MySQL 搭建双主复制服务 并 通过 HAProxy 负载均衡

2024-04-19 10:09:35

一、MySQL 搭建双主复制高可用服务

在数据库管理中，数据的备份和同步是至关重要的环节，而双主复制（Dual Master Replication）作为一种高可用性和数据同步的解决方案，通过让两个数据库实例同时充当主服务器和从服务器，MySQL双主复制可以实现数据的双向同步，为数据库系统提供了更灵活和可靠的解决方案。即使其中一个主服务器发生故障，另一个主服务器仍然可以继续提供服务，确保系统的稳定性和可用性。这种数据同步方式不仅可以加强数据的备份与恢复能力，还可以提高系统的扩展性，适用于需要高度数据一致性和容错性的场景。

本文将介绍MySQL双主复制的配置过程，整体实现架构如下：

在这里插入图片描述

主机规划：

ip 规划
172.19.222.20 MySQL1
172.19.222.82 MySQL2
172.19.222.84 Haproxy

二、MySQL1 部署

mysql 的部署这里采用 docker + docker-compose 的方式快速实现，主要关注点在于配置文件：

首先编写 my.cnf 文件，写入如下内容：

[client]
default-character-set=utf8

[mysql]
default-character-set=utf8

[mysqld]
init_connect='SET collation_connection = utf8_unicode_ci'
init_connect='SET NAMES utf8'
character-set-server=utf8
collation-server=utf8_unicode_ci
skip-character-set-client-handshake
skip-name-resolve
pid-file        = /var/run/mysqld/mysqld.pid
socket          = /var/run/mysqld/mysqld.sock
datadir         = /var/lib/mysql
secure-file-priv= NULL
# Disabling symbolic-links is recommended to prevent assorted security risks
symbolic-links=0

# 主从同步
server-id = 1
log-bin = mysql-bin
sync_binlog = 1
binlog_checksum = none
binlog_format = mixed
auto-increment-increment = 2
auto-increment-offset = 1
slave-skip-errors = all
event_scheduler = 1
max_allowed_packet = 64M

# Custom config should go here
!includedir /etc/mysql/conf.d/

其中主从复制的参数解释如下：

  • server-id = 1：指定MySQL实例的唯一标识ID，用于在主从复制中区分不同的MySQL实例。

  • log-bin = mysql-bin：启用binlog日志，并指定binlog文件的前缀名为mysql-bin。binlog用于记录所有的数据更改操作，以便主从服务器之间进行数据同步。

  • sync_binlog = 1：表示每次事务提交时都将强制把binlog缓冲区的内容写入磁盘，确保binlog日志及时持久化，提高数据安全性。

  • binlog_checksum = none：设置binlog文件的校验方式为none，表示不对binlog文件进行校验和验证。

  • binlog_format = mixed：指定binlog日志的格式为mixed，即混合模式，根据具体情况自动选择使用statement或row格式记录数据变更。

  • auto-increment-increment = 2：设置自增长字段的增量值为2，用于在主从复制中避免自增字段冲突。

  • auto-increment-offset = 1：设置自增长字段的偏移量为1，用于在主从复制中避免自增字段冲突。

  • slave-skip-errors = all：当从服务器在执行SQL线程时发生错误时，跳过所有错误继续执行，这可能会导致数据不一致，谨慎使用。

  • event_scheduler = 1：启用Event Scheduler，用于执行预定的事件任务。

  • max_allowed_packet = 64M：设置最大允许的数据包大小为64MB，用于控制单个数据库请求或查询的数据包大小限制。

编写 docker-compose.yml 文件：

version: '2.0'

services:         
  mysql:
    restart: always
    image: mysql:8.0.20
    container_name: mysql
    volumes:
      - ./data:/var/lib/mysql
      - ./my.cnf:/etc/mysql/my.cnf
    command:
      --lower_case_table_names=1
      --character-set-server=utf8
      --sql_mode=STRICT_TRANS_TABLES,NO_ZERO_IN_DATE,NO_ZERO_DATE,ERROR_FOR_DIVISION_BY_ZERO,NO_ENGINE_SUBSTITUTION
    ports:
      - "3306:3306"
    environment:
      - MYSQL_ROOT_PASSWORD=root123
      - TZ=Asia/Shanghai

启动服务：

docker-compose up -d

下面使用客户端工具连接该数据库：

在这里插入图片描述

查看当前 master 状态：

show master status;

在这里插入图片描述
注意这里查询出来的 File 和 Position 下面主从复制时会用到。

创建用于主从复制的用户：

CREATE USER 'replica'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY 'replica123';
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'replica'@'%';
FLUSH PRIVILEGES;

在这里插入图片描述

三、MySQL2 部署

同样编写 my.cnf 文件，写入如下内容：

[client]
default-character-set=utf8

[mysql]
default-character-set=utf8

[mysqld]
init_connect='SET collation_connection = utf8_unicode_ci'
init_connect='SET NAMES utf8'
character-set-server=utf8
collation-server=utf8_unicode_ci
skip-character-set-client-handshake
skip-name-resolve
pid-file        = /var/run/mysqld/mysqld.pid
socket          = /var/run/mysqld/mysqld.sock
datadir         = /var/lib/mysql
secure-file-priv= NULL
# Disabling symbolic-links is recommended to prevent assorted security risks
symbolic-links=0

# 主从同步
server-id = 2
log-bin = mysql-bin
sync_binlog = 1
binlog_checksum = none
binlog_format = mixed
auto-increment-increment = 2
auto-increment-offset = 2
slave-skip-errors = all
event_scheduler = 1
max_allowed_packet = 64M

# Custom config should go here
!includedir /etc/mysql/conf.d/

配置和MySQL1差不多，主要注意 server-id 和 auto-increment-offset 的区别。

编写 docker-compose.yml 文件：

version: '2.0'

services:         
  mysql:
    restart: always
    image: mysql:8.0.20
    container_name: mysql
    volumes:
      - ./data:/var/lib/mysql
      - ./my.cnf:/etc/mysql/my.cnf
    command:
      --lower_case_table_names=1
      --character-set-server=utf8
      --sql_mode=STRICT_TRANS_TABLES,NO_ZERO_IN_DATE,NO_ZERO_DATE,ERROR_FOR_DIVISION_BY_ZERO,NO_ENGINE_SUBSTITUTION
    ports:
      - "3306:3306"
    environment:
      - MYSQL_ROOT_PASSWORD=root123
      - TZ=Asia/Shanghai

启动服务：

docker-compose up -d

下面使用客户端工具连接该数据库：

在这里插入图片描述

查看当前 master 状态：

show master status;

在这里插入图片描述

同样这里查询出来的 File 和 Position 下面主从复制时会用到。

创建用于主从复制的用户：

CREATE USER 'replica'@'%' IDENTIFIED WITH mysql_native_password BY 'replica123';
GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'replica'@'%';
FLUSH PRIVILEGES;

在这里插入图片描述

四、配置主主复制

MySQL 1 同步 MySQL 2

在 MySQL1 中执行 ：

change master to master_host='172.19.222.82',master_user='replica',master_password='replica123',master_log_file='mysql-bin.000003',master_log_pos=152;

在这里插入图片描述

注意：其中 master_log_file 和 master_log_pos 是上面部署 MySQL 2 时 show master status; 查询的结果。

启动同步进程：

start slave;

在这里插入图片描述

查看同步状态：

show slave status\G

在这里插入图片描述
看到 Slave_IO_Running 和 Slave_SQL_Running 都为 Yes 则表示启动成功。

MySQL 2 同步 MySQL 1

在 MySQL 2 中执行 ：

change master to master_host='172.19.222.20',master_user='replica',master_password='replica123',master_log_file='mysql-bin.000003',master_log_pos=811;

在这里插入图片描述

其中 master_log_file 和 master_log_pos 是上面部署 MySQL 1 时 show master status; 查询的结果。

启动同步进程：

start slave;

在这里插入图片描述

查看同步状态：

show slave status\G

在这里插入图片描述

同样观察 Slave_IO_Running 和 Slave_SQL_Running 都为 Yes 则表示启动成功。

五、测试主主复制

首先在 MySQL1 中创建数据库 testdb:

create database testdb;

在这里插入图片描述

然后在 MySQL 2 中查看数据库：

show databases;

在这里插入图片描述
可以正常查到 MySQL 1 中创建的数据库。

然后在 MySQL 2 中创建测试表：

use testdb;

create table `test` (
  `id` int not null auto_increment,
  `name` varchar(255) default null,
  primary key (`id`)
) engine=InnoDB default charset=utf8mb4 collate=utf8mb4_0900_ai_ci;

在这里插入图片描述

接着在 MySQL 1 中查看表：

use testdb;

show tables;

在这里插入图片描述
可以正常看到 MySQL 2 创建的表。

然后在 MySQL 1 中写入一条测试数据：

insert into test(name) values('小明');

在这里插入图片描述
然后到 MySQL 2 中查看表数据：

select * from test;

在这里插入图片描述
可以正常查到 MySQL 1 写入的数据。

六、配置 HAProxy 负载 MySQL 服务

经过上面测试已经证明主主复制功能正常，数据无论写在哪个数据库上都能同步给另外一台，下面通过 HAProxy 负载均衡代理 MySQL 1 和 MySQL 2 ，对外提供统一的入口。

下载 HAProxy：

yum install -y haproxy

覆盖修改 /etc/haproxy/haproxy.cfg 配制文件，注意修改 backend mysql-apiserver 下的两个 MySQL 的 ip ：

cat > /etc/haproxy/haproxy.cfg << EOF
#---------------------------------------------------------------------
# Global settings
#---------------------------------------------------------------------
global
    # to have these messages end up in /var/log/haproxy.log you will
    # need to:
    # 1) configure syslog to accept network log events.  This is done
    #    by adding the '-r' option to the SYSLOGD_OPTIONS in
    #    /etc/sysconfig/syslog
    # 2) configure local2 events to go to the /var/log/haproxy.log
    #   file. A line like the following can be added to
    #   /etc/sysconfig/syslog
    #
    #    local2.*                       /var/log/haproxy.log
    #
    log         127.0.0.1 local2
    
    chroot      /var/lib/haproxy
    pidfile     /var/run/haproxy.pid
    maxconn     4000
    user        haproxy
    group       haproxy
    daemon 
       
    # turn on stats unix socket
    stats socket /var/lib/haproxy/stats
#---------------------------------------------------------------------
# common defaults that all the 'listen' and 'backend' sections will
# use if not designated in their block
#---------------------------------------------------------------------  
defaults
    mode                    http
    log                     global
    option                  httplog
    option                  dontlognull
    option http-server-close
    option forwardfor       except 127.0.0.0/8
    option                  redispatch
    retries                 3
    timeout http-request    10s
    timeout queue           1m
    timeout connect         10s
    timeout client          1m
    timeout server          1m
    timeout http-keep-alive 10s
    timeout check           10s
    maxconn                 3000
#---------------------------------------------------------------------
# mysql apiserver frontend which proxys to the backends
#--------------------------------------------------------------------- 
frontend mysql-apiserver
    mode                 tcp
    bind                 *:3306
    option               tcplog
    default_backend      mysql-apiserver    
#---------------------------------------------------------------------
# round robin balancing between the various backends
#---------------------------------------------------------------------
backend mysql-apiserver
    mode        tcp
    balance     roundrobin
    server      master1   172.19.222.20:3306 check
    server      master2   172.19.222.82:3306 check
#---------------------------------------------------------------------
# collection haproxy statistics message
#---------------------------------------------------------------------
listen stats
    bind                 *:1080
    stats auth           admin:awesomePassword
    stats refresh        5s
    stats realm          HAProxy\ Statistics
    stats uri            /admin?stats
EOF

启动haproxy

systemctl start haproxy

设置开机自启：

systemctl enable haproxy

查看启动状态：

systemctl status haproxy

在这里插入图片描述

测试

通过 84 服务器连接 MySQL：

在这里插入图片描述
查看前面创建的数据库、表、数据：

在这里插入图片描述

写入一条数据：

insert into test(name) values("小红");

分别到 MySQL 1和 MySQL 2查询数据：

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

都可以查询到数据，到此 MySQL 搭建双主复制服务 并 通过 HAProxy 负载均衡就结束了。

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