规避单点故障,MySQL 8.0 MGR软负载怎么选?

毛思平 2021-01-05 10:42:01
​作者介绍

毛思平,12年IT工作经验,7年数据库管理维护经验,现就职于中国农业银行软开中心,从事数据库应用研究。

 

一、背景简介

 

近期笔者所在部门计划批量上线一批基于MySQL 8.0社区版的系统,数据库部署架构为MySQL MGR一主两从并由MySQL Router组件实现读写分离,为了规避MySQL Router单点故障,提高系统稳定性架构设计过程中增加了软负载和以及Keepalived,并将软负载及Keepalived部署在管理节点,管理节点主备部署达到高可用目的,整体架构如下图。

 

另外目前市场上负载软件比较多但大部分面向web应用,笔者梳理发现Haproxy和Nginx在数据库方面有一定应用案例,尤其Haproxy在MySQL主从复制方面应用较广。那么这两款软负载是否可以应用在MySQL8.0 MGR上,谁的性能更好呢,该如何选择呢?带着疑问笔者做了一系列性能比较。

 

 

二、环境配置

 

硬件配置

 

测试硬件环境均采用虚拟机,具体配置如下表:

 

序号

节点

CPU

内存

磁盘

IP

1

管理节点1

2

4G

32G

10.*.*.216

2

管理节点2

2

4G

32G

10.*.*.217

3

数据库节点1

2

8G

128G

10.*.*.210

3

数据库节点2

2

8G

128G

10.*.*.211

5

数据库节点3

2

8G

128G

10.*.*.212

6

虚拟IP

-

 -

 -

10.*.*.218

 

软件配置

 

 参与测试软件版本配置如下表:

 

序号

节点

版本

1

操作系统

CentOS 8.0

2

数据库

MYSQL  8.0.18

3

keepalived

2.0.10

3

haproxy

1.8.15

5

ngnix

1.18.0

 

三、软件配置

 

关于MySQL MGR配置网上有很多相关教程此处不赘述,以下是关于软负载及高可用插件关键配置。

 

Keepalived配置

 

完成keepalived软件安装后,只需要在/etc/keepalived目录下修改keepalived.conf文件,修改完成后执行systemctl start keepalived即可,需要修改地方如下:

 

 

vrrp_instance VI_1 {

    state MASTER     #不用修改,本方案采用争抢模式管理节点主备一致

    interface ens192   #在用网卡名称

    virtual_router_id 51 #虚拟路由ID取值0-255

    priority 100       #优先级 本方案采用争抢模式管理节点主备一致

    advert_int 1       #探活频率 单位秒

    authentication {    #认证机制及密码

        auth_type PASS

        auth_pass 11111111    }

    virtual_ipaddress {  #虚拟地址配置

        10.*.*.218   }

 track_script {     #自定义探活方法

  chk_alived 

    }

vrrp_script chk_haproxy {

  script  "/etc/keepalived/checkalived.sh"  #探活脚本位置

  interval  3    #重新探活时间间隔

  weight  -5    #失败后权重设置

}

 

探活脚本Checkalived.sh配置如下以Nginx为例:

 

 

#!/bin/bash 

  if [ `ps -C nginx --no-header |wc -l` -eq 0 ];then 

    systemctl stop keepalived  #当发现Nginx不存在时停止该节点Keepalived由备节点接管

  fi 

 

以上配置主备管理节点一致即可。

 

Haproxy配置

 

完成Haproxy安装后,只需在/etc/haproxy修改haproxy.cfg文件后执行systemctl start haproxy即可。配置文件主要修改以下内容:

 

 

listen mysqlrw

      bind :3366 #虚拟IP读写访问端口

      mode tcp  #访问协议

      balance roundrobin  #负载均衡算法

     #数据库ip 地址及访问断开,300为软负载最大连接数

      server mysql1 10.*.*.210:6446 check port 6446 maxconn 300 

      server mysql2 10.*.*.211:6446 check port 6446 maxconn 300

      server mysql3 10.*.*.212:6446 check port 6446 maxconn 300

listen mysqlro

      bind :3367 #虚拟IP读访问端口

      mode tcp   #访问协议

      balance roundrobin  #负载均衡算法

      server mysql1 10.*.*.210:6447 check port 6447 maxconn 300

      server mysql2 10.*.*.211:6447 check port 6447 maxconn 300

      server mysql3 10.*.*.212:6447 check port 6447 maxconn 300

listen stats  #图形展示界面地址及端口

      bind 10.230.137.218:1080

      mode http

      option httplog

      maxconn 10

      stats refresh 30s

      stats uri /dbs

      stats realm XingCloud\ Haproxy

      stats auth admin:admin

      stats hide-version

      stats admin if TRUE

 

Nginx配置

 

完成Haproxy安装后,只需在/etc/nginx/conf下修改nginx.conf,在stream方法下添加以下内容即可,添加完成后执行systemctl start nginx即可启动服务,添加如下:

 

 

stream {-

 

   upstream db{

   server 10.*.*.210:6446;

   server 10.*.*.211:6446;

   server 10.*.*.212:6446;

   }

 

   server{

   listen 3366;

   proxy_pass db;

   proxy_connect_timeout 2s;

   access_log /usr/local/nginx/logs/access3366_log mysql; --读写日志输出路径

   }

   

   upstream dbro{

   server 10.*.*.210:6447;

   server 10.*.*.211:6447;

   server 10.*.*.212:6447;

   }

 

   server{

   listen 3367;

   proxy_pass dbro;

   proxy_connect_timeout 2s;

   access_log /usr/local/nginx/logs/access3367_log mysql; --读日志输出路径

   }

}

 

四、测试方法

 

测试功能点

测试方法

判断依据

负载软件负载分发是否均衡

批量执行数据库查询操作,检测负载软件负载分发情况。

各个数据库节点均匀获得分发会话。

负载软件是否能识别MySQL Router单点故障

通过Kill掉任意数据库节点单个MySQL Router进程,检测负载软件负载分发情况。

无MySQL Router故障节点,各数据库匀获得相同分发会话。

负载软件负载分发性能比较

批量执行数据库查询操作,统计同等会话量,负载软件耗时。

同会话数量会话分发耗时短的负载能力更强。

负载软件高可用验证

通过Kill掉管理节点负载进程模拟负载软件故障,通过虚拟IP登陆数据库验证备管理节点是否正常。

虚拟IP登陆数据库正常,表明备节点软负载正常分发会话。

 

五、测试结果

 

负载软件负载分发是否均衡

 

通过编写批量执行SQL的形式,访问数据库,并统计两款负载软件各节点分发情况。Haproxy通过软件自带图行界面统计,Nginx由于采用的是免费版通过后台日志统计负载分发情况。

 

批量SQL核心算法如下:

 

 

echo -e  

while true

    do

     mysql -u$USER -p$PASSWORD -h$ROUTE_HOST -P$RW_PORT --protocol=TCP -e"${SQL_TEXT1}"                     

     let COUNT+=1

     if [ $COUNT -ge $SESS_NUM ]

       then

              break

       fi

    done

 

Haproxy发起64次查询后各个节点会话分发情况,如下图。

 

 

Nginx发起64次查询后各个节点会话分发情况,如下图。

 

 

测试结果如下:

 

 

 

负载软件是否能识别MySQL Router单点故障

 

选择任意数据库节点,Kill -9 杀死MySQL Router进程,同样的方法测试验证负载软件会话分发情况,测试结果如下。

 

 

负载软件负载分发性能比较

 

通过批量执行空查询SQL:select @@hostname,统计相同并发下不同负载软件分发耗时测算负载软件负载分发效率,测试结果如下:

 

 

负载软件高可用验证

 

当在主节点杀死负载程序后,虚拟IP切换到了备节点,通过虚拟IP能正常登陆数据库,以Nginx为例。

 

1)在主管理节点杀死Nginx进程:

 

 

2)在主节点查看虚拟IP是否存在:

 

 

3)在备节点查看虚拟IP是否切换过来,判断Keepalived是否主备切换。

 

 

4)在以虚拟IP登陆数据库验证备节点负载分发是否正常。

 

 

由上测试可以看出该架构满足软负载高可用需求,即管理节点软负载故障,备节点通过keepalived探测异常后接管升级成主。同样方法测试Haproxy也满足,在此不赘述。

 

六、结论

 

功能方面,Haproxy和Nginx两款软负载软件均能实现多并发读写均衡分发,在MySQL Router出现故障时Haproxy和Nginx均能识别故障并转移连接到正常运行节点。Haproxy和Nginx均能在keepalived下实现高可用。

 

性能方面,在并发能力发面,同等软硬件条件Haproxy与Nginx相差不大,相同并发量两个负载软件分发耗时相近。

 

易用性方面,Haproxy提供图形界面能直观查看各个服务端口负载分配情况,连接时长,失败连接次数,并能直观显示故障节点等。Nginx无图形管理界面,需要单独加载日志监控模块,需要手动配置日志输出,从后台日志查找个节点连接情况比较麻烦。

 

高可用性方面,两款软负载+Keepalived均能规避MySQL Router单点故障,同时主备模式的设计使负载软件自身也具备高可用,避免单点故障对整个集群架构造成影响。

最新评论
访客 2021年01月19日

请问错过直播怎么看回放?

访客 2021年01月15日

有开源计划吗?

访客 2021年01月03日

这种对话的方式,太拖拉了。又不是让你说相声

访客 2021年01月03日

什么乱七八糟的

访客 2020年12月25日

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