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MYSQL教程搭建MySQL高可用负载均衡集群

作者：VEPHP   时间 2017-09-27

《MYSQL教程搭建MySQL高可用负载均衡集群》要点：
本文介绍了MYSQL教程搭建MySQL高可用负载均衡集群，希望对您有用。如果有疑问，可以联系我们。

导读：1、简介　　使用MySQL时随着时间的增长,用户量以及数据量的逐渐增加,访问量更是剧增,最终将会使MySQL达到某个瓶颈,那么MySQL的性能将会...
1、简介

　　使用MySQL时随着时间的增长,用户量以及数据量的逐渐增加,访问量更是剧增,最终将会使MySQL达到某个瓶颈,那么MySQL的性能将会大大降低.这一结果也不利于软件的推广.

　　那么如何跨过这个瓶颈,提高MySQL的并发量呢?方法有很多,分布式数据库、读写分离、高可用负载均衡、增加缓存服务器等等.之前的文章里已经介绍了读写分离的方案了,接下来我将讲解MySQL高可用负载均衡这一方法.

　　其中实现高可用负载均衡的方法有很多,例如LVS+keepalived组合实现、haproxy+keepalived组合实现等等,这里我们采用haproxy+keepalived组合实现MySQL高可用负载均衡这一技术.

2、基本环境

四台linux虚拟主机

Linux版本CentOS6.6

MySQL 5.5(已安装好)

haproxy-1.5.14

keepalived-1.2.19

IP：192.168.95.11(mysql1)、192.168.95.12(mysql2)、192.168.95.13(haproxy+keepalived)、192.168.95.14(haproxy+keepalived)、192.168.95.55(vip)
3、配置MySQL主主复制

详细配置步骤可以参考这篇文章：

http://www.cnblogs.com/phpstudy2015-6/p/6485819.html#_label7

以下简要介绍一下mysql的主主复制：

何为主主复制?就是两个mysql都能读能写,数据记录通过二进制传达给对方从而保持数据的一致性.

(192.168.95.11主从复制+192.168.95.12主从复制==192.168.95.11、192.168.95.12主主复制)

　　因此主主复制中必须要解决的事情就是自增主键的问题.如果mysql1主键id增加到12了,此时二进制数据还没到达mysql2,那么mysql2恰好要插入数据,那么新数据主键id也是12,那不就是乱套了么!解决这一问题我们可以直接更改MySQL中的配置文件即可.

1)、更改配置文件

  1. --192.168.95.11：MySQL 
  2. server-id=11   #任意自然数n,只要保证两台MySQL主机不重复就可以了. 
  3. log-bin=mysql-bin   #开启二进制日志 
  4. auto_increment_increment=2   #步进值auto_imcrement.一般有n台主MySQL就填n 
  5. auto_increment_offset=1   #起始值.一般填第n台主MySQL.此时为第一台主MySQL 
  6. binlog-ignore=mysql   #忽略mysql库【我一般都不写】 
  7. binlog-ignore=information_schema   #忽略information_schema库【我一般都不写】 
  8. replicate-do-db=aa   #要同步的数据库,默认所有库 
  9. --192.168.95.12：MySQL 
  10. server-id=12 
  11. log-bin=mysql-bin 
  12. auto_increment_increment=2 
  13. auto_increment_offset=2 
  14. replicate-do-db=aa 

配置好后重启MySQL

2)、配置192.168.95.11主从复制

　　1、在192.168.95.12中创建一个192.168.95.11主机中可以登录的MySQL用户

      用户：mysql11

      密码：mysql11

mysql>GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO ‘mysql11’@’192.168.95.11’ IDENTIFIED BY ’mysql11’;
mysql>FLUSH PRIVILEGES;

　　2、查看192.168.95.12二进制日志

mysql> show master status;

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　3、告知二进制文件名与位置MYSQL入门


mysql> change master to
    -> master_host='192.168.95.11',
    -> master_user='mysql11',
    ->master_password='mysql11',
    ->master_log_file='mysql-bin.000097',
    -> master_log_pos=107;

　　4、查看结果

mysql> slave start;
mysql> show slave status\G

搭建MySQL高可用负载均衡集群

配置主从复制成功

3)、配置192.168.95.12主从复制

同上

搭建MySQL高可用负载均衡集群

配置主从复制成功.



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4、中间件简述

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　　4.1、Haproxy介绍

Haproxy是一个开源的高性能的反向代理或者说是负载均衡服务软件之一,它支持双机热备、虚拟主机、基于TCP和HTTP应用代理等功能.其配置简单,而且拥有很好的对服务器节点的健康检查功能(相当于keepalived健康检查),当其代理的后端服务器出现故障时,Haproxy会自动的将该故障服务器摘除,当服务器的故障恢复后Haproxy还会自动将RS服务器.

HAProxy特别适用于那些负载特大的web站点,这些站点通常又需要会话保持或七层处理.HAProxy运行在当前的硬件上,完全可以支持数以万计的并发连接.并且它的运行模式使得它可以很简单安全的整合进您当前的架构中, 同时可以保护你的web服务器不被暴露到网络上.

Haproxy软件引入了frontend,backend的功能,frontend(acl规则匹配)可以根据任意HTTP请求头做规则匹配,然后把请求定向到相关的backend(server pools等待前端把请求转过来的服务器组).通过frontend和backup,我们可以很容易的实现haproxy的7层代理功能,haproxy是一款不可多得的优秀代理服务软件.

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　　4.2、keepalived介绍

keepalived是以VRRP协议为实现基础的,VRRP全称Virtual Router Redundancy Protocol,即虚拟路由冗余协议.

虚拟路由冗余协议,可以认为是实现路由器高可用的协议,即将N台提供相同功能的路由器组成一个路由器组,这个组里面有一个master和多个backup,master上面有一个对外提供服务的vip(该路由器所在局域网内其他机器的默认路由为该vip),master会发组播,当backup收不到vrrp包时就认为master宕掉了,这时就需要根据VRRP的优先级来选举一个backup当master.这样的话就可以保证路由器的高可用了.

keepalived主要有三个模块,分别是core、check和vrrp.core模块为keepalived的核心,负责主进程的启动、维护以及全局配置文件的加载和解析.check负责健康检查,包括常见的各种检查方式.vrrp模块是来实现VRRP协议的.

5、中间件的安装与配置(haproxy、keepalived)

百度云下载：http://pan.baidu.com/s/1qYoCjDE  密码：7cef

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　　5.1、安装haproxy

在192.168.95.13、192.168.95.14安装haproxy(一模一样安装)

　　1)、编译安装haproxy

# tar -zxvf haproxy-1.5.14.tar.gz
# cd haproxy-1.5.14
# make TARGET=linux26 ARCH=x86_64
# make install SBINDIR=/usr/sbin/ MANDIR=/usr/share/man/ DOCDIR=/usr/share/doc/

注意：

1、为什么不用configure,请看下图.haproxy-1.5.14已经存在Makefile文件了.

2、make的时候,target以及arch需要根据自己的linux主机设置

3、make install的时候我增加了一些额外选项.这可加可不加由自己配置,不加的话将会按默认路径安装,请看下图.

搭建MySQL高可用负载均衡集群

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　2)、提供启动脚本

将haproxy这个启动脚本放在/etc/init.d/文件夹下,以便我们可以直接service启动它

【注意】：此启动脚本仅仅适合我以上的安装路径.假若安装路径不同,则需要进行相应的修改方可使用.

  1. #!/bin/sh 
  2. # 
  3. # haproxy 
  4. # 
  5. # chkconfig:   - 85 15 
  6. # description:  HAProxy is a free, very fast and reliable solution \ 
  7. #               offering high availability, load balancing, and \ 
  8. #               proxying for TCP and  HTTP-based applications 
  9. # processname: haproxy 
  10. # config:      /etc/haproxy/haproxy.cfg 
  11. # pidfile:     /var/run/haproxy.pid 
  12.  
  13. # Source function library. 
  14. . /etc/rc.d/init.d/functions 
  15.  
  16. # Source networking configuration. 
  17. . /etc/sysconfig/network 
  18.  
  19. # Check that networking is up. 
  20. [ "$NETWORKING" = "no" ] && exit 0 
  21.  
  22. exec="/usr/sbin/haproxy" 
  23. prog=$(basename $exec) 
  24.  
  25. [ -e /etc/sysconfig/$prog ] && . /etc/sysconfig/$prog 
  26.  
  27. cfgfile=/etc/haproxy/haproxy.cfg 
  28. pidfile=/var/run/haproxy.pid 
  29. lockfile=/var/lock/subsys/haproxy 
  30.  
  31. check() { 
  32.     $exec -c -V -f $cfgfile $OPTIONS 
  33. } 
  34.  
  35. start() { 
  36.     $exec -c -q -f $cfgfile $OPTIONS 
  37.     if [ $? -ne 0 ]; then 
  38.         echo "Errors in configuration file, check with $prog check." 
  39.         return 1 
  40.     fi 
  41.  
  42.     echo -n $"Starting $prog: " 
  43.     # start it up here, usually something like "daemon $exec" 
  44.     daemon $exec -D -f $cfgfile -p $pidfile $OPTIONS 
  45.     retval=$? 
  46.     echo 
  47.     [ $retval -eq 0 ] && touch $lockfile 
  48.     return $retval 
  49. } 
  50.  
  51. stop() { 
  52.     echo -n $"Stopping $prog: " 
  53.     # stop it here, often "killproc $prog" 
  54.     killproc $prog 
  55.     retval=$? 
  56.     echo 
  57.     [ $retval -eq 0 ] && rm -f $lockfile 
  58.     return $retval 
  59. } 
  60.  
  61. restart() { 
  62.     $exec -c -q -f $cfgfile $OPTIONS 
  63.     if [ $? -ne 0 ]; then 
  64.         echo "Errors in configuration file, check with $prog check." 
  65.         return 1 
  66.     fi 
  67.     stop 
  68.     start 
  69. } 
  70.  
  71. reload() { 
  72.     $exec -c -q -f $cfgfile $OPTIONS 
  73.     if [ $? -ne 0 ]; then 
  74.         echo "Errors in configuration file, check with $prog check." 
  75.         return 1 
  76.     fi 
  77.     echo -n $"Reloading $prog: " 
  78.     $exec -D -f $cfgfile -p $pidfile $OPTIONS -sf $(cat $pidfile) 
  79.     retval=$? 
  80.     echo 
  81.     return $retval 
  82. } 
  83.  
  84. force_reload() { 
  85.     restart 
  86. } 
  87.  
  88. fdr_status() { 
  89.     status $prog 
  90. } 
  91.  
  92. case "$1" in 
  93.     start|stop|restart|reload) 
  94.         $1 
  95.         ;; 
  96.     force-reload) 
  97.         force_reload 
  98.         ;; 
  99.     check) 
  100.         check 
  101.         ;; 
  102.     status) 
  103.         fdr_status 
  104.         ;; 
  105.     condrestart|try-restart) 
  106.         [ ! -f $lockfile ] || restart 
  107.         ;; 
  108.     *) 
  109.         echo $"Usage: $0 {start|stop|status|restart|try-restart|reload|force-reload}" 
  110.         exit 2 
  111. esac 

#给执行权力
#chmod +x /etc/init.d/haproxy

　　3)、提供配置文件

根据上面的启动脚本建立相应的目录以及配置文件

# mkdir /etc/haproxy
# mkdir /var/lib/haproxy
# useradd -r haproxy       #建立脚本启动用户
# vi /etc/haproxy/haproxy.cfg

【配置文件】MYSQL入门


#这里的配置文件仅仅只是贴出来进行解析说明.

#如果需要这个配置文件最好将注释解析全部删除掉,因为我在使用的过程中,正是因为存在注释解析而导致出错,删除后就能正常运行.

#可以下载这个配置文件进行使用,与下面贴出来的配置文件一致,只是不存在注释解析

#百度云下载该配置文件(不含注释)：链接：http://pan.baidu.com/s/1gfOMtKB  密码：zl9o

  1. global 
  2.  
  3.     log         127.0.0.1 local2         //日志定义级别 
  4.     chroot      /var/lib/haproxy         //当前工作目录 
  5.     pidfile     /var/run/haproxy.pid     //进程id 
  6.     maxconn     4000                     //最大连接数 
  7.     user        haproxy                  //运行改程序的用户 
  8.     group       haproxy 
  9.     daemon                               //后台形式运行 
  10.     stats socket /var/lib/haproxy/stats 
  11.  
  12. defaults 
  13.     mode                    tcp            //haproxy运行模式(http | tcp | health) 
  14.     log                     global 
  15.     option                  dontlognull 
  16.     option                  redispatch     //serverId对应的服务器挂掉后,强制定向到其他健康的服务器 
  17.     retries                 3              //三次连接失败则服务器不用 
  18.     timeout http-request    10s 
  19.     timeout queue           1m 
  20.     timeout connect         10s            //连接超时 
  21.     timeout client          1m             //客户端超时 
  22.     timeout server          1m             //服务器超时 
  23.     timeout http-keep-alive 10s 
  24.     timeout check           10s            //心跳检测 
  25.     maxconn                 600            //最大连接数 
  26.  
  27. listen stats                               //配置haproxy状态页(用来查看的页面) 
  28.     mode http 
  29.     bind :8888 
  30.     stats enable 
  31.     stats hide-version                    //隐藏haproxy版本号 
  32. stats uri     /haproxyadmin?stats     //一会用于打开状态页的uri 
  33.     stats realm   Haproxy\ Statistics     //输入账户密码时的提示文字 
  34.     stats auth    admin:admin             //用户名:密码 
  35.  
  36. frontend  main  
  37. bind 0.0.0.0:3306                     //使用3306端口.监听前端端口【表示任何ip访问3306端口都会将数据轮番转发到mysql服务器群组中】 
  38.     default_backend             mysql     //后端服务器组名 
  39.  
  40. backend mysql 
  41.     balance     leastconn                 //使用最少连接方式调度 
  42.     server mysql1 192.168.95.11:3306 check port 3306 maxconn 300 
  43.     server mysql2 192.168.95.12:3306 check port 3306 maxconn 300 

　4)、启动日志

# vi /etc/rsyslog.conf 

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#service rsyslog restartMYSQL入门


　　5)、启动haproxy

# service haproxy start

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6)、测试haproxy

安照配置文件进行相应的测试

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打开浏览器输入192.168.95.13:8888/haproxyadmin?stats

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5.2、安装keepalived

官网下载：http://www.keepalived.org/download.html

在192.168.95.13、192.168.95.14安装keepalived

1)、解决缺少的软件库文件

【这一步骤视具体的linux版本而定,有些已经安装openssl了.具体情况可以执行./configure就能够确定缺不缺少软件库文件了】

首先我们先将keepalived-1.2.19.tar.gz解压,然后进入目录./configure查看

# tar -zxvf keepalived-1.2.19.tar.gz
# ./configure --prefix=/usr/local/keepalived  --sbindir=/usr/sbin/ --sysconfdir=/etc/ --mandir=/usr/local/share/man/ --with-kernel-dir=/usr/src/kernels/2.6.32-504.el6.x86_64/

搭建MySQL高可用负载均衡集群

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由上图可见keepalived的安装需要先安装软件OpenSSL

缺少头文件,只需要安装openssl和openssl-devel即可

最简单的方法是：yum -y install openssl openssl-devel

没网的朋友也不用怕,接下来将介绍的是rpm方法安装：

#挂载光盘,在光盘中查找软件.若光盘找不到就直接下载,再传入linux进行安装

# mount /dev/cdrom  /home/suifeng2/rom/
# cd rom/
# cd Packages/
# ls |grep openssl

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安装keepalived软件时存在各种依赖,下图是我安装软件后整理的依赖关系图：

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既然已经知道各软件依赖,则可按最后面的软件开始安装：

(你也可以从前面开始进行安装,一步一步的查看各个依赖关系)

1、安装openssl

# rpm -ivh openssl-1.0.1e-30.el6.x86_64.rpm

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安装openssl成功

2、安装openssl-devel

安装libsepol-devel：

# rpm -ivh libsepol-devel-2.0.41-4.el6.x86_64.rpm

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安装pkgconfig(libsepol)：

# rpm -ivh pkgconfig-0.23-9.1.el6.x86_64.rpm

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安装libselinux-devel：

# rpm -ivh libselinux-devel-2.0.94-5.8.el6.x86_64.rpm

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安装keyutils-libs-devel：

# rpm -ivh keyutils-libs-devel-1.4-5.el6.x86_64.rpm

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安装libcom_err-devel：

# rpm -ivh libcom_err-devel-141.12-21.el6.x86_64.rpm

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安装krb5-devel：

# rpm -ivh krb5-devel-1.10.3-33.el6.x86_64.rpm

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安装zlib-devel：

# rpm -ivh zlib-devel-1.2.3-29.el6.x86_64.rpm

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安装openssl-devel：

# rpm -ivh openssl-devel-1.0.1e-30.el6.x86_64.rpm

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2)、编译安装keepalived软件

# cd keepalived-1.2.19
# ./configure --prefix=/usr/local/keepalived  --sbindir=/usr/sbin/ --sysconfdir=/etc/ --mandir=/usr/local/share/man/ --with-kernel-dir=/usr/src/kernels/2.6.32-504.el6.x86_64/
# make && make install

# chkconfig --add keepalived  #添加开机自启(我暂时没添加)
# chkconfig keepalived on

【注意】：

1、安装时./configure中的—prefix后的几个选择可选可不选,选了就可以采用service直接启动了.建议最好都加上吧

2、--with-kernel-dir这个选项根据自己的linux版本进行填写(在linux中使用命令uname –a可以查到)

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　3)、创建配置文件

/etc/keepalived/文件夹已存在keepalived.conf文件,我们将它改名为keepalived.conf.back,再建立一个我们自己keepalived.conf配置文件.

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vi /etc/keepalived/keepalived.conf(13与14配置文件路径一致)

【以下是简单的配置文件,使用时最好去掉注释】

配置文件下载(不含注释)：

192.168.95.13配置文件:

! Configuration File for keepalived
#简单的头部,这里主要可以做邮件通知报警等的设置,此处就暂不配置了；
global_defs {
        notificationd LVS_DEVEL
}
#预先定义一个脚本,方便后面调用,也可以定义多个,方便选择；
vrrp_script chk_haproxy {
    script "/etc/keepalived/chk.sh"  #具体脚本路径
    interval 2  #脚本循环运行间隔
}
#VRRP虚拟路由冗余协议配置
vrrp_instance VI_1 {   #VI_1 是自定义的名称；
    state BACKUP    #MASTER表示是一台主设备,BACKUP表示为备用设备【我们这里因为设置为开启不抢占,所以都设置为备用】
    nopreempt      #开启不抢占
    interface eth0   #指定VIP需要绑定的物理网卡
    virtual_router_id 11   #VRID虚拟路由标识,也叫做分组名称,该组内的设备需要相同
    priority 130   #定义这台设备的优先级 1-254；开启了不抢占,所以此处优先级必须高于另一台

    advert_int 1   #生存检测时的组播信息发送间隔,组内一致
    authentication {    #设置验证信息,组内一致
        auth_type PASS   #有PASS 和 AH 两种,常用 PASS
        auth_pass asd    #密码
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.95.55    #指定VIP地址,组内一致,可以设置多个IP
    }
    track_script {    #使用在这个域中使用预先定义的脚本,上面定义的
        chk_haproxy  
    }

    notify_backup "/etc/init.d/haproxy restart"   #表示当切换到backup状态时,要执行的脚本
    notify_fault "/etc/init.d/haproxy stop"     #故障时执行的脚本
}

192.168.95.14配置文件:

配置文件与上面的几乎一样,仅仅改变priority 120【只需要比上面的小即可】

4)、创建脚本文件

创建上面配置文件所需的脚本文件(13、14一样)

(检测haproxy有没有发生故障,发生故障则将keepalived停掉,让出vip)

# vi /etc/keepalived/chk.sh#!/bin/bash
#
if [ $(ps -C haproxy --no-header | wc -l) -eq 0 ]; then
       /etc/init.d/keepalived stop
fi
给执行权限
# chmod +x /etc/keepalived/chk.sh

搭建MySQL高可用负载均衡集群

启动keepalived：
# service keepalived start

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安装keepalived成功!



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6、功能测试

测试之前先在mysql1和mysql2中建立一个mysql用户,此用户可以允许13、14linux主机登陆：

用户：jack

密码：321

host：192.168.95.%

mysql> GRANT ALL ON *.* TO 'jack'@'192.168.95.%' IDENTIFIED BY '321';
mysql> FLUSH PRIVILEGES;
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　　6.1、流程简述

大概讲述一下整体的运作流程:

首先两个11,12的mysql以及13、14的haproxy、keepalived都启动；

keepalived在keepalived群组中获取虚拟IP,以及检测haproxy是否被kill；

haproxy负责将进来的数据转发到11或者12的mysql中.

下图是我画的简单理解图：(相对来说比较简洁哈,凑合凑合哈)

搭建MySQL高可用负载均衡集群

接下来我们将一个个功能的进行测试验证.

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　　6.2、测试haproxy监听前端端口3306

1、frontend监听端口3306时,将mysql、haproxy、keepalived全部开启

2、使用任意一个mysql客户端登陆用户jack

登陆成功(windowns上登陆mysql)

搭建MySQL高可用负载均衡集群

3、更改frontend监听端口为3307,继续操作登陆测试

登陆失败

搭建MySQL高可用负载均衡集群

结果：说明了frontend监听端口的用处,有助于我们理解haproxy用法.

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　　6.3、测试高可用+keepalived不抢占vip

可以通过haproxy监控页面获知谁获取了vip

1、依次启动13、14的keepalived、haproxy(启动keepalived后将会自动开启haproxy)

搭建MySQL高可用负载均衡集群

搭建MySQL高可用负载均衡集群

2、访问http://192.168.95.55:8888/haproxyadmin?stats

13获取了vip

搭建MySQL高可用负载均衡集群

3、# kill -9 8923

刷新http://192.168.95.55:8888/haproxyadmin?stats

搭建MySQL高可用负载均衡集群

14获取了vip,机器正常工作

结果：证明了高可用,挂了一台另一台继续工作

4、重新启动13的haproxy以及keepalived

并刷新http://192.168.95.55:8888/haproxyadmin?stats

搭建MySQL高可用负载均衡集群

搭建MySQL高可用负载均衡集群

结果：此时vip仍在14手中,证明了keepalived配置了不抢占vip,不必浪费资源去获取vip.

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　　6.4、测试负载均衡

1、全部正常启动,此时vip在14手中

2、分别在11、12中开启抓包

# tcpdump -n -i eth0 host 192.168.95.11 and 192.168.95.14
# tcpdump -n -i eth0 host 192.168.95.12 and 192.168.95.14
3、使用不同客户端登陆jack用户,不断向数据库添加数据

搭建MySQL高可用负载均衡集群

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结果：此时14向11、12都有发送数据,此时证明负载均衡

【我们设置的haproxy中balance方式是最少连接方式,假若采用roundrobin方式测试结果将会更加明显】

注意：

当某一台mysql挂了以后,haproxy会将其踢出mysql服务器群组.

当有命令传来时会将其转发到正常的服务器上.

当出问题的mysql恢复后,haproxy又会自动地将它放回mysql服务器群组中,并且自动同步没有同步的数据

测试：

1、全部正常启动

mysql1、mysql2都正常

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 2、将mysql2关掉

搭建MySQL高可用负载均衡集群

mysql2恢复后又将其放回mysql群组里

【当mysql2挂掉时,若有数据插入,将会转发给mysql1,当mysql恢复后,又会将这些数据同步到mysql2中】

7、总结与建议

　　在这篇博文中我们不仅仅只关注这一整个mysql高可用负载均衡的实现方式,我们还应该理解haproxy以及keepalived的工作方式.Haproxy和keepalived这两个工具很强大,了解他们的实现方式,那么就可以以此类推与其他服务器组合构建强大健壮的服务集群.例如它可以与apache组合,构成高可用负载均衡的web集群.

　　这篇文章中只是简简单单的搭建了一个mysql高可用负载均衡的环境,真正应用到生产环境中,还需要根据具体项目进行相应的修改.

　　最后我的小建议就是看完这篇博客可以去了解了解更多的haproxy和keepalived的相应配置,以及学习与haproxy功能差不多的LVS.

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