数据库集群系列（五）使用Keepalived实现MySQL数据库的故障转移与自动切换

一、基本概念

    Keepalived 是一个用于实现高可用性和负载均衡的开源软件。它主要通过 IP 虚拟服务器（Virtual Server，简称 VRRP）和健康检查来实现故障切换和负载均衡。 

   Keepalived的原理是基于TCP/IP参考模型的第三、第四层和第五层交换机制来检测每个服务节点的状态。当某个服务器节点出现异常或工作出现故障时，Keepalived将检测到，并将出现的故障的服务器节点从集群系统中剔除。这些工作全部是自动完成的，不需要人工干涉。需要人工完成的只是修复出现故障的服务节点。

Keepalived 的工作原理：

1. VRRP 协议：

• Keepalived 使用 VRRP 协议来实现高可用性。VRRP 允许多个服务器共享一个虚拟 IP 地址和一个虚拟 MAC 地址，其中一个服务器是主服务器，负责处理流量，其他服务器是备份服务器，处于热备状态。

• 所有服务器通过 VRRP 协议定期发送心跳包，主服务器发送广播通知其他备份服务器自己仍然处于活动状态。如果主服务器发生故障或无法通信，备份服务器中的一个将会接管虚拟 IP 地址，确保服务的可用性。

• Keepalived 通过定期的健康检查来确保服务器的可用性。可以配置不同的检查方式，比如 TCP 检查、HTTP 检查、脚本检查等。

• 如果服务器在检查中被标记为不可用，Keepalived 将触发故障转移，将虚拟 IP 地址从故障的服务器迁移到备份服务器。

• 当主服务器发生故障或不可用时，Keepalived 会自动将虚拟 IP 地址迁移到一个备份服务器。这确保了服务的持续可用性。

• 一旦主服务器恢复，Keepalived 会自动将虚拟 IP 地址迁回主服务器，实现了故障的自动恢复。

二、Master-1配置

1、安装keepalived

yum install keepalived -y

2、配置keepalived



vim etc/keepalived/keepalived.conf
# 配置通知的email
global_defs {
notification_email {
acassen@firewall.loc
failover@firewall.loc
sysadmin@firewall.loc
}
notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
smtp_server 192.168.51.1
smtp_connect_timeout 30
router_id LVS_DEVEL
vrrp_skip_check_adv_addr
# 注释掉vrrp_strict,开启会导致其他机器无法访问虚拟IP
# vrrp_strict
vrrp_garp_interval 0
vrrp_gna_interval 0
}
# 检查mysql脚本，定时执行
vrrp_script check_run {
script "/usr/check_run.sh"
interval 3
}
# 设置虚拟ip
vrrp_instance VI_1 {
# 当前节点的状态MASTER、BACKUP
state MASTER
# 当前服务器使用的网卡名称，使用ifconfig查看
interface ens33
#VRRP组名，两个节点的设置必须一样
virtual_router_id 51
#主节点的优先级（1-254之间）
priority 100
#组播信息发送间隔，两个节点设置必须一样
advert_int 1
#设置验证信息，两个节点必须一致
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
#虚拟IP,对外提供MySQL服务的IP地址
virtual_ipaddress {
192.168.1.111
}
}


# master2
# 配置通知的email
global_defs {
notification_email {
acassen@firewall.loc
failover@firewall.loc
sysadmin@firewall.loc
}
notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
smtp_server 192.168.51.1
smtp_connect_timeout 30
router_id LVS_DEVEL
vrrp_skip_check_adv_addr
# 注释掉vrrp_strict,开启会导致其他机器无法访问虚拟IP
# vrrp_strict
vrrp_garp_interval 0
vrrp_gna_interval 0
}
# 检查mysql脚本，定时执行
vrrp_script check_run {
script "/usr/check_run.sh"
interval 3
}
# 设置虚拟ip
vrrp_instance VI_1 {
# 当前节点的状态MASTER、BACKUP
state BACKUP
# 当前服务器使用的网卡名称，使用ifconfig查看
interface ens33
#VRRP组名，两个节点的设置必须一样
virtual_router_id 51
#主节点的优先级（1-254之间）
priority 100
#组播信息发送间隔，两个节点设置必须一样
advert_int 1
#设置验证信息，两个节点必须一致
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
#虚拟IP,对外提供MySQL服务的IP地址
virtual_ipaddress {
192.168.1.111
}
}



3、配置check脚本

    vim  /usr/check_run.sh

#!/bin/bash
./root/.bashrc
count=1
while true
do
mysql -uroot -proot -S /tmp/mysql.sock -e "select now();" > /dev/null 2>&1
i=$?
ps aux | grep mysqld | grep -v grep > /dev/null 2>&1
j=$?
if [ $i = 0 ] && [ $j = 0 ]
then
exit 0
else
if [ $i = 1 ] && [ $j = 0 ]
then
exit 0
else
if [ $count -gt 5 ]
then
break
fi
let count++
continue
fi
fi
done



    chmod 755 /usr/check_run.sh

4、启动keepalived

systemctl start keepalived.service #启动
systemctl stop keepalived.service #停止
systemctl status keepalived.service #状态
systemctl restart keepalived.service #重启
systemctl enable keepalived.service #设置开机重启

5、查看虚拟IP

三、Master-2配置

    同Master-1的配置，不再赘述。

四、模拟故障切换测试

    1、宕掉master-1，通过虚拟IP依然可以连接

        修改数据测试

  2、开启master-1，检查数据，发现数据已同步。

结论：通过keepalived实现MySQL的故障切换，可以正常运行。

本文教程参考以下链接实现，感谢原作者：不吃小龙虾哦的创作。
https://blog.csdn.net/shuo_house/article/details/127727769