mysql drbd heartbeat实现高可用性（转）

1，什么是DRBD
DRBD(Distributed Replicated Block Device)，DRBD 号称是 "网络 RAID"，开源软件，由 LINBIT 公司开发。
2，DRBD的主要功能
DRBD实际上是一种块设备的实现,主要被用于Linux平台下的高可用(HA)方案之中。他是有内核模块和相关程序而组成，通过网络通信来同步镜像整个设备，有点类似于一个网络RAID的功能。也就是说当你将数据写入本地的DRBD设备上的文件系统时,数据会同时被发送到网络中的另外一台主机之上，并以完全相同的形式记录在一个文件系统中（实际上文件系统的创建也是由DRBD的同步来实现的）。本地节点（主机）与远程节点（主机）的数据可以保证实时的同步，并保证IO的一致性。所以当本地节点的主机出现故障时,远程节点的主机上还会保留有一份完全相同的数据,可以继续使用，以达到高可用的目的。
3，DRBD的主要应用
如果主服务器宕机，造成的损失是不可估量的。要保证主服务器不间断服务，就需要对服务器实现冗余。在众多的实现服务器冗余的解决方案中，heartbeat为我们提供了廉价的、可伸缩的高可用集群方案。我们通过heartbeat drbd在Linux下创建一个高可用(HA)的集群服务器，在高可用(HA)解决方案中使用DRBD的功能,可以代替使用一个共享盘阵存储设备。因为数据同时存在于本地主机和远程主机上,在遇到需要切换的时候,远程主机只需要使用它上面的那份备份数据,就可以继续提供服务了。
4，DRBD于mysql的关系
MySQL 与 LINBIT 达成了合作关系，大张旗鼓的搞了这个 "12 天 Scale-Out" 活动，也是这个商业合作驱动的吧。DRBD 助力 MySQL, 号称可以得到四个 9 的可靠性，这不低于任何一款商业数据库软件了。
DRBD 的出现的确对 MySQL 集群的可用性有很大提高。而且，有独到的特点，非常适合面向互联网的应用。因为是在存储层的数据块同步，很容易的做到应用层的 IO 负载均衡(备机承担一定的读压力)，不但支持数据库失败接管，还能做到 IP 失败接管，接管时间小于 30 秒，真是穷人的绝佳集群解决方案。
本文所提到试验环境为：
操作系统：
Red Hat Enterprise Linux AS release 4 (Nahant Update 4)
软件：
drbd-8.2.6.tar.gz
heartbeat-2.1.3-3.el4.centos
heartbeat-pils-2.1.3-3.el4.centos
heartbeat-stonith-2.1.3-3.el4.centos
mysql-5.1.26-rc-linux-i686-icc-glibc23.tar.gz
主机环境：
drbd 主机列表 IP 地址 主机名
主机1(primary) 192.168.1.241 drbd-1
主机2(secondary) 192.168.1.242 drbd-2
另外，2个主机都预留一个空白的分区：/dev/sdb1，不需要创建任何文件系统。
1，编译与安装DRBD,heartbeat
在2台主从机器上都要安装DRBD
[root@drbd-1 ~] tar -xvzf drbd-8.2.6.tar.gz
[root@drbd-1 ~] cd drbd-8.2.6 && make && make rpm
[root@drbd-1 ~] cd dist/RPMS/i386
[root@drbd-1 ~] ls
drbd-8.2.6-3.i386.rpm
drbd-debuginfo-8.2.6-3.i386.rpm
drbd-km-2.6.9_42.EL-8.2.6-3.i386.rpm
[root@drbd-1 ~] rpm -ivh drbd-8.2.6-3.i386.rpm
[root@drbd-1 ~] rpm -ivh drbd-debuginfo-8.2.6-3.i386.rpm
[root@drbd-1 ~] rpm -ivh drbd-km-2.6.9_42.EL-8.2.6-3.i386.rpm
[root@drbd-1 ~] yum install heartbeat
yum升级安装的软件包下载保存在：/var/cache/yum/extras/packages
安装mysql就太简单了，这里就不废话了！
2，加载DRBD模块
[root@drbd-1 ~] modprobe drbd
[root@drbd-1 ~] lsmod |grep drbd
drbd 242924 2
如果有，则表示成功了！！！
3，配置/etc/drbd.conf
编辑配置文件，2个主机上的内容一样,内容如下：
#让linbit公司收集目前drbd的使用情况，yes为参加。
global {
usage-count yes;
}
#drbd所管理的多个资源之间的common,主要是配置drbd的所有resource可以设置为相同的参数项，比如protocol，syncer等等.
common {
syncer { rate 100M; }
}
#创建一个资源，名字叫”db”
resource db {
#使用协议C.表示收到远程主机的写入确认后,则认为写入完成。
protocol C;
startup {
wfc-timeout 0;
degr-wfc-timeout 120;
}
#由于实验环境下两台服务器硬盘大小可能不同，所以需要设置drbd的大小。
disk {
on-io-error detach;
size 6G;
}
net {
max-buffers 2048;
ko-count 4;
}
syncer {
rate 100M;
}
#设定一个节点，分别以各自的主机名命名
on drbd-1 {
#设定资源设备/dev/drbd0 指向实际的物理分区 /dev/sdb1
device /dev/drbd0;
disk /dev/sdb1;
#设定监听地址以及端口

address 192.168.1.241:8888;
#设定元数据保存方式：可以用 internal(即保存在同一个物理分区下)
#也可以保存在其他分区上
meta-disk internal;
}
on drbd-2 {
device /dev/drbd0;
disk /dev/sdb1;
address 192.168.1.242:8888;
meta-disk internal;
}
}
4，启动drbd
准备启动之前，需要分别在2个主机上的 /dev/sdb1 分区上创建相应的元数据保存的数据块：
[root@drbd-1 ~] drbdadm create-md db
[root@drbd-2 ~] drbdadm create-md db
2次输入“yes”，如果出现下面的提示信息，表示成功
[root@drbd-1 /]# drbdadm create-md db
md_offset 8587153408
al_offset 8587120640
bm_offset 8586858496
Found ext3 filesystem which uses 6291456 kB
current configuration leaves usable 8385604 kB
==> This might destroy existing data! wait forever)
To abort waiting enter 'yes' [ 47]:
此时，2台机器的DRBD服务都起来了，检查进程是否存在：
[root@drbd-1 /]# ps aux | grep drbd
root 3758 14.5 0.0 0 0 ? S 15:56 0:20 [drbd0_worker]
root 3762 9.6 0.0 0 0 ? S 15:56 0:13 [drbd0_receiver]
root 3787 2.4 0.0 0 0 ? S 15:56 0:03 [drbd0_asender]
root 3794 0.0 0.2 644 128 pts/0 R 15:58 0:00 grep drbd
可以看到两个节点的进程都起来了，每个drbd设备会有三个进程：drbd0_worker是drbd0的主要进城，drbd0_asender是primary上drbd0的数据发送进程，drbd0_receiver是secondary上drbd0的数据接收进程。
看看刚启动后的drbd状态：
[root@drbd-1 /]# cat /proc/drbd
version: 8.2.6 (api:88/proto:86-88)
GIT-hash: 3e69822d3bb4920a8c1bfdf7d647169eba7d2eb4 build by root@drbd-1, 2008-09-17 17:46:45
0: cs:Connected st:Secondary/Secondary ds:Inconsistent/Inconsistent C r---
ns:0 nr:0 dw:0 dr:0 al:0 bm:0 lo:0 pe:0 ua:0 ap:0 oos:6291456
[root@drbd-2 /]# cat /proc/drbd
version: 8.2.6 (api:88/proto:86-88)
GIT-hash: 3e69822d3bb4920a8c1bfdf7d647169eba7d2eb4 build by root@drbd-2, 2008-09-17 17:51:50
0: cs:Connected st:Secondary/Secondary ds:Inconsistent/Inconsistent C r---
ns:0 nr:0 dw:0 dr:0 al:0 bm:0 lo:0 pe:0 ua:0 ap:0 oos:6291456
注意：这个时候，2台服务器都为从节点状态（st:Secondary/Secondary），因为还没有指定哪一台为主节点。
然后，设置启动的一个节点为主节点，我们设置drbd-1为主节点：
[root@drbd-1 /]# drbdadm primary db
State change failed: (-2) Refusing to be Primary without at least one UpToDate disk
Command 'drbdsetup /dev/drbd0 primary' terminated with exit code 11
[root@drbd-1 /]# drbdsetup /dev/drbd0 primary -o
可以看到，第一次设置主节点时用 drbdadm 命令会失败，所以先用drbdsetup 来做，以后就可以用 drbdadm 了。
再次查看2台服务器的drbd状态：
[root@drbd-1 /]# cat /proc/drbd
version: 8.2.6 (api:88/proto:86-88)
GIT-hash: 3e69822d3bb4920a8c1bfdf7d647169eba7d2eb4 build by root@drbd-1, 2008-09-17 17:46:45
0: cs:SyncSource st:Primary/Secondary ds:UpToDate/Inconsistent C r---
ns:3483280 nr:0 dw:0 dr:3491456 al:0 bm:212 lo:1 pe:8 ua:256 ap:0 oos:2808416
[==========>.........] sync'ed: 55.5% (2742/6144)M
finish: 0:11:24 speed: 4,084 (4,648) K/sec
[root@drbd-2 /]# cat /proc/drbd
version: 8.2.6 (api:88/proto:86-88)
GIT-hash: 3e69822d3bb4920a8c1bfdf7d647169eba7d2eb4 build by root@drbd-2, 2008-09-17 17:51:50
0: cs:SyncTarget st:Secondary/Primary ds:Inconsistent/UpToDate C r---
ns:0 nr:3556832 dw:3556832 dr:0 al:0 bm:217 lo:1 pe:2464 ua:0 ap:0 oos:2734624
[==========>.........] sync'ed: 56.7% (2670/6144)M
finish: 0:07:35 speed: 5,856 (4,128) K/sec
此时可以看到，已经开始同步数据了。设置完之后的第一次同步耗时比较长，因为需要把整个分区的数据全部同步一遍。
第一次同步完成之后，就可以对drbd的设备创建文件系统了：
[root@drbd-1 /]# mkfs.ext3 /dev/drbd0
将文件系统mount上：
[root@drbd-1 /]# mount /dev/drbd0 /drbddata
在主节点上测试数据写入：
[root@drbd-1 drbddata]# ll
total 4
drwx------ 4 mysql root 4096 Oct 13 16:29 mysql
然后，我们把primary降级成secondary，把secondary提升成primary：
[root@drbd-1 /]# umount /drbddata/
[root@drbd-1 /]# drbdadm secondary db
把primary降级前，一定要先umount设备才行。然后提升secondary：
[root@drbd-2 /]# drbdadm primary db
[root@drbd-2 /]# mount /dev/drbd0 /drbddata/
[root@drbd-2 drbddata]# ll
total 4
drwx------ 4 mysql root 4096 Oct 13 16:29 mysql
可以看到，数据已经完全同步过去了。
下面就要开始和heartbeat的整合了，前面heartbeat已经安装过，只需要修改下配置文件就可以了，
cp /usr/share/doc/heartbeat-2.1.3/ha.cf .
cp /usr/share/doc/heartbeat-2.1.3/authkeys .
cp /usr/share/doc/heartbeat-2.1.3/haresources .
配置ha.cf（ha主要配置文件）：
[root@drbd-1 ha.d]# more ha.cf
logfile /var/log/ha-log
logfacility local0
keepalive 2
deadtime 30
warntime 10
initdead 120
udpport 694
bcast eth0
auto_failback off
node drbd-1
node drbd-2
ping_group group1 192.168.1.1 192.168.1.254
respawn root /usr/lib/heartbeat/ipfail
apiauth ipfail gid=root uid=root
配置authkeys认证：
[root@drbd-1 ha.d]# more authkeys
auth 1
1 crc
配置haresources资源文件：
drbd-1 drbddisk Filesystem::/dev/drbd0::/drbddata::ext3 mysql 192.168.1.243
注意：
资源组配置文件主要是配置切换过程需要管理的各种资源的，有一个很关键的点，那就是一个资源组中的各个资源的排列顺序是需要注意的，在hearbeat管理资源组的时候，获取资源的过程是从左往右依次处理，释放资源的时候是从右往左依次处理。
资源组的第一列是我们在ha.cf配置文件中的node之一，而且应该是当前准备作为primary节点的那一个node。
上面资源组中的各项含义如下：
drbd-1 当前primary节点名（uname -n）

drbddisk 告诉heartbeat要管理drbd的资源
Filesystem 这里是告诉heartbeat需要管理文件系统资源，其实实际上就是执行mount/umount命令，后面的“::”符号之后是跟的Filesystem的参数 设备名和mount点）
mysql 告诉需要管理mysql
192.168.1.243 这里是让heartbeat帮你管理一个service ip，会跟着主节点一起漂移

测试切换：
1) 手工调用heartbeat的节点切换脚本：
执行/usr/lib/heartbeat/hb_standby 脚本，让heartbeat通知对方节点自己请求变成standby节点，请求对方成为primary节点，切换工作在10s左右即完成.
2) 拔掉网线，测试在primary节点的网络断开后的切换情况
通过测试，在拔掉网线后，当主节点发现无法和standby节点无法通信后，会在log中记录warn信息，如果延续时间达到在ha.cf中设定的时长后，会开始释放资 源，standby节点发现无法和主节点通信一段时间（ha.cf设定）后，开始尝试启动资源并将自己active成primary节点。切换过程除开ha.cf中设定的时长之外 的时间段同样非常短。
3) shutdown primary主机，测试是否能够正常切换，基本上和上面测试2差不多。
4) primary node 掉电测试，这里还没有到机房实际操作过，后面会继续测试这个操作。
测试结果：
1，正常切换，数据完整。
2，正常切换，但是主从数据相差一条。
3，正常切换，数据完整。
4，正常切换，数据完整。

 

 

 

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1、下载对应版本的heartbeat包
     由于安装beartbeat的rpm包需要其他一些包为前提条件，所以可能还需要下载对应版本的其他的几个rpm包，像如下：
     [root@mysql1 heartbeat]# rpm -ivh heartbeat-2.1.3-3.el4.centos.i386.rpm
     warning: heartbeat-2.1.3-3.el4.centos.i386.rpm: V3 DSA signature: NOKEY, key ID 443e1821
     error: Failed dependencies:
             heartbeat-pils = 2.1.3-3.el4.centos is needed by heartbeat-2.1.3-3.el4.centos.i386
             heartbeat-stonith = 2.1.3-3.el4.centos is needed by heartbeat-2.1.3-3.el4.centos.i386
             libpils.so.1 is needed by heartbeat-2.1.3-3.el4.centos.i386
             libstonith.so.1 is needed by heartbeat-2.1.3-3.el4.centos.i386

      然后下载heartbeat-pils-2.1.3-3.el4.centos.i386.rpm和heartbeat-stonith-2.1.3-3.el4.centos.i386.rpm，
在安装这两个包之后，即可正常安装heartbeat了。

2、配置相关文件
      1) 找到安装后heartbeat的文档目录，将三个需要的配置文件样例copy到/etc/ha.d目录下准备后面的配置设
置（这样会更方便，而且有较为详细的配置说明）：
      [root@mysql1 ha.d]# rpm -q heartbeat -d
      …   

      /usr/share/doc/heartbeat-2.1.3/AUTHORS
      …   

      [root@mysql1 ha.d]# cp /usr/share/doc/heartbeat-2.1.3/ha.cf .
      [root@mysql1 ha.d]# cp /usr/share/doc/heartbeat-2.1.3/authkeys .
      [root@mysql1 ha.d]# cp /usr/share/doc/heartbeat-2.1.3/haresources .
    
      2) 配置ha.cf（ha主要配置文件）：
      logfacility               local0          #这个是设置heartbeat的日志，这里是用的系统日志
      keepalive                 500ms           #多长时间检测一次
      deadtime                  10              #连续多长时间联系不上后认为对方挂掉了（单位是妙）
      warntime                  5               #连续多长时间联系不上后开始警告提示    
      initdead                  100             #这里主要是给重启后预留的一段忽略时间段（比如：重启后启动网络等，
     如果在网络还没有通，keepalive检测肯定通不过，但这时候并不能切换）
      bcast                     eth0
      auto_failback             off             #恢复正常后是否需要再自动切换回来
      node                      mysql1          #节点名（必须是集群中机器的主机名，通过uname -n取得）
      node                      mysql2          #节点名（必须是集群中机器的主机名，通过uname -n取得）   

      ping                      10.0.65.250    
      respawn                   hacluster       /usr/lib/heartbeat/ipfail      #这里是配置ip绑定和切换的功能，
        ipfail就是控制ip切换的程序
      apiauth                   ipfail          gid=haclient      uid=hacluster      #控制ip切换的时候所使用的用户
      deadping 5

      2) haresources 资源组文件配置（v1 style）：
      [root@mysql1 ha.d]# cat haresources
      mysql1 drbddisk Filesystem::/dev/drbd0::/drbddata::ext3 mysql 10.0.65.44

      资源组配置文件主要是配置切换过程需要管理的各种资源的，有一个很关键的点，那就是一个资源组中的各个资源
的排列顺序是需要注意的，在hearbeat管理资源组的时候，获取资源的过程是从左往右依次处理，释放资源的时候是从
右往左依次处理。
      资源组里面的资源可以是ip的管理，可以是各种服务，也可以是我们自己写的各种脚本，甚至可以是需要传参数的
脚本(通过::来分割参数)。每一行代表一个资源组，每个资源组之间没有必然的关系。
      资源组的第一列是我们在ha.cf配置文件中的node之一，而且应该是当前准备作为primary节点的那一个node。
      上面资源组中的各项含义如下：
          mysql1          当前primary节点名（uname -n）
          drbddisk        告诉heartbeat要管理drbd的资源
          Filesystem      这里是告诉heartbeat需要管理文件系统资源，其实实际上就是执行mount/umount命令，
   后面的“::”符号之后是跟的Filesystem的参数（设备名和mount点）
          mysql           告诉需要管理mysql
          10.0.65.44      这里是让heartbeat帮你管理一个service ip，会跟着主节点一起漂移

      3) authkeys 通信认证配置文件
    root@mysql2:/root>cat /etc/ha.d/authkeys
      auth 2              #认证方式，有如下三种
      #1 crc              #
      2 sha1 HI!
      #3 md5 Hello!

3、测试切换：
      1) 手工调用heartbeat的节点切换脚本：
      执行/usr/lib/heartbeat/hb_standby 脚本，让heartbeat通知对方节点自己请求变成standby节点，
请求对方成为primary节点，切换工作在10s左右即完成.
      2) 拔掉网线，测试在primary节点的网络断开后的切换情况
      通过测试，在拔掉网线后，当主节点发现无法和standby节点无法通信后，会在log中记录warn信息，
如果延续时间达到在ha.cf中设定的时长后，会开始释放资源，standby节点发现无法和主节点通信一段时间（ha.cf设定）后，
开始尝试启动资源并将自己active成primary节点。切换过程除开ha.cf中设定的时长之外的时间段同样非常短。
      3) shutdown primary主机，测试是否能够正常切换，基本上和上面测试2差不多。
      4) primary node 掉电测试，这里还没有到机房实际操作过，后面会继续测试这个操作。
    

注：以上测试都是基于Heartbeat v1 style的设置情况下所作，由于v1 style配置的heartbeat没办法做到对资源状态的监控，
主要职能通过监控与对方节点以及集群对外的网络状况的监控，而v2 style的配置已经提控了对资源状态的监控，所以后面准备再
针对v2 style的heartbeat进行详细一点的测试。不过，在linux-ha网站上面发现有一个声明，说drbd的作者建议用户继续
使用v1 style来让heartbeat管理drbd资源（http://www.linux-ha.org/DRBD/HowTov2），详细的原因并没有说明。
原文如下：
Note: as of 2008-02-15, the DRBD developers recommend to use the v1 drbddisk RA, although
the v2 drbd RA has been reported to work by some users (decide on your own!)