean all yum makecache 複製程式碼
配置YUM源
vi /etc/yum。repos。d/mariadb-10。2。repo 複製程式碼
增加以下內容:
[mariadb] name = MariaDB baseurl = https://mirrors。ustc。edu。cn/mariadb/yum/10。2/centos7-amd64 gpgkey=https://yum。mariadb。org/RPM-GPG-KEY-MariaDB gpgcheck=1 複製程式碼
執行安裝
yum -y install mariadb mariadb-server MariaDB-client MariaDB-common 複製程式碼
如果之前已經安裝, 需要先刪除(如果之前沒有安裝, 可以忽略此步驟)
停止Mariadb服務
[root@localhost yum。repos。d]# ps -ef | grep mysql root 1954 1 0 Oct04 ? 00:05:43 /usr/sbin/mysqld ——wsrep-new-cluster ——user=root root 89521 81403 0 07:40 pts/0 00:00:00 grep ——color=auto mysql [root@localhost yum。repos。d]# kill 1954 複製程式碼
解除安裝Mariadb服務
yum -y remove Maria* 複製程式碼
刪除資料與配置:
rm -rf /var/lib/mysql/* rm -rf /etc/my。cnf。d/ rm -rf /etc/my。cnf 複製程式碼
啟動MariaDB後,執行安全配置嚮導命令,可根據安全配置嚮導提高資料庫的安全性
systemctl start mariadb mysql_secure_installation 複製程式碼
開啟使用者遠端連線許可權
將連線使用者root開啟遠端連線許可權;
mysql -uroot -p654321 複製程式碼
進入MySQL服務, 執行以下操作:
use mysql; delete from user; ## 配置root使用者使用密碼654321從任何主機都可以連線到mysql伺服器 GRANT ALL PRIVILEGES ON *。* TO ‘root’@‘%’ IDENTIFIED BY ‘654321’ WITH GRANT OPTION; FLUSH PRIVILEGES; 複製程式碼
2。1。2 MariaDB雙主同步
在Server1增加配置:
在/etc/my。cnf中新增以下配置:
[mysqld] server-id = 1 log-bin=mysql-bin relay-log = mysql-relay-bin ## 忽略mysql、information_schema庫下對錶的操作 replicate-wild-ignore-table=mysql。% replicate-wild-ignore-table=information_schema。% ## 預設的情況下mysql是關閉的; log-slave-updates=on ## 複製過程中,有任何錯誤,直接跳過 slave-skip-errors=all auto-increment-offset=1 auto-increment-increment=2 ## binlog的格式:STATEMENT,ROW,MIXED binlog_format=mixed ## 自動過期清理binlog,預設0天,即不自動清理 expire_logs_days=10 複製程式碼
注意, Server1自增為奇數位:
auto-increment-offset=1 主鍵自增基數, 從1開始。
auto-increment-increment=2 主鍵自增偏移量,每次為2。
在Server2增加配置:
修改/etc/my。cnf:
[mysqld] server-id = 2 log-bin=mysql-bin relay-log = mysql-relay-bin replicate-wild-ignore-table=mysql。% replicate-wild-ignore-table=information_schema。% log-slave-updates=on slave-skip-errors=all auto-increment-offset=2 auto-increment-increment=2 binlog_format=mixed expire_logs_days=10 複製程式碼
Server2自增為偶數位:
auto-increment-offset=2 主鍵自增基數, 從2開始。
auto-increment-increment=2 主鍵自增偏移量,每次為2。
配置修改完成後, 重啟資料庫。
同步授權配置
在Server1建立replica用於主從同步的使用者:
MariaDB [(none)]> grant replication slave, replication client on *。* to ‘replica’@‘%’ identified by ‘replica’; mysql> flush privileges; 複製程式碼
查詢日誌檔案與偏移量,開啟同步時需使用:
MariaDB [(none)]> show master status; +——————————+——————+————————+——————————+ | File | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | +——————————+——————+————————+——————————+ | mysql-bin。000001 | 663 | | | +——————————+——————+————————+——————————+ 複製程式碼
同樣, 在Server2建立replica用於主從同步的使用者:
MariaDB [(none)]> grant replication slave, replication client on *。* to ‘replica’@‘%’ identified by ‘replica’; mysql> flush privileges; 複製程式碼
查詢日誌檔案與偏移量:
MariaDB [(none)]> show master status; +——————————+——————+————————+——————————+ | File | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | +——————————+——————+————————+——————————+ | mysql-bin。000001 | 663 | | | +——————————+——————+————————+——————————+ 複製程式碼
配置主從同步資訊
在Server1中執行:
MariaDB [(none)]> change master to master_host=‘192。168。116。141’,master_user=‘replica’, master_password=‘replica’, master_port=3306, master_log_file=‘mysql-bin。000007’, master_log_pos=374, master_connect_retry=30; 複製程式碼
在Server2中執行:
MariaDB [(none)]> change master to master_host=‘192。168。116。140’,master_user=‘replica’, master_password=‘replica’, master_port=3306, master_log_file=‘mysql-bin。000015’, master_log_pos=374, master_connect_retry=30; 複製程式碼
開啟雙主同步
在Server1和Server2中分別執行:
MariaDB [(none)]> start slave; Query OK, 0 rows affected (0。00 sec) 複製程式碼
在Server1查詢同步資訊:
MariaDB [(none)]> show slave status\G; *************************** 1。 row *************************** Slave_IO_State: Waiting for master to send event Master_Host: 10。10。20。126 Master_User: replica Master_Port: 3306 Connect_Retry: 30 Master_Log_File: mysql-bin。000001 Read_Master_Log_Pos: 663 Relay_Log_File: mysql-relay-bin。000002 Relay_Log_Pos: 555 Relay_Master_Log_File: mysql-bin。000001 Slave_IO_Running: Yes Slave_SQL_Running: Yes 。。。 複製程式碼
在Server2查詢同步資訊:
MariaDB [(none)]> show slave status\G; *************************** 1。 row *************************** Slave_IO_State: Waiting for master to send event Master_Host: 10。10。20。125 Master_User: replica Master_Port: 3306 Connect_Retry: 30 Master_Log_File: mysql-bin。000001 Read_Master_Log_Pos: 663 Relay_Log_File: mysql-relay-bin。000002 Relay_Log_Pos: 555 Relay_Master_Log_File: mysql-bin。000001 Slave_IO_Running: Yes Slave_SQL_Running: Yes 。。。 複製程式碼
Slave_IO_Running和Slave_SQL_Running 都是Yes,說明雙主同步配置成功。
2。1。3 KeepAlived安裝與高可用配置
在Server1與Server2兩臺節點安裝keepalived:
yum -y install keepalived 複製程式碼
關閉防火牆
systemctl stop firewalld systemctl disable firewalld 複製程式碼
設定主機名稱:
Server1節點:
hostnamectl set-hostname vip1 複製程式碼
Server2節點:
hostnamectl set-hostname vip2 複製程式碼
Server1節點配置
/etc/keepalived/keepalived。conf:
global_defs { router_id vip1 # 機器標識,和主機名保持一致,執行keepalived伺服器的一個標識 } vrrp_instance VI_1 { #vrrp例項定義 state BACKUP #lvs的狀態模式,MASTER代表主, BACKUP代表備份節點 interface ens33 #繫結對外訪問的網絡卡,vrrp例項繫結的網絡卡 virtual_router_id 111 #虛擬路由標示,同一個vrrp例項採用唯一標示 priority 100 #優先順序,100代表最大優先順序, 數字越大優先順序越高 advert_int 1 #master與backup節點同步檢查的時間間隔,單位是秒 authentication { #設定驗證資訊 auth_type PASS #有PASS和AH兩種 auth_pass 6666 #驗證密碼,BACKUP密碼須相同 } virtual_ipaddress { #KeepAlived虛擬的IP地址 192。168。116。150 } } virtual_server 192。168。116。150 3306 { #配置虛擬伺服器IP與訪問埠 delay_loop 6 #健康檢查時間 lb_algo rr #負載均衡排程演算法, rr代表輪詢 lb_kind DR #負載均衡轉發規則 DR/NAT/ persistence_timeout 0 #會話保持時間,這裡要做測試, 所以設為0, 實際可根據session有效時間配置 protocol TCP #轉發協議型別,支援TCP和UDP real_server 192。168。116。140 3306 { #配置伺服器節點VIP1 notify_down /usr/local/shell/mariadb。sh #當服務掛掉時, 會執行此指令碼,結束keepalived程序 weight 1 #設定權重,越大權重越高 TCP_CHECK { #狀態監測設定 connect_timeout 10 #超時配置, 單位秒 retry 3 #重試次數 delay_before_retry 3 #重試間隔 connect_port 3306 #連線埠, 和上面保持一致 } } } 複製程式碼
建立關閉指令碼mariadb。sh
/usr/local/shell/mariadb。sh:
pkill keepalived 複製程式碼
加入執行許可權:
chmod a+x mariadb。sh 複製程式碼
Server2節點配置:
global_defs { router_id vip2 # 機器標識,和主機名保持一致,執行keepalived伺服器的一個標識 } vrrp_instance VI_1 { #vrrp例項定義 state BACKUP #lvs的狀態模式,MASTER代表主, BACKUP代表備份節點 interface ens33 #繫結對外訪問的網絡卡 virtual_router_id 111 #虛擬路由標示,同一個vrrp例項採用唯一標示 priority 98 #優先順序,100代表最大優先順序, 數字越大優先順序越高 advert_int 1 #master與backup節點同步檢查的時間間隔,單位是秒 authentication { #設定驗證資訊 auth_type PASS #有PASS和AH兩種 auth_pass 6666 #驗證密碼,BACKUP密碼須相同 } virtual_ipaddress { #KeepAlived虛擬的IP地址 192。168。116。150 } } virtual_server 192。168。116。150 3306 { #配置虛擬伺服器IP與訪問埠 delay_loop 6 #健康檢查時間 lb_algo rr #負載均衡排程演算法, rr代表輪詢, 可以關閉 lb_kind DR #負載均衡轉發規則, 可以關閉 persistence_timeout 0 #會話保持時間,這裡要做測試, 所以設為0, 實際可根據session有效時間配置 protocol TCP #轉發協議型別,支援TCP和UDP real_server 192。168。116。141 3306{ #配置伺服器節點VIP2 notify_down /usr/local/shell/mariadb。sh #當服務掛掉時, 會執行此指令碼,結束keepalived程序 weight 1 #設定權重,越大權重越高 TCP_CHECK { #r狀態監測設定 connect_timeout 10 #超時配置, 單位秒 retry 3 #重試次數 delay_before_retry 3 #重試間隔 connect_port 3306 #連線埠, 和上面保持一致 } } } 複製程式碼
和Server1的差異項:
router_id vip2 # 機器標識,和主機名保持一致 priority 98 #優先順序,100代表最大優先順序, 數字越大優先順序越高 real_server 10。10。20。126 3306 #配置伺服器節點VIP2 複製程式碼
注意, 兩臺節點都設為BACKUP
virtual_router_id 111 #同一個vrrp例項採用唯一標示 state BACKUP 複製程式碼
如果不想重啟後, 爭奪備用節點的VIP, 可以設定此項
nopreempt #不主動搶佔資源 複製程式碼
注意:這個配置只能設定在backup主機上,而且這個主機優先順序要比另外一臺高
驗證高可用
停止主節點MariaDB服務, 驗證是否自動切換。
2。1。4 搭建應用服務工程
ShardingJDBC的介紹
是ShardingSphere 下的一個產品
定位為輕量級 Java 框架,在 Java 的 JDBC 層提供的額外服務。 它使用客戶端直連資料庫,以 jar 包形式提供服務,無需額外部署和依賴,可理解為增強版的 JDBC 驅動,完全相容 JDBC 和各種 ORM 框架。
適用於任何基於 JDBC 的 ORM 框架,如:JPA, Hibernate, Mybatis, Spring JDBC Template 或直接使用 JDBC。
支援任何第三方的資料庫連線池,如:DBCP, C3P0, BoneCP, Druid, HikariCP 等。
支援任意實現 JDBC 規範的資料庫,目前支援 MySQL,Oracle,SQLServer,PostgreSQL 以及任何遵循 SQL92 標準的資料庫
ShardingJDBC初始化流程
1)配置ShardingRuleConfiguration物件
2)配置表分片規則TableRuleConfiguration物件,設定分庫、分表策略
3)透過Factory物件將Rule物件與DataSource物件裝配
4)ShardingJDBC使用DataSource物件進行分庫
ShardingJDBC整合配置
1)maven依賴
2)規則配置application。yml
3)建立DataSource
驗證應用服務動態擴容
配置兩個資料來源,分別指向Server1和Server2
分片只配置一個數據源
動態增加另一個數據源
// 動態資料來源配置實現擴容 Properties properties = loadPropertiesFile(“datasource1。properties”); try { log。info(“load datasource config url: ” + properties。get(“url”)); DruidDataSource druidDataSource = (DruidDataSource) DruidDataSourceFactory。createDataSource(properties); druidDataSource。setRemoveAbandoned(true); druidDataSource。setRemoveAbandonedTimeout(600); druidDataSource。setLogAbandoned(true); // 設定資料來源錯誤重連時間 druidDataSource。setTimeBetweenConnectErrorMillis(60000); druidDataSource。init(); OrchestrationShardingDataSource dataSource = SpringContextUtil。getBean(“tradeSystemDataSource”, OrchestrationShardingDataSource。class); Map
注意事項
Sharding JDBC, Mycat, Drds 等產品都是分散式資料庫中介軟體, 相比直接的資料來源操作, 會存在一些限制, Sharding JDBC在使用時, 要注意以下問題:
有限支援子查詢
不支援HAVING
不支援OR,UNION 和 UNION ALL
不支援特殊INSERT
每條INSERT語句只能插入一條資料,不支援VALUES後有多行資料的語句
不支援DISTINCT聚合
不支援dual虛擬表查詢
不支援SELECT LAST_INSERT_ID(), 不支援自增序列
不支援CASE WHEN
2。2 實現資料庫的秒級平滑2N擴容
擴容部署架構:
2。2。1 新增資料庫VIP
在Server2節點, 增加VIP
修改/etc/keepalived/keepalived。conf
global_defs { router_id vip2 } vrrp_instance VI_1 { #vrrp例項定義 state BACKUP #lvs的狀態模式,MASTER代表主, BACKUP代表備份節點 interface ens33 #繫結對外訪問的網絡卡 virtual_router_id 112 #虛擬路由標示,同一個vrrp例項採用唯一標示 priority 100 #優先順序,100代表最大優先順序, 數字越大優先順序越高 advert_int 1 #master與backup節點同步檢查的時間間隔,單位是秒 authentication { #設定驗證資訊 auth_type PASS #有PASS和AH兩種 auth_pass 6666 #驗證密碼,BACKUP密碼須相同 } virtual_ipaddress { #KeepAlived虛擬的IP地址 192。168。116。151 } } virtual_server 192。168。116。151 3306 { #配置虛擬伺服器IP與訪問埠 delay_loop 6 #健康檢查時間 persistence_timeout 0 #會話保持時間,這裡要做測試, 所以設為0, 實際可根據session有效時間配置 protocol TCP #轉發協議型別,支援TCP和UDP real_server 192。168。116。141 3306{ #配置伺服器節點VIP1 notify_down /usr/local/shell/mariadb。sh weight 1 #設定權重,越大權重越高 TCP_CHECK { #r狀態監測設定 connect_timeout 10 #超時配置, 單位秒 retry 3 #重試次數 delay_before_retry 3 #重試間隔 connect_port 3306 #連線埠, 和上面保持一致 } } } 複製程式碼
注意配置項:
virtual_router_id 112 #虛擬路由標示,同一個vrrp例項採用唯一標示 priority 100 #優先順序,100代表最大優先順序, 數字越大優先順序越高 複製程式碼
2。2。2 應用服務增加動態資料來源
修改應用服務配置, 增加新的資料來源, 指向新設定的VIP: 192。168。116。151
透過應用服務介面, 動態擴容調整
2。2。3 解除原雙主同步
mysql -uroot -p654321
進入Server1:
MariaDB [(none)]> stop slave; 複製程式碼
進入Server2:
MariaDB [(none)]> stop slave; 複製程式碼
透過應用服務介面驗證資料是否解除同步
2。2。4 安裝MariaDB擴容伺服器
新建兩臺虛擬機器, 分別為Server3和Server4。
在Server3和Server4兩臺節點上安裝MariaDB服務
參考2。1。1 MariaDB服務安裝
配置Server3與Server1,實現新的雙主同步
Server3節點, 修改/etc/my。cnf:
[mysqld] server-id = 3 log-bin=mysql-bin relay-log = mysql-relay-bin replicate-wild-ignore-table=mysql。% replicate-wild-ignore-table=information_schema。% log-slave-updates=on slave-skip-errors=all auto-increment-offset=2 auto-increment-increment=2 binlog_format=mixed expire_logs_days=10 複製程式碼
重啟Server3資料庫
service mariadb restart 複製程式碼
建立replica用於主從同步的使用者:
MariaDB [(none)]> grant replication slave, replication client on *。* to ‘replica’@‘%’ identified by ‘replica’; mysql> flush privileges; 複製程式碼
在Server1節點,進行資料全量備份:
mysqldump -uroot -p654321 ——routines ——single_transaction ——master-data=2 ——databases smooth > server1。sql 複製程式碼
檢視並記錄master status資訊:
。。。 —— —— Position to start replication or point-in-time recovery from —— —— CHANGE MASTER TO MASTER_LOG_FILE=‘mysql-bin。000002’, MASTER_LOG_POS=17748; 。。。 複製程式碼
將備份的server1。sql透過scp命令複製至Server3節點。
scp server1。sql root@192。168。116。142:/usr/local/ 複製程式碼
將資料還原至Server3節點:
mysql -uroot -p654321 < /usr/local/server1。sql 複製程式碼
配置主從同步資訊
根據上面的master status資訊, 在Server3中執行:
MariaDB [(none)]> change master to master_host=‘192。168。116。140’,master_user=‘replica’, master_password=‘replica’, master_port=3306, master_log_file=‘mysql-bin。000016’, master_log_pos=1754, master_connect_retry=30; Query OK, 0 rows affected (0。01 sec) 複製程式碼
開啟主從同步:
MariaDB [(none)]> start slave; Query OK, 0 rows affected (0。00 sec) 複製程式碼
如果出現問題, 復原主從同步資訊:
MariaDB [(none)]> reset slave; Query OK, 0 rows affected (0。01 sec) 複製程式碼
檢查同步狀態資訊:
MariaDB [(none)]> show slave status \G *************************** 1。 row *************************** Slave_IO_State: Waiting for master to send event Master_Host: 10。10。20。125 Master_User: replica Master_Port: 3306 Connect_Retry: 30 Master_Log_File: mysql-bin。000004 Read_Master_Log_Pos: 11174 Relay_Log_File: mysql-relay-bin。000002 Relay_Log_Pos: 1746 Relay_Master_Log_File: mysql-bin。000004 Slave_IO_Running: Yes Slave_SQL_Running: Yes 複製程式碼
配置Server1與Server3節點的同步
檢視Server3的日誌資訊:
MariaDB [(none)]> show master status; +——————————+——————+————————+——————————+ | File | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | +——————————+——————+————————+——————————+ | mysql-bin。000001 | 4781 | | | +——————————+——————+————————+——————————+ 複製程式碼
在Server1節點, 配置同步資訊:
MariaDB [(none)]> reset slave; Query OK, 0 rows affected (0。00 sec) MariaDB [(none)]> change master to master_host=‘192。168。116。142’,master_user=‘replica’, master_password=‘replica’, master_port=3306, master_log_file=‘mysql-bin。000005’, master_log_pos=6931, master_connect_retry=30; MariaDB [(none)]> start slave; Query OK, 0 rows affected (0。00 sec) 複製程式碼
配置Server4與Server2的雙主同步
Server4節點, 修改/etc/my。cnf:
[mysqld] server-id = 4 log-bin=mysql-bin relay-log = mysql-relay-bin replicate-wild-ignore-table=mysql。% replicate-wild-ignore-table=information_schema。% log-slave-updates=on slave-skip-errors=all auto-increment-offset=2 auto-increment-increment=2 binlog_format=mixed expire_logs_days=10 複製程式碼
重啟Server4資料庫
service mariadb restart 複製程式碼
建立replica用於主從同步的使用者:
MariaDB [(none)]> grant replication slave, replication client on *。* to ‘replica’@‘%’ identified by ‘replica’; mysql> flush privileges; 複製程式碼
在Server2節點,進行資料全量備份:
mysqldump -uroot -p654321 ——routines ——single_transaction ——master-data=2 ——databases smooth > server2。sql 複製程式碼
檢視並記錄master status資訊:
。。。 —— —— Position to start replication or point-in-time recovery from —— —— CHANGE MASTER TO MASTER_LOG_FILE=‘mysql-bin。000003’, MASTER_LOG_POS=4208; 。。。 複製程式碼
將備份的server2。sql透過scp命令複製至Server4節點。
scp server2。sql root@192。168。116。143:/usr/local/ 複製程式碼
將資料還原至Server4節點:
mysql -uroot -p654321 < /usr/local/server2。sql 複製程式碼
配置主從同步資訊
根據上面的master status資訊, 在Server4中執行:
MariaDB [(none)]> change master to master_host=‘192。168。116。141’,master_user=‘replica’, master_password=‘replica’, master_port=3306, master_log_file=‘mysql-bin。000007’, master_log_pos=3006, master_connect_retry=30; Query OK, 0 rows affected (0。01 sec) 複製程式碼
開啟主從同步:
MariaDB [(none)]> start slave; Query OK, 0 rows affected (0。00 sec) 複製程式碼
注意, 如果出現問題, 復原主從同步資訊:
MariaDB [(none)]> reset slave; Query OK, 0 rows affected (0。01 sec) 複製程式碼
檢查同步狀態資訊:
MariaDB [(none)]> show slave status \G *************************** 1。 row *************************** Slave_IO_State: Waiting for master to send event Master_Host: 10。10。20。125 Master_User: replica Master_Port: 3306 Connect_Retry: 30 Master_Log_File: mysql-bin。000004 Read_Master_Log_Pos: 11174 Relay_Log_File: mysql-relay-bin。000002 Relay_Log_Pos: 1746 Relay_Master_Log_File: mysql-bin。000004 Slave_IO_Running: Yes Slave_SQL_Running: Yes 複製程式碼
配置Server2與Server4節點的同步
檢視Server4的日誌資訊:
MariaDB [(none)]> show master status; +——————————+——————+————————+——————————+ | File | Position | Binlog_Do_DB | Binlog_Ignore_DB | +——————————+——————+————————+——————————+ | mysql-bin。000001 | 3696 | | | +——————————+——————+————————+——————————+ 複製程式碼
在Server2節點, 配置同步資訊:
MariaDB [(none)]> reset slave; Query OK, 0 rows affected (0。00 sec) MariaDB [(none)]> change master to master_host=‘192。168。116。143’,master_user=‘replica’, master_password=‘replica’, master_port=3306, master_log_file=‘mysql-bin。000005’, master_log_pos=5787, master_connect_retry=30; MariaDB [(none)]> start slave; Query OK, 0 rows affected (0。00 sec) 複製程式碼
2。2。5 增加KeepAlived服務實現高可用
確保新增的Server3和Server4節點安裝Keepalived服務。
修改Server3節點配置
global_defs { router_id vip3 # 機器標識,一般設為hostname,故障發生時,郵件通知會使用到。 } vrrp_instance VI_1 { #vrrp例項定義 state BACKUP #lvs的狀態模式,MASTER代表主, BACKUP代表備份節點 interface ens33 #繫結對外訪問的網絡卡 virtual_router_id 111 #虛擬路由標示,同一個vrrp例項採用唯一標示 priority 98 #優先順序,100代表最大優先順序, 數字越大優先順序越高 advert_int 1 #master與backup節點同步檢查的時間間隔,單位是秒 authentication { #設定驗證資訊 auth_type PASS #有PASS和AH兩種 auth_pass 6666 #驗證密碼,BACKUP密碼須相同 } virtual_ipaddress { #KeepAlived虛擬的IP地址 192。168。116。150 } } virtual_server 192。168。116。150 3306 { #配置虛擬伺服器IP與訪問埠 delay_loop 6 #健康檢查時間 persistence_timeout 0 #會話保持時間,這裡要做測試, 所以設為0, 實際可根據session有效時間配置 protocol TCP #轉發協議型別,支援TCP和UDP real_server 192。168。116。142 3306{ #配置伺服器節點VIP3 notify_down /usr/local/shell/mariadb。sh weight 1 #設定權重,越大權重越高 TCP_CHECK { #r狀態監測設定 connect_timeout 10 #超時配置, 單位秒 retry 3 #重試次數 delay_before_retry 3 #重試間隔 connect_port 3306 #連線埠, 和上面保持一致 } } } 複製程式碼
注意裡面IP配置正確, 修改完成後重啟服務。
建立關閉指令碼mariadb。sh
/usr/local/shell/mariadb。sh:
pkill keepalived 複製程式碼
加入執行許可權:
chmod a+x mariadb。sh 複製程式碼
修改Server4節點配置
global_defs { router_id vip4 # 機器標識,一般設為hostname,故障發生時,郵件通知會使用到。 } vrrp_instance VI_1 { #vrrp例項定義 state BACKUP #lvs的狀態模式,MASTER代表主, BACKUP代表備份節點 interface ens33 #繫結對外訪問的網絡卡 virtual_router_id 112 #虛擬路由標示,同一個vrrp例項採用唯一標示 priority 98 #優先順序,100代表最大優先順序, 數字越大優先順序越高 advert_int 1 #master與backup節點同步檢查的時間間隔,單位是秒 authentication { #設定驗證資訊 auth_type PASS #有PASS和AH兩種 auth_pass 6666 #驗證密碼,BACKUP密碼須相同 } virtual_ipaddress { #KeepAlived虛擬的IP地址 192。168。116。151 } } virtual_server 192。168。116。151 3306 { #配置虛擬伺服器IP與訪問埠 delay_loop 6 #健康檢查時間 persistence_timeout 0 #會話保持時間,這裡要做測試, 所以設為0, 實際可根據session有效時間配置 protocol TCP #轉發協議型別,支援TCP和UDP real_server 192。168。116。143 3306{ #配置伺服器節點VIP4 notify_down /usr/local/shell/mariadb。sh weight 1 #設定權重,越大權重越高 TCP_CHECK { #r狀態監測設定 connect_timeout 10 #超時配置, 單位秒 retry 3 #重試次數 delay_before_retry 3 #重試間隔 connect_port 3306 #連線埠, 和上面保持一致 } } } 複製程式碼
建立關閉指令碼mariadb。sh
/usr/local/shell/mariadb。sh:
pkill keepalived 複製程式碼
給所有的使用者組加入執行許可權:
chmod a+x mariadb。sh 複製程式碼
修改完後重啟Keepalived服務。
2。2。6 清理資料並驗證
透過應用服務動態擴容介面做調整和驗證
在Server1節點清理資料
根據取模規則, 保留accountNo為偶數的資料
delete from t_trade_order where accountNo % 2 != 0 複製程式碼
在Server2節點清理資料
根據取模規則, 保留accountNo為奇數的資料
delete from t_trade_order where accountNo % 2 != 1 複製程式碼
3。keepalived高可用配置大全
在Server1(192。168。116。140)中執行:
MariaDB [(none)]> change master to master_host=‘192。168。116。141’,master_user=‘replica’, master_password=‘replica’, master_port=3306, master_log_file=‘mysql-bin。000005’, master_log_pos=3207, master_connect_retry=30;複製程式碼
在Server2(192。168。116。141)中執行:
MariaDB [(none)]> change master to master_host=‘192。168。116。140’,master_user=‘replica’, master_password=‘replica’, master_port=3306, master_log_file=‘mysql-bin。000012’, master_log_pos=1951, master_connect_retry=30;複製程式碼
在Server3(192。168。116。142)中執行:
MariaDB [(none)]> change master to master_host=‘192。168。116。140’,master_user=‘replica’, master_password=‘replica’, master_port=3306, master_log_file=‘mysql-bin。000013’, master_log_pos=2781, master_connect_retry=30;Query OK, 0 rows affected (0。01 sec)複製程式碼
在Server4(192。168。116。143)中執行:
MariaDB [(none)]> change master to master_host=‘192。168。116。141’,master_user=‘replica’, master_password=‘replica’, master_port=3306, master_log_file=‘mysql-bin。000005’, master_log_pos=7358, master_connect_retry=30;Query OK, 0 rows affected (0。01 sec)複製程式碼
Server1和Server2雙主關係
Server1: keepalived。conf
vi /etc/keepalived/keepalived。conf
global_defs { router_id vip1}vrrp_instance VI_1 { state BACKUP interface ens33 virtual_router_id 111 priority 100 advert_int 1 authentication { auth_type PASS auth_pass 6666 } virtual_ipaddress { 192。168。116。150 }}virtual_server 192。168。116。150 3306 { delay_loop 6 lb_algo rr lb_kind DR // NAT|DR|TUN persistence_timeout 0 protocol TCP real_server 192。168。116。140 3306 { notify_down /usr/local/shell/mariadb。sh weight 1 TCP_CHECK { connect_timeout 10 retry 3 delay_before_retry 3 connect_port 3306 } }}複製程式碼
Server2:keepalived。conf
vi /etc/keepalived/keepalived。conf
global_defs { router_id vip2}vrrp_instance VI_1 { state BACKUP interface ens33 virtual_router_id 111 priority 98 advert_int 1 authentication { auth_type PASS auth_pass 6666 } virtual_ipaddress { 192。168。116。150 }}virtual_server 192。168。116。150 3306 { delay_loop 6 lb_algo rr lb_kind DR persistence_timeout 0 protocol TCP real_server 192。168。116。141 3306{ notify_down /usr/local/shell/mariadb。sh weight 1 TCP_CHECK { connect_timeout 10 retry 3 delay_before_retry 3 connect_port 3306 } }}複製程式碼
新增資料庫VIP
Server2:keepalived。conf
vi /etc/keepalived/keepalived。conf
global_defs { router_id vip2}vrrp_instance VI_1 { state BACKUP interface ens33 virtual_router_id 112 priority 100 advert_int 1 authentication { auth_type PASS auth_pass 6666 } virtual_ipaddress { 192。168。116。151 }}virtual_server 192。168。116。151 3306 { delay_loop 6 persistence_timeout 0 protocol TCP real_server 192。168。116。141 3306{ notify_down /usr/local/shell/mariadb。sh weight 1 TCP_CHECK { connect_timeout 10 retry 3 delay_before_retry 3 connect_port 3306 } }}複製程式碼
Server1和Server3雙主關係
Server3: keepalived。conf
vi /etc/keepalived/keepalived。conf
global_defs { router_id vip3}vrrp_instance VI_1 { state BACKUP interface ens33 virtual_router_id 111 priority 98 advert_int 1 authentication { auth_type PASS auth_pass 6666 } virtual_ipaddress { 192。168。116。150 }}virtual_server 192。168。116。150 3306 { delay_loop 6 lb_algo rr lb_kind DR persistence_timeout 0 protocol TCP real_server 192。168。116。142 3306 { notify_down /usr/local/shell/mariadb。sh weight 1 TCP_CHECK { connect_timeout 10 retry 3 delay_before_retry 3 connect_port 3306 } }}複製程式碼
Server2和Server4雙主關係
Server4: keepalived。conf
vi /etc/keepalived/keepalived。conf
global_defs { router_id vip4}vrrp_instance VI_1 { state BACKUP interface ens33 virtual_router_id 112 priority 98 advert_int 1 authentication { auth_type PASS auth_pass 6666 } virtual_ipaddress { 192。168。116。151 }}virtual_server 192。168。116。151 3306 { delay_loop 6 lb_algo rr lb_kind DR persistence_timeout 0 protocol TCP real_server 192。168。116。143 3306{ notify_down /usr/local/shell/mariadb。sh weight 1 TCP_CHECK { connect_timeout 10 retry 3 delay_before_retry 3 connect_port 3306 } }}