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【数据库知识】Mysql进阶-高可用MHA（Master High Availability）方案

news 来源：原创 2025/7/24 4:44:30

mysql高可用MHA（Master High Availability）方案

- 集群部署模式下的高可用方案
- - 一、高可用架构原理
  - - 1. 核心组件
    - 2. 故障切换流程
  - 二、详细部署步骤 (3节点集群)
  - - 1. 环境准备
    - 2. 节点配置（以 node1 为例）
    - 3. 初始化集群
    - 4. 部署MySQL Router
  - 三、关键配置说明
  - - 1. Group Replication 参数
    - 2. MySQL Router 配置
  - 四、故障切换机制详解
  - - 1. 故障检测
    - 2. 切换流程
    - 3. 网络分区处理
  - 五、验证与监控
  - - 1. 集群状态检查
    - 2. 故障模拟测试
  - 六、生产环境注意事项
- 主从模式下的高可用方案
- - 一、高可用架构核心原理
  - 二、主流高可用方案
  - - 方案1：MHA（Master High Availability）
    - 方案2：Keepalived + VIP
    - 方案3：ProxySQL中间件
- 关联知识

集群部署模式下的高可用方案

以下是 MySQL 8.x 高可用集群的部署方案及原理详解，以 InnoDB Cluster（基于MySQL Group Replication和MySQL Router）为核心实现：

一、高可用架构原理

1. 核心组件

组件	作用
Group Replication	基于Paxos协议的多主/单主同步复制，实现数据一致性
MySQL Router	提供读写分离和故障转移的中间件
MySQL Shell	管理集群的自动化工具

2. 故障切换流程

二、详细部署步骤 (3节点集群)

1. 环境准备

# 所有节点执行
systemctl stop firewalld
setenforce 0
sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g' /etc/selinux/config
yum install -y mysql-server mysql-shell mysql-router

2. 节点配置（以 node1 为例）

# /etc/my.cnf (所有节点)
[mysqld]
# 通用配置
datadir=/var/lib/mysql
socket=/var/lib/mysql/mysql.sock
log-error=/var/log/mysqld.log
pid-file=/var/run/mysqld/mysqld.pid# Group Replication 配置
server_id = 1  # 每个节点唯一
gtid_mode = ON
enforce_gtid_consistency = ON
binlog_checksum = NONE
log_bin = mysql-bin
log_slave_updates = ON
binlog_format = ROW
master_info_repository = TABLE
relay_log_info_repository = TABLE
transaction_write_set_extraction = XXHASH64# Group Replication 核心参数
plugin_load_add = 'group_replication.so'
group_replication_group_name = "aaaaaaaa-aaaa-aaaa-aaaa-aaaaaaaaaaaa"  # UUID
group_replication_start_on_boot = OFF
group_replication_local_address = "node1:33061"  # 内部通信端口
group_replication_group_seeds = "node1:33061,node2:33061,node3:33061"

3. 初始化集群

# 在第一个节点(node1)执行
mysqlsh
\connect root@node1
dba.configureInstance('root@node1', {password: 'StrongPass123!'})
dba.createCluster('myCluster')
\sql SET PERSIST group_replication_bootstrap_group=ON;
\js cluster = dba.getCluster()
cluster.addInstance('root@node2:3306', {password: 'StrongPass123!'})
cluster.addInstance('root@node3:3306', {password: 'StrongPass123!'})

4. 部署MySQL Router

# 任一节点执行
mysqlrouter --bootstrap root@node1:3306 --directory /opt/mysqlrouter --user=mysql
systemctl start mysqlrouter

三、关键配置说明

1. Group Replication 参数

参数	说明
`group_replication_consistency`	一致性级别（EVENTUAL/BEFORE/…）
`group_replication_flow_control`	流量控制防止节点过载
`group_replication_exit_state_action`	节点退出时的行为（ABORT_SERVER/OFFLINE_MODE）

2. MySQL Router 配置

# /opt/mysqlrouter/mysqlrouter.conf
[DEFAULT]
logging_folder = /var/log/mysqlrouter
runtime_folder = /var/run/mysqlrouter
data_folder = /opt/mysqlrouter/data[routing:rw]
bind_address = 0.0.0.0
bind_port = 6446
destinations = metadata_cache://myCluster/default?role=PRIMARY[routing:ro]
bind_address = 0.0.0.0
bind_port = 6447
destinations = metadata_cache://myCluster/default?role=SECONDARY

四、故障切换机制详解

1. 故障检测

• 心跳机制：节点间每1秒发送心跳包

• 超时判定：连续5次未收到响应视为节点故障（默认5秒）

2. 切换流程

故障确认：剩余节点通过多数派投票确认主节点失效
新主选举：基于以下优先级自动选举：
• 节点权重（group_replication_member_weight）

• 数据最新的节点

• 启动顺序
路由切换：MySQL Router 2秒内更新路由表

3. 网络分区处理

• 脑裂防护：采用 group_replication_unreachable_majority_timeout（默认3小时）

• 恢复策略：

# 被隔离节点恢复后执行
STOP GROUP_REPLICATION;
START GROUP_REPLICATION;

五、验证与监控

1. 集群状态检查

-- 查看集群成员
SELECT * FROM performance_schema.replication_group_members;-- 检查同步延迟
SHOW STATUS LIKE 'group_replication%delay';

2. 故障模拟测试

# 在Primary节点执行
systemctl stop mysqld# 观察自动切换
mysqlsh -e "dba.getCluster().status()"

监控指标
| 指标 | 健康标准 |
|-------------------------------|----------------------------|
| group_replication_primary | 显示有效IP地址 |
| group_replication_delay | 延迟 < 100ms |
| group_replication_members | 存活节点数 ≥ (N/2 + 1) |

六、生产环境注意事项

网络要求：
• 节点间RTT < 2ms

• 使用10Gbps以上网络

• 禁用UDP协议的ECN功能（避免数据包乱序）

安全配置：

-- 创建专用账户
CREATE USER 'cluster_admin'@'%' IDENTIFIED BY 'SecurePass!';
GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO 'cluster_admin'@'%' WITH GRANT OPTION;-- 启用SSL加密
SET GLOBAL group_replication_ssl_mode = "REQUIRED";

备份策略：

# 物理备份建议
mysqlbackup --user=root --password=xxx --backup-dir=/backup --compress \
--include-databases="mydb" --ssl-mode=REQUIRED

通过以上方案，MySQL集群可在30秒内完成自动故障转移，RPO=0（零数据丢失），RTO<60秒，满足金融级高可用要求。

主从模式下的高可用方案

以下是MySQL主从模式下实现高可用性的完整方案及原理详解，包含多种主流实现方式：

一、高可用架构核心原理

关键机制：

故障检测：通过心跳检测（2-5秒）判断主库状态
自动切换：VIP漂移或连接重定向到新主
数据一致性：确保切换后新主数据完整性
脑裂防护：使用多数派确认机制

二、主流高可用方案

方案1：MHA（Master High Availability）

部署步骤：

环境准备（所有节点）：

# 安装Perl模块
yum install -y perl-DBD-MySQL perl-Config-Tiny perl-Log-Dispatch perl-Parallel-ForkManager# 下载MHA
wget https://github.com/yoshinorim/mha4mysql-manager/archive/refs/tags/v0.58.tar.gz
tar zxvf v0.58.tar.gz && cd mha4mysql-manager-0.58
perl Makefile.PL && make && make install

配置SSH互信：

ssh-keygen -t rsa
ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub root@master
ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa.pub root@slave1

配置文件：

# /etc/mha/app1.cnf
[server default]
manager_workdir=/var/log/mha/app1
manager_log=/var/log/mha/app1/manager.log
ssh_user=root
repl_user=repl
repl_password=Repl@1234[server1]
hostname=master
candidate_master=1[server2]
hostname=slave1
no_master=1

启动管理节点：

masterha_manager --conf=/etc/mha/app1.cnf

切换过程：

检测主库不可达（连续3次失败）
确认从库数据一致性
提升最优先从库为新主
修改其他从库指向新主
通知应用VIP切换

方案2：Keepalived + VIP

配置示例：

Master节点keepalived.conf：

vrrp_script chk_mysql {script "/etc/keepalived/check_mysql.sh"interval 2weight 2
}vrrp_instance VI_1 {state MASTERinterface eth0virtual_router_id 51priority 100advert_int 1authentication {auth_type PASSauth_pass 1111}virtual_ipaddress {192.168.1.200/24}track_script {chk_mysql}
}

健康检查脚本：

#!/bin/bash
# /etc/keepalived/check_mysql.sh
if ! mysql -uroot -p$password -e "SELECT 1" >/dev/null 2>&1; thensystemctl stop keepalivedexit 1
fi
exit 0

切换特点：
• VIP漂移时间：3-5秒

• 需配合半同步复制使用

• 需要人工介入修复原主

方案3：ProxySQL中间件

架构实现：

关键配置：

-- 添加后端节点
INSERT INTO mysql_servers(hostgroup_id, hostname, port) 
VALUES 
(10, 'master', 3306),
(20, 'slave1', 3306),
(20, 'slave2', 3306);-- 配置读写分离规则
INSERT INTO mysql_query_rules(rule_id, active, match_pattern, destination_hostgroup)
VALUES
(1, 1, '^SELECT', 20),
(2, 1, '.*', 10);-- 设置健康检查
UPDATE global_variables SET variable_value='2000' 
WHERE variable_name='mysql-monitor_slave_lag_when_null';LOAD MYSQL VARIABLES TO RUNTIME;
SAVE MYSQL VARIABLES TO DISK;

自动切换流程：

每1秒执行SELECT @@read_only检查
标记连续失败节点为OFFLINE_SOFT
自动将流量路由到新主
通过Galera或Group Replication同步配置

三、数据一致性保障

半同步复制配置

# master配置
[mysqld]
plugin_load = "rpl_semi_sync_master=semisync_master.so"
rpl_semi_sync_master_enabled = 1
rpl_semi_sync_master_timeout = 1000  # 1秒超时# slave配置
[mysqld]
plugin_load = "rpl_semi_sync_slave=semisync_slave.so"
rpl_semi_sync_slave_enabled = 1

GTID模式启用

-- 所有节点执行
SET GLOBAL gtid_mode = ON;
SET GLOBAL enforce_gtid_consistency = ON;-- my.cnf配置
[mysqld]
gtid_mode = ON
enforce_gtid_consistency = ON
log_slave_updates = ON

四、异常处理机制

脑裂防护措施

# 切换前状态检查脚本
CURRENT_MASTER=$(mysql -h vip -P 3306 -uroot -p$pass -e "SELECT @@server_id" -sN)
if [ "$CURRENT_MASTER" != "$EXPECTED_MASTER" ]; thenecho "Split brain detected!" >&2exit 1
fi

数据补偿机制

-- 使用pt-table-checksum校验数据一致性
pt-table-checksum --replicate=test.checksums u=root,p=password,h=vip-- 使用pt-table-sync修复差异
pt-table-sync --execute --sync-to-master h=slave1,D=test,t=users

五、监控指标建议

监控项	预警阈值	检测方法
主从延迟	> 60秒	SHOW SLAVE STATUS
主库可用性	连续3次失败	mysqladmin ping
半同步ACK等待	> 500ms	Status变量监控
复制线程状态	Not running	SHOW PROCESSLIST
磁盘空间使用率	> 85%	df -h

六、方案对比选型

方案	切换时间	数据一致性	复杂度	适用场景
MHA	10-30s	强一致	中	中小规模生产环境
Keepalived	3-5s	最终一致	低	简单主从架构
ProxySQL	1-2s	最终一致	高	读写分离复杂架构
Orchestrator	5-10s	强一致	中	大规模跨机房部署

推荐组合：
金融场景：MHA + 半同步复制 + ProxySQL
互联网场景：Orchestrator + 异步GTID + 读写中间件

通过以上方案，MySQL主从架构可实现99.95%以上的可用性，RTO（恢复时间目标）控制在30秒以内，RPO（数据恢复点目标）趋近于零。

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编程日记 2025/7/22 19:18:20

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目录容器技术发展史虚拟化技术向容器技术转变 Docker的横空出世容器编排技术与Kubernetes 微服务的出现与Istio 工业标准的容器运行时容器技术与 DevOps 的深度融合无服务架构推波助澜展望未来发展方向从 20 世纪硬件虚拟化的笨重，到操作系统虚拟…...

编程日记 2025/7/22 23:45:29

Docker 部署 - Crawl4AI 文档 (v0.5.x)

Docker 部署 - Crawl4AI 文档 (v0.5.x) 快速入门 🚀 拉取并运行基础版本： # 不带安全性的基本运行 docker pull unclecode/crawl4ai:basic docker run -p 11235:11235 unclecode/crawl4ai:basic# 带有 API 安全性启用的运行 docker run -p 11235:1123…...

编程日记 2025/7/21 14:00:52

在C++中，符号位是否参与位运算

在C中，符号位是否参与位运算取决于具体的运算符和数据类型。以下是详细解释： 1. 按位与（&）、按位或（|）、按位异或（^） 规则：这些运算符会处理包括符号位在内的所有二…...

编程日记 2025/7/22 20:18:53

【计算机网络】NAT技术、内网穿透与代理服务器全解析：原理、应用及实践

编程日记 2025/7/20 7:05:01

redis数据结构-08（SINTER、SUNION、SDIFF、SISMEMBER）

集合运算：SINTER、SUNION、SDIFF、SISMEMBER Redis 集合是一种功能强大的数据结构，可用于存储一组唯一元素。本课基于上一课对 Redis 集合的介绍，深入探讨了使 Redis 集合如此多功能的基本集合操作： SINTER 、 SUNION 、 SDIFF 和…...

编程日记 2025/7/20 10:56:38

大模型都有哪些超参数

大模型的超参数是影响其训练效果、性能和泛化能力的关键设置，可分为以下几大类别并结合实际应用进行详细说明：一、训练过程相关超参数学习率（Learning Rate）作用：控制参数更新的步长，直接影响收敛速度和稳定性。过高会导致震荡或过拟合，过低则收敛缓慢。调整策略：初…...

编程日记 2025/7/22 21:51:50

【更新至2023年】1999-2023年上市公司人工智能词频统计数据（年报词频统计）

【更新至2023年】1999-2023年上市公司人工智能词频统计数据（年报词频统计） 1、时间：1999-2023年 2、来源：上市公司年报 3、指标：股票代码、公司简称、年报标题、年份、行业名称、行业代码、全文-文本总长度、仅中英…...

编程日记 2025/7/23 15:59:58

通过 Azure DevOps 探索 Helm 和 Azure AKS

俗话说：“慷慨之人必昌盛；滋润他人者，必得滋润。” 如果您觉得这篇文章对您有有所帮助，请点赞，关注，转发！ 前言在不断发展的云计算世界中，应用程序的无缝部署和管理至关重要。Azu…...

编程日记 2025/7/19 14:57:19

Go语言标识符

文章目录标识符的组成规则Go语言关键字预定义标识符标识符命名惯例特殊标识符标识符访问权限控制在Go语言中，标识符(Identifier)是用来命名变量、函数、类型、常量等程序实体的名称。标识符的组成规则 1、必须以字母或下划线(_)开头： 字母包括Unico…...

编程日记 2025/7/19 20:20:45

Spring Cloud : OpenFeign(远程调用)

RestTemplate虽然比直接用HTTPClient简单的多，但是还是存在着许多的问题，比如url拼接麻烦，容易出错，并且可读性很差 public OrderDetail selectOrderById(Integer orderId){OrderDetail orderDetail orderMapper.selectOrderById…...

编程日记 2025/7/21 4:58:00