Heartbeat+DRBD+mysql高可用方案

1.1方案简介

本方案采用Heartbeat双机热备软件来保证数据库的高稳定性和连续性，数据的一致性由DRBD这个工具来保证。默认情况下只有一台mysql在工作，当主mysql服务器出现问题后，系统将自动切换到备机上继续提供服务，当主数据库修复完毕，又将服务切回继续由主mysql提供服务。

1.2方案优缺点

优点：安全性高、稳定性高、可用性高，出现故障自动切换，

缺点：只有一台服务器提供服务，成本相对较高。不方便扩展。可能会发生脑裂。

1.3方案架构图

1.4方案适用场景

本方案适用于数据库访问量不太大，短期内访问量增长不会太快，对数据库可用性要求非常高的场景。

1.5方案实战

1.5.1实战环境介绍

主机名	Ip	系统	DRBD磁盘	Heartbeat版本
dbserver1	10.1.1.113	Centos 5.5 64bit	/dev/sdb1	2.1.3
dbserver2	10.1.1.108	Centos 5.5 64bit	/dev/sdb1	2.1.3

 

1.5.2DRBD的安装

官网的说法，如果系统内核（linux）版本低于2.6.33，在安装软件之前需要加载DRBD模块，我的内核版本是2.6.18的，安装后会自动加载drbd模块。安装命令如下：

yum install -y drbd83 kmod-drbd83

安装后使用lsmod | grep drbd命令查看是否加载drbd模块，如果没有加载需要手动运行命令加载，命令如下：

insmod drbd/drbd.ko 或者 modprobe drbd

1.5.3DRBD的配置

配置之前需要先使用fdisk对/dev/sdb进行分区。

对于DRBD的配置，只需要配置/etc/drbd.conf和hosts文件即可，dbserver1和dbserver2的hosts添加的内容如下：

10.1.1.113 dbserver1

10.1.1.108 dbserver2

我的/etc/drbd.conf文件的内容如下(dbserver1和dbserver2的配置一样)：

global { usage-count yes; }

common { syncer { rate 10M; } }

resource r0 {

protocol C;

startup {

}

disk {

on-io-error detach;

#size 1G;

}

net {

}

on dbserver1 {

device /dev/drbd0;

disk /dev/sdb1;

address 10.1.1.113:7888;

meta-disk internal;

}

on dbserver2 {

device /dev/drbd0;

disk /dev/sdb1;

address 10.1.1.108:7888;

meta-disk internal;

}

}

1.5.4DRBD的管理维护

Ø创建DRBD资源

配置好drbd以后，就需要使用命令在dbserver1和dbserver2上创建配置的drbd资源，使用如下命令：

drbdadm create-md r0# r0为配置文件中定义的资源名

ØDRBD的启动和停止

/etc/rc.d/init.d/drbd start#启动drbd

/etc/rc.d/init.d/drbd stop#停止drbd

/etc/rc.d/init.d/drbd restart#重启drbd

Ø查看DRBD状态

watch -n 1 cat /proc/drbd

/etc/init.d/drbd status

以上两种方式都可以查看drbd的状态

Ø设置当前节点为主节点，并进行格式化和挂载

drbdadm -- --overwrite-data-of-peer primary all

mkfs.ext3 /dev/drbd0

mkdir /drbd

mount /dev/drbd0 /drbd

挂在后可以往/drbd目录写入一些测试数据，看看是否能同步到从节点上。

Ø迁移mysql的数据到drdb(假设你的mysql已经在该服务器上安装好了)

DRBD已经安装并且能正常同步了，那么我们接下来要做的就是将本机的已安装的mysql的数据迁移到drbd上，这里为了简单就不考虑新安装数据库的情形了，因为新安装的时候只需要将数据目录指定到drbd中并将my.cnf配置文件放到drbd中即可。具体的数据迁移步骤如下：

a)关闭dbserver1和dbserver2的mysql，/etc/rc.d/init.d/mysqld stop

b)在dbserver1上创建存放数据库数据的目录：mkdir /drbd/dbdata

c)在dbserver1将配置文件放到drbd目录中：

mv /etc/my.cnf /drbd/dbdata/

删除dbserver2上的/etc/my.cnf，rm -f /etc/my.cnf

在dbserver1和dbserver2上执行如下命令创建软链接。

ln -s /drbd/dbdata/my.cnf /etc/my.cnf

d)修改/etc/my.cnf的数据目录指向/drbd/dbdata

e)将原来的mysql数据文件移动到/drbd/dbdata

f)执行chown -R mysql.mysql /drbd/dbdata

g)启动mysql

 

Ø手工切换DRBD

在没有安装配置drbd之前，drbd是不能自动切换的，我们可以写出过程来加深对drbd的理解，也更能明白heartbeat的工作流程，下面是手工切换的步骤：

a)在dbserver1上停止mysql，/etc/rc.d/init.d/mysqld stop。

b)在dbserver1上执行umount /dev/drbd0。

c)在dbserver1上执行drbdadm secondary all切换到从模式。当两个节点都是secondary模式的时候才可以将dbserver2设置成primary。

d)在dbserver2上执行drbdadmprimary all，将dbserver2提升为主模式，并观察/proc/drbd是否正常。

e)在dbserver2上执行mount /dev/drbd0 /drbd挂在文件系统。

f)启动dbserver2的mysql，/etc/rc.d/init.d/mysqld start。

注意：dbserver1和dbserver2上的mysql用户的uid和gid要一样。不然切换后会导致mysql数据目录的属主不正确而启动失败。

Ø主从切换

主切换成从，需要先卸载文件系统，再执行降级为从的命令：

umount /dev/drbd0

drbdadm secondary all

从切换成主，要先执行升级成主的命令然后挂在文件系统：

drbdadmprimary all 如果不成功drbdsetup /dev/drbd0 primary -o

mount /dev/drbd0 /drbd/

ØDRBD脑裂后的处理

当DRBD出现脑裂后，会导致drbd两边的磁盘不一致，处理方法如下：

在确定要作为从的节点上切换成secondary，并放弃该资源的数据：

drbdadm secondary r0

drbdadm -- --discard-my-data connect r0

在要作为primary的节点重新连接secondary（如果这个节点当前的连接状态为WFConnection的话，可以省略），使用如下命令连接：

drbdadm connect r0

 

1.5.5Heartbeat的安装

在DRBD调试没有问题之后，就可以开始安装和配置heartbeat了，Master和backup服务器都需要安装heardheat软件。下面两种安装方式任选其一。

ØRpm包的安装方式

yum -y install heartbeat-*

Ø源代码编译安装方式

wget http://www.ultramonkey.org/download/heartbeat/2.1.3/heartbeat-2.1.3.tar.gz

tar xzvf heartbeat-2.1.3.tar.gz

cd heartbeat-2.1.3

./configure

Make

make install

1.5.6Heartbeat的配置

Hearbeat的配置主要包括三个配置文件，authkeys，ha.cf和haresources的配置，下面就分别来看！

ØHosts文件的配置

需要在hosts文件中添加master和backup主机，加快节点间的通信

Master和backup的hosts节点添加的内容一样，我的配置添加如下内容：

vim /etc/hosts

# dbserver1和dbserver2是我的master和backup的主机名

10.1.1.113 dbserver1

10.1.1.108 dbserver2

ØAuthkerys的配置

这个文件用来配置密码认证方式，支持3种认证方式，crc，md5和sha1，从左到右安全性越来越高，消耗的资源也越多。因此如果heartbeat运行在安全的网路之上，比如私网，那么可以将验证方式设置成crc，master和backup的authkeys配置一样。我的authkeys文件配置如下：

vim /etc/ha.d/authkeys

auth 1

1 crc

Øha.cf的配置

master(dbserver1)的ha.cf的配置

vim /etc/ha.d/ha.cf

logfile /var/log/ha-log

logfacilitylocal0

keepalive 2

deadtime 30

warntime 10

initdead 60

udpport 694

ucast eth0 10.1.1.108

auto_failback on

nodedbserver1

nodedbserver2

ping 10.1.1.1

respawn hacluster /usr/lib64/heartbeat/ipfail

backup(dbserver2)的ha.cf的配置

vim /etc/ha.d/ha.cf

logfile /var/log/ha-log

logfacilitylocal0

keepalive 2

deadtime 30

warntime 10

initdead 60

udpport 694

ucast eth0 10.1.1.113

auto_failback on

nodedbserver1

nodedbserver2

ping 10.1.1.1

respawn hacluster /usr/lib64/heartbeat/ipfail

Øharesources的配置

haresources用来设置master的主机名、虚拟IP、服务以及磁盘挂载等，master和backup的配置是一样的，下面的mysqld需要做成服务，放在/etc/rc.d/init.d/目录下，配置配置如下：

vim /etc/ha.d/haresources

dbserver1 IPaddr::10.1.1.176/24/eth0:1 drbddisk::r0 Filesystem::/dev/drbd0::/drbd::ext3 mysqld

1.5.7Heartbeat的管理

配置好heartbeat之后，需要将mysql从自启动服务器中去掉，因为主heartbeat启动的时候会挂载drdb文件系统以及启动mysql，切换的时候会将主上的mysql停止并卸载文件系统，从上会挂载文件系统，并启动mysql。因此需要做如下操作：

chkconfig mysqld off

chkconfig --add heartbeat

chkconfig heartbeat on

或者将heartbeat的启动命令你写到/etc/rc.local启动文件中去。

1.5.8Heartbeat+DRBD测试

环境搭建好以后，就需要进行周密的测试，看是否实现了预期的功能：

Ø停掉master上的mysqld，看看是否切换(因为heartheat不检查服务的可用性，因此需要你通过而外的脚本来实现，方法前面已经描述)。

Ø停掉master的heartheat看看是否能正常切换。

Ø停掉master的网络或者直接将master系统shutdown，看看能否正常切换。

Ø启动master的heartbeat看看是否能正常切换回来。

Ø重新启动master看看能否切换过程是否OK。

注意：这里说的切换是不是已经将mysql停掉、是否卸载了文件系统等等。

1.5.9Heartbeat+DRBD监控

由于heartbeat不能监控mysql的可用性，因此需要通过其他的方式来实现，对于mysql可用性的监控是必须的，如果发生切换，需要第一时间知道是什么原因导致的切换，使用nagios能很好的监控那些网络、mysql、系统等的可用性。