MySQL高可用搭建方案之（MMM）（一）-阿里云开发者社区

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前言

MySQL的高可用有很多种，有我们经常说的MMM架构、MHA架构、MGR架构。在这一篇文章中我们先讨论MMM架构的高可用，后续在分析MHA和MGR，其中的MGR有点类似于percona推出的PXC集群

集群 VS 高可用

在MySQL数据库中，什么是集群？什么是高可用？最早我理解的是只要有了读写分离的组从集群架构，就是拥有高可用的架构了。现在想想，当初的想法是多么的天真。MySQL集群和MySQL的高可用是两个概念，我们不能把他们混为一谈。

集群是指你多台MySQL数据库实例，有一个可以提供写，多个提供读、或者有多个可以写，多个可以读。比如我们配置了读写分离的一主多从的集群架构，或者双主多从的集群架构。此时，我们只是有了MySQL的集群，在读写性能上有锁提升，但是此时并不是一个高可用的MySQL架构。

高可用是指在任意一个时刻，我们的MySQL都可以提供读写的服务，不会因为某一个MySQL数据库实例宕机而导致MySQL数据不能正常读写，此时才是高可用。从某种意义上来说，高可用要在集群的基础上才可以实现，也就是说，要想高可用，必须先把集群搭建起来。有了MySQL的集群，才可以谈论MySQL的高可用，没有MySQL的集群，谈MySQL的高可用犹如空中楼阁。

拿我们前面说的双主多从的MySQL集群架构来说，两个主在同一个时间点，若只有一个主对外提供写的服务，此时如果其中一个主宕机，另外一个主可以顶替原先的主对外提供写的服务，同时其他的从可以把同步的数据源切换到新的主上面来，这样的一个集群就是一个高可用的架构。

有了MySQL的集群，并不一定就有MySQL的高可用。但是如果有了MySQL的高可用，那么此时它一定是一个MySQL集群。高可用需要在集群的基础上来配合其他组件才能实现。

MMM高可用架构

什么是MMM

所谓的MMM只是：「M」ulti-「M」aster Replication 「M」anager for MySQL，取其中的三个M开头的单词简写。它是mysql多主复制管理器，基于perl实现，关于mysql主主复制配置的监控、故障转移和管理的一套可伸缩的脚本套件（在任何时候只有一个节点可以被写入），MMM也能对从服务器进行读负载均衡，所以可以用它来在一组用于复制的服务器启动虚拟ip，除此之外，它还有实现数据备份、节点之间重新同步功能的脚本。

MySQL本身没有提供replication failover的解决方案，通过MMM方案能实现服务器的故障转移，从而实现mysql的高可用。MMM不仅能提供浮动IP的功能，如果当前的主服务器挂掉后，会将你后端的从服务器自动转向新的主服务器进行同步复制，不用手工更改同步配置。

从字面来理解就是它有两个master节点，并且实现了这两个master节点的高可用。它的架构如下所示：

MMM主要功能，由下面三个脚本提供：

mmm_mond 负责所有的监控工作的监控守护进程，决定节点的移除(mmm_mond进程定时心跳检测，失败则将write ip浮动到另外一台master)
mmm_agentd 运行在mysql服务器上的代理守护进程，通过简单远程服务集提供给监控节点
mmm_control 通过命令行管理mmm_mond进程在整个监管过程中，需要在mysql中添加相关授权用户，授权的用户包括一个mmm_monitor用户和一个mmm_agent用户，如果想使用mmm的备份工具则还要添加一个mmm_tools用户。

MMM架构的优点

可以兼容不同系列的MySQL来做高可用。比如有MySQL官方社区版本，有percona版本的，有MariaDB版本的MySQL。这样的集群可以可以使用MMM架构来做高可用。
高可用性，扩展性好，出现故障自动切换，对于主主同步，在同一时间只提供一台数据库写操作，保证的数据的一致性。
当主服务器挂掉以后，另一个主立即接管，其他的从服务器能自动切换，不用人工干预。

MMM架构的缺点

是一种比较老的MySQL高可用实现方式，因为社区不活跃，所以目前已经没有人在维护这个组件了。
只能基于日之点的主从复制集群架构来做高可用，不支持基于GTID的主从复制集群架构。这也是因为社区活跃，没有维护这个组件导致不支持GTID。
数据不能保证100%的一致性，这个是以为它在做故障转移的时候实现的方式所导致的。如果对于数据需要强一致性，则不能选择MMM高可用架构，可以考虑MHA高可用架构。
monitor节点是单点，不过这个可以结合keepalived或者haertbeat做成高可用。
至少三个节点，2个master，1个slave，对主机的数量有要求，
在读写非常繁忙的业务系统下表现不是很稳定，可能会出现复制延时、切换失效等问题。
MMM方案并不太适应于对数据安全性要求很高，并且读、写繁忙的环境中。
需要实现读写分离，还需要在前端编写读写分离程序，或者结合数据库中间件如mycat来解决。

如何搭建MMM高可用架构

要想实现MMM高可用架构，我们先来搭建一个双主双从的MySQL集群，然后在这个集群的基础上来完成MMM高可用的架构。

我们准备搭建的MySQL-MMM高可用架构的网络拓扑如下所示：需要注意的是其中的VIP，这几个IP不需要我们自己创建，MMM服务会自动的在各个节点分配这些VIP。其中的绿色字体read vip，它并不会严格的按照我们下图中分配是主机来分配，而是随机的将这4个read vip分布到4个数据库节点上，但是红色字体的write vip只会在master1或master2上面随着master1和master2节点宕机和恢复来回切换。

搭建双主双从的MySQL集群

准备MySQL数据库环境

我们使用docker来启动4个MySQL容器，作为双主双从的四个MySQL数据库实例。容器镜像的名称为mysql:5.7.31

，这个镜像是docker hub上面MySQL官方提供的镜像，它是基于Debian buster

版本制作的MySQL容器镜像。所以，我们的MySQL数据库服务器，可以任务是一个minimal版本的Debian系统。

为了方便管理，我们先创建一个docker虚拟网段，然后在启动四个MySQL数据库的时候，指定数据库服务器的IP地址并且使用这个网段。创建网段的命令如下：

docker network create --subnet=172.20.0.0/24 mysql-ha-mmm-network
我们使用下面的四条命令，启动4个MySQL数据库实例。这里我们把每一个数据库的`my.cnf`  
配置文件已经在本地配置好，然后通过数据卷的方式挂载到MySQL容器中，这样我们启动的MySQL数据库实例就会按照我们配置的`my.cnf`  
配置文件来启动并配置我们的MySQL数据库实例。
# 启动master1节点  
docker run --net=mysql-ha-mmm-network --hostname master1.mysql --ip 172.20.0.11 --cap-add NET\_ADMIN --name
mysql-ha-mmm-master1 -d -v Users/coder-home/docker\_mysql\_ha/mmm/master1:/etc/mysql/conf.d -e MYSQL\_ROOT_PASSWORD=root
-e TZ="Asia/Shanghai" -p 33011:3306 mysql:5.7.31
# 启动slave1节点  
docker run --net=mysql-ha-mmm-network --hostname slave1.mysql --ip 172.20.0.12 --cap-add NET\_ADMIN --name
mysql-ha-mmm-slave1 -d -v Users/coder-home/docker\_mysql\_ha/mmm/slave1:/etc/mysql/conf.d -e MYSQL\_ROOT_PASSWORD=root
-e TZ="Asia/Shanghai" -p 33012:3306 mysql:5.7.31
# 启动master2节点  
docker run --net=mysql-ha-mmm-network --hostname master2.mysql --ip 172.20.0.21 --cap-add NET\_ADMIN --name
mysql-ha-mmm-master2 -d -v Users/coder-home/docker\_mysql\_ha/mmm/master2:/etc/mysql/conf.d -e MYSQL\_ROOT_PASSWORD=root
-e TZ="Asia/Shanghai" -p 33021:3306 mysql:5.7.31
# 启动slave2节点  
docker run --net=mysql-ha-mmm-network --hostname slave2.mysql --ip 172.20.0.22 --cap-add NET\_ADMIN --name
mysql-ha-mmm-slave2 -d -v Users/coder-home/docker\_mysql\_ha/mmm/slave2:/etc/mysql/conf.d -e MYSQL\_ROOT_PASSWORD=root
-e TZ="Asia/Shanghai" -p 33022:3306 mysql:5.7.31

这里解释一下docker run

后面几个重要的参数和含义。

--net=mysql-ha-mmm-network：指定容器运行的时候使用的网段。
--hostname slave2.mysql：指定容器的主机名称。
--ip 172.20.0.22：指定容器使用的IP地址。
--cap-add NET_ADMIN：默认容器运行的时候，没有增加额外的Linux的功能，这里我们要增加上NET_ADMIN的功能，否则我们不能再启动后的容器内使用ifconfig命令增加虚拟IP。否则会有如下错误提示：

root@test:/etc/network# ifconfig eth0:0 192.168.1.100 up  
SIOCSIFADDR: Operation not permitted  
SIOCSIFFLAGS: Operation not permitted  
SIOCSIFFLAGS: Operation not permitted  
root@test:/etc/network#

--name mysql-ha-mmm-slave2：指定容器的名称为mysql-ha-mmm-slave2
，后面我们在停止或重启容器的时候，可以通过这个名称来操作容器。
-d：以demon进程的方式运行容器。
-v Users/coder-home/docker_mysql_ha/mmm/slave2: /etc/mysql/conf.d：把本地的/Users/coder-home/docker_mysql_ha/mmm/slave2
目录挂载到容器中的/etc/mysql/conf.d
目录下。
-e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root：向容器内传入参数，我们指定MySQL数据库root用户的密码也为root。
-e TZ="Asia/Shanghai"：向容器内传入参数，这里我们指定的容器中使用的系统的时区为上海时间。
-p 33022:3306：我们指定容器中的3306端口，映射到我们本地为33022。这样我们在本地访问MySQL服务的时候，就可以通过33022端口来访问。
mysql:5.7.31：这个是我们要运行的容器的名称和版本。如果本地没有这个容器名称和版本，则会从docker hub中自动拉取这个镜像名称和版本到本地，然后再启动这个镜像。

容器启动后，我们可以查看启动后的结果如下：

➜  ~ docker ps  
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES  
5207089da9a5 mysql:5.7.31        "docker-entrypoint.s…"   About a minute ago Up About a minute 33060/tcp, 0.0.0.0:
33022->3306/tcp mysql-ha-mmm-slave2  
1c8ff5960272 mysql:5.7.31        "docker-entrypoint.s…"   About a minute ago Up About a minute 33060/tcp, 0.0.0.0:
33021->3306/tcp mysql-ha-mmm-master2  
d8d646ba25f1 mysql:5.7.31        "docker-entrypoint.s…"   About a minute ago Up About a minute 33060/tcp, 0.0.0.0:
33012->3306/tcp mysql-ha-mmm-slave1  
d3d75d9cd930 mysql:5.7.31        "docker-entrypoint.s…"   About a minute ago Up About a minute 33060/tcp, 0.0.0.0:
33011->3306/tcp mysql-ha-mmm-master1  
➜  ~

下面我们查看每一个MySQL数据库容器的host文件中的IP地址：

master1的host文件如下：

➜ ~ docker exec -it mysql-ha-mmm-master1 bin/bash  
root@master1:/# cat etc/hosts  
127.0.0.1 localhost  
::1 localhost ip6-localhost ip6-loopback  
fe00::0 ip6-localnet  
ff00::0 ip6-mcastprefix  
ff02::1 ip6-allnodes  
ff02::2 ip6-allrouters  
172.20.0.11 master1.mysql master1  
root@master1:/#

master2的host文件如下：

➜  ~ docker exec -it mysql-ha-mmm-master2 bin/bash  
root@master2:/# cat etc/hosts  
127.0.0.1 localhost  
::1 localhost ip6-localhost ip6-loopback  
fe00::0 ip6-localnet  
ff00::0 ip6-mcastprefix  
ff02::1 ip6-allnodes  
ff02::2 ip6-allrouters  
172.20.0.21 master2.mysql master2  
root@master2:/#

slave1的host文件如下：

➜  ~ docker exec -it mysql-ha-mmm-slave1 bin/bash  
root@slave1:/# cat etc/hosts  
127.0.0.1 localhost  
::1 localhost ip6-localhost ip6-loopback  
fe00::0 ip6-localnet  
ff00::0 ip6-mcastprefix  
ff02::1 ip6-allnodes  
ff02::2 ip6-allrouters  
172.20.0.12 slave1.mysql slave1  
root@slave1:/#

slave2的host文件如下：

➜  ~ docker exec -it mysql-ha-mmm-slave2 bin/bash  
root@slave2:/# cat etc/hosts  
127.0.0.1 localhost  
::1 localhost ip6-localhost ip6-loopback  
fe00::0 ip6-localnet  
ff00::0 ip6-mcastprefix  
ff02::1 ip6-allnodes  
ff02::2 ip6-allrouters  
172.20.0.22 slave2.mysql slave2  
root@slave2:/#

上面我们启动的四个MySQL数据库实例，我们还需要一个监控节点，下面启动一个监控节点，用于安装MMM的监控服务。

为了和其他环境一致，这里我们也使用上面MySQL的镜像。如下是启动一个新的MySQL容器，这个容器，我们不在挂载MySQL的my.cnf配置文件了，因为这个MySQL数据库我们不会使用，我们只是在这个容器中安装MMM的监控服务，我们此时把这个MySQL数据库容器当成一个Debian版本的虚拟机来使用。

启动监控节点

docker run --net=mysql-ha-mmm-network --hostname monitor.mysql --ip 172.20.0.10 --cap-add NET\_ADMIN --name
mysql-ha-mmm-monitor -d -e MYSQL\_ROOT_PASSWORD=root -e TZ="Asia/Shanghai" -p 33010:3306 mysql:5.7.31

查看这个监控节点的host文件如下：

➜  ~ docker exec -it mysql-ha-mmm-monitor bin/bash  
root@monitor:~# cat etc/hosts  
127.0.0.1 localhost  
::1 localhost ip6-localhost ip6-loopback  
fe00::0 ip6-localnet  
ff00::0 ip6-mcastprefix  
ff02::1 ip6-allnodes  
ff02::2 ip6-allrouters  
172.20.0.10 monitor.mysql monitor  
root@monitor:~#

创建主从同步的数据库用户

在组从同步的时候，从需要使用一个指定的用户去连接到主上面同步主上面的binlog日志。所以，我们需要在我们的主上面创建好这样的一个用户。因为在master1宕机之后，MMM组件会将master2提升为新的主库，所以需要在master1和master2上面都创建一个这样的用户，也就是下的命令需要在两个master节点上都执行一下。

create user 'repl_user'@'172.20.0.%' identified by 'repl_user';  
grant replication slave on *.* to 'repl_user'@'172.20.0.%';

历史数据的同步

如果我们并不是基于一个新的集群环境来搭建，而是基于一个已经运行了一段时间的MySQL数据库来做集群，此时我们需要把选定的master节点上面的数据，先使用mysqldump

命令导出为.sql

文件，然后再把这个.sql

文件导入到所有的slave节点上去。然后在可以开始下面的任务。

在master上面执行的导出的命令示例如下：

mysqldump -uroot -proot \  
--master-data=2 \  
--single-transaction \  
--flush-logs \  
--triggers \  
--routines \  
--events \  
-B mydb1 > mydb1.sql

在所有的slave节点上执行的导入数据的命令示例如下：

mysql -uroot -proot < mydb1.sql

但是，我们是基于一个崭新的环境来做的，不涉及到历史数据的问题。所以，这一步我们可以省略。

MySQL高可用搭建方案之（MMM）（一）

前言

集群 VS 高可用

MMM高可用架构

什么是MMM

MMM架构的优点

MMM架构的缺点

如何搭建MMM高可用架构

搭建双主双从的MySQL集群

准备MySQL数据库环境

启动监控节点

创建主从同步的数据库用户

历史数据的同步

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