Mycat - 高可用與負載均衡實現，滿滿的乾貨！

来源:https://www.cnblogs.com/youzhibing/archive/2019/01/23/10263557.html
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前言 開心一刻 和朋友去吃小龍蝦，隔壁桌一個小女孩問媽媽:"媽媽，小龍蝦回不了家，它媽媽會不會著急?" 她媽媽愣住了，我扒蝦的手停下了，這麼善良的問題，怎麼下得了口。這是老闆急忙過來解圍:"不會的，不會的，它們全家都在這了。" 路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索！ github：https://gith ...


前言

　　開心一刻

　　　　和朋友去吃小龍蝦，隔壁桌一個小女孩問媽媽:"媽媽，小龍蝦回不了家，它媽媽會不會著急?" 她媽媽愣住了，我扒蝦的手停下了，這麼善良的問題，怎麼下得了口。這是老闆急忙過來解圍:"不會的，不會的，它們全家都在這了。" 

　　路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索！

　　github：https://github.com/youzhibing

　　碼雲(gitee)：https://gitee.com/youzhibing

前情回顧

　　Mycat - 實現資料庫的讀寫分離與高可用中我們實現了mysql的讀寫分離與高可用，有幾個點我們回顧下

　　　　1、數據的同步在mysql層面實現的，mycat不負責任何的數據同步，我們需要配置mysql的主從複製來實現數據的同步；

　　　　2、資料庫的讀寫分離是mycat最常用的場景之一，我們的應用代碼只需要關註業務代碼，而不需要處理資料庫讀寫、分片問題，這些都由Mycat實現，簡化了開發；

　　　　3、讀寫分離往往伴隨著高可用，而Mycat同時支持這兩者；

　　那是不是就完美無缺了呢？ 顯然還有點小瑕疵，此時我們的Mycat是單點部署的，如果Mycat服務掛了，那麼整個資料庫端就掛了，整個應用也就不能正常服務了，那怎麼辦了？ 很明顯，我們需要實現Mycat的高可用，具體實現我們往下看。

keepalived實現Mycat高可用

　　centos7_1 (192.168.1.110)上搭建mycat

　　　　上篇博文中，我們搭建的讀寫分離各組件關係如下

　　　　此時還是單節點的mycat，我們還需要搭建一個mycat，搭建過程可以參考192.168.1.212上mycat的搭建，具體我就不演示了，搭建好之後各組件關係如下

　　　　昨天我們測試了master mysql宕機的情況，後續的DML SQL與Select SQL都是走的slave mysql，所以此時mysql的主從複製已經被破環、mycat的writeHost也切換到了192.168.1.211，我們需要重新配置mysql的主從複製，192.168.1.210仍是主，192.168.1.211回退為slave，並將192.168.1.212上mycat的writeHost進行還原（只需要將mycat/conf/dnindex.properties文件刪了即可）；生產環境不要這麼處理，按上篇說的處理。

　　　　我們來看下測試結果

　　　　可以看到，192.168.1.110上的mycat與192.168.1.212上的mycat具有完全一樣的功能，但此時兩者還沒有任何聯繫，彼此也互不影響。我們可以在應用代碼中集成兩個mycat，由代碼控制mycat的高可用，這種方式可行但不可取，代碼應該更多的關註業務層，而不是處理資料庫層面的高可用問題。mycat的高可用應該就由更專業的組件來處理。

　　keepalived實現vip對外提供服務

　　　　VIP：192.168.1.200、master：192.168.1.212、backup：192.168.1.110

　　　　keepalived的搭建過程可參考：主從熱備+負載均衡（LVS + keepalived），這裡就不做詳細的演示了。

　　　　192.168.1.212（master）上keepalived.conf

global_defs {
    notification_email {
        997914490@qq.com
    }
    notification_email_from sns-[email protected]
    #smtp_server smtp.hysec.com
    #smtp_connection_timeout 30
    router_id mycat_master         # 設置mycat master的id，在一個網路應該是唯一的
}
vrrp_script chk_mycat_alive {
    script "/usr/local/src/mycat/check_pid.sh" # 返回狀態碼為0表示正常,檢測腳本為true;返回狀態碼非0表示異常,檢測腳本為false
    interval 2                     # 檢測腳本執行的間隔，單位是秒
    weight 20
}
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER                  # 指定keepalived的角色，MASTER為主，BACKUP為備
    interface eth0                 # 當前進行vrrp通訊的網路介面卡(當前centos的網卡)
    virtual_router_id 66         # 虛擬路由編號，同集群，主備必須一致
    priority 100                 # 優先順序，數值越大，獲取處理請求的優先順序越高
    advert_int 1                 # 檢查間隔，預設為1s(vrrp組播周期秒數)
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    track_script {
        chk_mycat_alive            # 調用檢測腳本
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.200            # 定義虛擬ip(VIP)，可多設，每行一個
    }
}
View Code

　　　　192.168.1.110（backup）上keepalived.conf

global_defs {
    notification_email {
        997914490@qq.com
    }
    notification_email_from sns-[email protected]
    #smtp_server smtp.hysec.com
    #smtp_connection_timeout 30
    router_id mycat_backup        # 設置mycat backup的id，在一個網路應該是唯一的
}
vrrp_script chk_mycat_alive {
    script "/usr/local/src/mycat/check_pid.sh"    #mycat檢測腳本
    interval 2                          #（檢測腳本執行的間隔，單位是秒）
    weight 20
}
vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP            # 指定keepalived的角色，MASTER為主，BACKUP為備
    interface enp0s3          # 當前進行vrrp通訊的網路介面卡(當前centos的網卡)
    virtual_router_id 66    # 虛擬路由編號，同集群，主備必須一致
    priority 90            # 優先順序，數值越大，獲取處理請求的優先順序越高
    advert_int 1            # 檢查間隔，預設為1s(vrrp組播周期秒數)
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    track_script {
        chk_mycat_alive            #（調用檢測腳本）
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.200            # 定義虛擬ip(VIP)，可多設，每行一個
    }
}
View Code

　　　　mycat存活檢測腳本check_pid.sh

#!/bin/bash
count=`/usr/local/mycat/bin/mycat status |grep 'Mycat-server is running' | wc -l`
time=$(date "+%Y-%m-%d %H:%M:%S")
if [ $count = 0 ]; then
    echo "$time : count=$count, mycat is not running..." >> /var/log/keepalived_check.log
    exit 1 # 返回1說明腳本非正常執行,mycat不在運行中
else
    echo "$time : count=$count, mycat is running..." >> /var/log/keepalived_check.log
    exit 0 # 返回0說明腳本正常執行,mycat正在運行中
fi
View Code

　　　　　　腳本目錄：/usr/local/src/mycat/，給腳本可執行許可權：[root@centos7-01 src]# chmod -R 755 mycat/check_pid.sh

　　　　各組件關係圖如下

　　　　如上圖所示，外部應用向192.168.1.200發送sql請求，keepalived完成VIP到ip的映射，請求會落到具體的某個mycat上，再由mycat轉發到具體的mysql上。同一時刻只會有一個keepavlied處理VIP，一般而言是優先順序高的keepalived會成為master，負責VIP的映射。各組件配置好之後，我們來看看測試結果

　　　　1、vip的正常綁定與切換

　　　　　　一開始212和110都沒有啟動mycat，優先順序分別是100，90，所以vip在212上，212成為master，110成為backup；接著我們啟動了110上的mycat，檢測腳本返回0，vrrp_script中script為true，此時110的權重=90+20，大於212的100，110搶占vip成為master，而212則降級成為backup；然後我們啟動了212上的mycat，212的權重=100+20，大於110的110，vip漂浮到212上，212成為master，110成為backup；最後我們停了212上的mycat，權重=100，vip又漂到了110上。如果我們接著停了110上的mycat，則vip又會漂到212上。

　　　　　　權重 = priority + weight * script的結果（腳本執行返回0，script則為true，否則script為false），權重大的搶占到vip，成為master；殺掉keepalived進程，vip也會進行正確的轉移，具體我就不展示測試結果，大家可以自行去測試。

　　　　2、mycat高可用

　　　　　　我們通過vip可以進行正常的sql請求，當212上的mycat停了，vip漂到了110上，通過vip仍然可以進行sql請求，應用端根本感知不到後端vip的漂移、mycat的切換，實現了mycat的高可用。

　　這種方案已經可以滿足大多數的應用場景了，master上的mycat對外服務，backup上的mycat僅作為備用以防master宕機，backup上的mycat基本上不提供服務，就是起到一個以防萬一的作用，併發量不高的應用採用此種方案就可以了。如果併發量高了，master上的mycat壓力太大，那我們就需要考慮將backup上的mycat也利用起來了，並做一個負載均衡，減輕master上的mycat壓力，並充分利用backup上的mycat，具體實現請往下看。

lvs實現Mycat的負載均衡

　　Mycat的高可用是實現了，但美中不足的是沒有物盡其用，我們不難發現，Mycat的兩個節點其實只有一個對外服務，另一個完全備用（以備基本不會發生的宕機），宕機的概率本來就小，備用機基本相當於沒用了，那可不可以將備用機利用起來了？ 我們可以將主備Mycat都利用起來，併進行負載均衡，減小主Mycat的壓力，如果其中一個節點宕機了，則由另一個節點完全接管，繼續正常提供服務。

　　組件結構圖如上所示，keepalived負責lvs的健康檢測與高可用，lvs負責mycat的負載均衡與心跳檢測。如果伺服器不夠，keepalived、lvs和mycat可以部署在一起，但不推薦，組件都部署在同一個伺服器上，風險太大，分散部署，可以降低風險。keepalived + lvs的具體部署過程可參考主從熱備+負載均衡（LVS + keepalived），具體配置文件如下

　　192.168.1.214（master）上keepalived.conf

global_defs {
    notification_email {
        997914490@qq.com
    }
    notification_email_from sns-[email protected]
    #smtp_server smtp.hysec.com
    #smtp_connection_timeout 30
    router_id lvs_master         # 設置lvs master的id，在一個網路應該是唯一的
}
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER                  # 指定keepalived的角色，MASTER為主，BACKUP為備
    interface eth0                 # 當前進行vrrp通訊的網路介面卡(當前centos的網卡)
    virtual_router_id 66         # 虛擬路由編號，主從要一致
    priority 100                 # 優先順序，數值越大，獲取處理請求的優先順序越高
    advert_int 1                 # 檢查間隔，預設為1s(vrrp組播周期秒數)
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.200            # 定義虛擬ip(VIP)，可多設，每行一個
    }
}
virtual_server 192.168.1.200 8066 {  #設置虛擬伺服器，需要指定虛擬IP地址和服務埠，IP與埠之間用空格隔開
    delay_loop 6              #設置運行情況檢查時間，單位是秒
    lb_algo rr                #設置負載調度演算法，這裡設置為rr，即輪詢演算法
    lb_kind DR                #設置LVS實現負載均衡的機制，有NAT、TUN、DR三個模式可選
    nat_mask 255.255.255.0
    persistence_timeout 0     #會話保持時間，單位是秒；同一IP x秒內的請求都發到同個real server
    protocol TCP              #指定轉發協議類型，有TCP和UDP兩種
 
    real_server 192.168.1.212 8066 { #配置服務節點1，需要指定real server的真實IP地址和埠，IP與埠之間用空格隔開
        weight 3              #配置服務節點的權值，權值大小用數字表示，數字越大，權值越高，設置權值大小可以為不同性能的伺服器
        TCP_CHECK {           #realserver的狀態檢測設置部分
            connect_timeout 10     #表示10秒無響應超時
            nb_get_retry 3      #表示重試次數
            delay_before_retry 3  #表示重試間隔
        }
    }
    real_server 192.168.1.110 8066 {
        weight 3
        TCP_CHECK {
            connect_timeout 10
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
}
View Code

　　192.168.1.213（backup）上keepalived.conf

global_defs {
    notification_email {
        997914490@qq.com
    }
    notification_email_from sns-[email protected]
    #smtp_server smtp.hysec.com
    #smtp_connection_timeout 30
    router_id lvs_backup        # 設置lvs backup的id，在一個網路應該是唯一的
}
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER                  # 指定keepalived的角色，MASTER為主，BACKUP為備
    interface eth0                 # 當前進行vrrp通訊的網路介面卡(當前centos的網卡)
    virtual_router_id 66         # 虛擬路由編號，主從要一致
    priority 100                 # 優先順序，數值越大，獲取處理請求的優先順序越高
    advert_int 1                 # 檢查間隔，預設為1s(vrrp組播周期秒數)
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.200            # 定義虛擬ip(VIP)，可多設，每行一個
    }
}
virtual_server 192.168.1.200 8066 {  #設置虛擬伺服器，需要指定虛擬IP地址和服務埠，IP與埠之間用空格隔開
    delay_loop 6              #設置運行情況檢查時間，單位是秒
    lb_algo rr                #設置負載調度演算法，這裡設置為rr，即輪詢演算法
    lb_kind DR                #設置LVS實現負載均衡的機制，有NAT、TUN、DR三個模式可選
    nat_mask 255.255.255.0
    persistence_timeout 0     #會話保持時間，單位是秒；同一IP x秒內的請求都發到同個real server
    protocol TCP              #指定轉發協議類型，有TCP和UDP兩種
 
    real_server 192.168.1.212 8066 { #配置服務節點1，需要指定real server的真實IP地址和埠，IP與埠之間用空格隔開
        weight 3              #配置服務節點的權值，權值大小用數字表示，數字越大，權值越高，設置權值大小可以為不同性能的伺服器
        TCP_CHECK {           #realserver的狀態檢測設置部分
            connect_timeout 10     #表示10秒無響應超時
            nb_get_retry 3      #表示重試次數
            delay_before_retry 3  #表示重試間隔
        }
    }
    real_server 192.168.1.110 8066 {
        weight 3
        TCP_CHECK {
            connect_timeout 10
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
}
View Code

　　192.168.212、192.168.1.110上的realserver.sh內容一致

#!/bin/bash

VIP=192.168.1.200

/etc/rc.d/init.d/functions
 
case "$1" in
start)
       ifconfig lo:0 $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $VIP
       /sbin/route add -host $VIP dev lo:0               
      echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
       echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
       echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
       echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
       sysctl -p >/dev/null 2>&1
       echo "RealServer Start OK"
       ;;
stop)
       ifconfig lo:0 down
       route del $VIP >/dev/null 2>&1              
       echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
       echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
       echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
       echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
       echo "RealServer Stoped"
       ;;
*)
       echo "Usage: $0 {start|stop}"
       exit 1
esac
 
exit 0
View Code

　　　　在/usr/local/src/目錄下，給腳本可執行許可權：[root@centos212 ~]# chmod -R 755 /usr/local/src/realserver.sh

　　按照上述結構圖，從右往左逐個啟動組件：先啟動mysql，接著啟動mycat，然後啟動realserver.sh，再啟動keepalived。我們來看下負載均衡效果

　　負載均衡效果我們可以通過ipvsadm -l命令來查看，具體體現在ActiveConn和InActConn值，ActiveConn是活動連接數,也就是tcp連接狀態的ESTABLISHED，而InActConn是指除了ESTABLISHED以外的,所有的其它狀態的tcp連接。因為./mysql -h192.168.1.200 -P8066 -uroot -p123456 -DTESTDB  -e 'select @@hostname'是瞬時的，這個連接就歸為InActConn，如果我們想測試ActiveConn，我們可以用./mysql -h192.168.1.200 -P8066 -uroot -p123456 -DTESTDB，其實與我們平時操作mysql是一樣的。從上圖中可以看出，是達到了負載均衡效果的，192.168.1.110:8066與192.168.1.212:8066輪著來處理。

　　可能會有人對上圖中./mysql -h192.168.1.200 -P8066 -uroot -p123456 -DTESTDB  -e 'select @@hostname'的返回值有疑問：為什麼總是centos211？ 這個sql其實就是查詢mysql的主機名，註意是mysql伺服器的主機名，不是mycat的主機名！sql最終的執行者是mysql！ 而我們知道mycat對mysql做了讀寫分離，也就是說./mysql -h192.168.1.200 -P8066 -uroot -p123456 -DTESTDB  -e 'select @@hostname'始終會在mysql slave上執行，而我們的mysql slave的ip是192.168.1.211，其hostname是centos211，所以看到的hostname總是centos211。

總結

　　1、很多時候我們都只需要實現mycat的高可用，而不需要實現mycat的負載均衡；組件越多，越容易出錯，也更難以維護；沒有一成不變的最優方案，只有在合適時機的最佳方案；

　　2、keepalived的作用，有沒有lvs，keepalived啟動的作用是有所區別的。沒有lvs時，keepalived負責vip的映射與轉移、mycat的存活檢測；有lvs時，Keepalived負責vip的映射與轉移、RealServer的健康狀態檢查。不管有沒有lvs，keepalived都會負責VIP的映射與轉移，實現master和slave主機之間failover，達到高可用目的；

　　3、各個組件的職責都很明顯，mysql負責sql的執行，mycat負責mysql的讀寫分離與高可用，lvs負責mycat的負載均衡與高可用，keepalived負責vip相關工作以及lvs的高可用。各個組件的角色弄清楚了，搭建起來也就不難了；

　　4、《Mycat權威指南》中採用haproxy + keepalived實現mycat的高可用和負載均衡，我就不再重覆講了，有興趣的可以去實踐一把；另外留個疑問：nginx可不可實現mycat的負載均衡？

　　5、關於搭建過程中遇到的問題，我會在下篇博文詳細講解，包括keepalived的“腦裂”問題，以及一些其他大家在搭建過程中可能會遇到的問題，敬請期待；

參考

　　《Mycat權威指南》

　　LVS+Keepalived搭建MyCAT高可用負載均衡集群


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  • 彈幕樹洞項目功能新增篇
    項目地址 項目後端地址： https://github.com/ZyPLJ/ZYTteeHole 項目前端頁面地址： ZyPLJ/TreeHoleVue (github.com) https://github.com/ZyPLJ/TreeHoleVue 目前項目測試訪問地址： http://tree ...
  • 第27篇 sqlserver2022詳細安裝步驟
    話不多說，直接開乾 一.下載 1.官方鏈接下載： https://www.microsoft.com/zh-cn/sql-server/sql-server-downloads 2.在下載目錄中找到下麵這個小的安裝包 SQL2022-SSEI-Dev.exe，運行開始下載SQL server； 二. ...
  • .NET 開源高性能 MQTT 類庫
    前言 隨著物聯網（IoT）技術的迅猛發展，MQTT（消息隊列遙測傳輸）協議憑藉其輕量級和高效性，已成為眾多物聯網應用的首選通信標準。 MQTTnet 作為一個高性能的 .NET 開源庫，為 .NET 平臺上的 MQTT 客戶端與伺服器開發提供了強大的支持。 本文將全面介紹 MQTTnet 的核心功能 ...
  • Serilog文檔翻譯系列（六） - 可用的接收器、增強器、格式化輸出
    Serilog支持多種接收器用於日誌存儲，增強器用於添加屬性，LogContext管理動態屬性，支持多種輸出格式包括純文本、JSON及ExpressionTemplate。還提供了自定義格式化選項，適用於不同需求。 ...
  • 警惕 Visual Studio 屬性求值副作用導致邏輯不符合預期
    目錄簡介獲取 HTML 文檔解析 HTML 文檔測試參考文章 簡介 動態內容網站使用 JavaScript 腳本動態檢索和渲染數據，爬取信息時需要模擬瀏覽器行為，否則獲取到的源碼基本是空的。 本文使用的爬取步驟如下： 使用 Selenium 獲取渲染後的 HTML 文檔 使用 HtmlAgility ...
  • [使用目前最新版]HybridCLR6.9.0+YooAsset2.2.4實現純C# Unity熱更新方案 (一)
    1.前言 什麼是熱更新 游戲或者軟體更新時，無需重新下載客戶端進行安裝，而是在應用程式啟動的情況下，在內部進行資源或者代碼更新 Unity目前常用熱更新解決方案 HybridCLR，Xlua，ILRuntime等 Unity目前常用資源管理解決方案 AssetBundles，Addressable， ...
  • 在 ASP.NET Core Web API 中使用操作篩選器統一處理通用操作
    本文章主要是在C# ASP.NET Core Web API框架實現向手機發送驗證碼簡訊功能。這裡我選擇是一個互億無線簡訊驗證碼平臺，其實像阿裡雲，騰訊雲上面也可以。 首先我們先去 互億無線 https://www.ihuyi.com/api/sms.html 去註冊一個賬號 註冊完成賬號後，它會送 ...
  • 第28篇 如何.net中實現高效可靠數據同步api
    通過以下方式可以高效，並保證數據同步的可靠性 1.API設計 使用RESTful設計，確保API端點明確，並使用適當的HTTP方法（如POST用於創建，PUT用於更新）。 設計清晰的請求和響應模型，以確保客戶端能夠理解預期格式。 2.數據驗證 在伺服器端進行嚴格的數據驗證，確保接收到的數據符合預期格 ...
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