如何在Ubuntu上实现MariaDB高可用性

在 Ubuntu 上实现 MariaDB 高可用的三种主流方案

方案一 主从复制配合 Keepalived VIP 切换

• 适用场景：读多写少、可接受异步复制的主从架构，通过 Keepalived 提供 VIP 自动漂移，应用侧无需改造连接地址。
• 核心思路：两台 MariaDB 配置为互为主从（双主），Keepalived 监控本机 3306 并在主机故障时将 VIP 漂移到备机。
• 关键配置与步骤（两台均执行基础安装与加固）：
  1. 安装 MariaDB：sudo apt-get install mariadb-server -y
  2. 修改配置（/etc/mysql/mariadb.conf.d/50-server.cnf）：
     • bind-address = 0.0.0.0
     • server-id = 1/2（两台不同）
     • log_bin = /var/log/mysql/mysql-bin.log
     • expire_logs_days = 10
  3. 创建复制用户并授权（主从互建）：
     • CREATE USER ‘replicator’@‘%’ IDENTIFIED BY ‘YourPass’;
     • GRANT REPLICATION SLAVE ON . TO ‘replicator’@‘%’; FLUSH PRIVILEGES;
  4. 初始化复制（在从库执行，使用 SHOW MASTER STATUS 的 File/Position）：
     • CHANGE MASTER TO MASTER_HOST=‘对端IP’, MASTER_USER=‘replicator’, MASTER_PASSWORD=‘YourPass’, MASTER_LOG_FILE=‘…’, MASTER_LOG_POS=…;
     • START SLAVE;
     • 验证：SHOW SLAVE STATUS\G 中 Slave_IO_Running/Slave_SQL_Running 均为 Yes。
  5. 安装与配置 Keepalived（两台）：
     • 监控脚本示例（/usr/local/bin/check_mysql.sh）：
       #!/usr/bin/env bash
       mysqladmin --connect-timeout=3 ping &>/dev/null || exit 1
     • keepalived.conf 关键片段：
       vrrp_script chk_mysql { script “/usr/local/bin/check_mysql.sh” interval 2 fall 2 rise 2 }
       vrrp_instance VI_1 {
       state MASTER/BACKUP; interface eth0; virtual_router_id 51; priority 100/90;
       advert_int 1; unicast_src_ip 本机IP; unicast_peer { 对端IP }
       virtual_ipaddress { 192.168.1.100/24 }
       track_script { chk_mysql }
       }
  6. 测试：停止主库或关闭 3306，观察 VIP 漂移与业务恢复。
• 优点：部署简单、成本低；缺点：异步复制存在数据延迟/丢失风险，需应用容忍或配合半同步。

方案二 MariaDB Galera Cluster 多主同步

• 适用场景：需要多主写入、强一致（最终一致）、自动节点故障切换的 3+ 节点集群。
• 核心思路：基于 Galera 的同步多主复制，任意节点可读写，节点加入/退出自动同步。
• 关键配置与步骤（所有节点）：
  1. 安装 MariaDB（建议 10.1+）：sudo apt-get install mariadb-server mariadb-client -y
  2. 编辑 /etc/mysql/mariadb.conf.d/50-server.cnf（[mysqld] 段）：
     • bind-address = 0.0.0.0
     • server-id = 唯一ID
     • wsrep_on = ON
     • wsrep_provider = /usr/lib/galera/libgalera_smm.so
     • wsrep_cluster_address = gcomm://IP1,IP2,IP3
     • wsrep_node_address = 本机IP；wsrep_node_name = 本机名
     • wsrep_sst_method = xtrabackup-v2（需提前创建 SST 账号）
     • binlog_format = ROW；default_storage_engine = InnoDB
     • innodb_autoinc_lock_mode = 2
  3. 创建 SST 用户（任一节点执行一次即可）：
     • CREATE USER ‘sst_user’@‘%’ IDENTIFIED BY ‘SSTPass’;
     • GRANT ALL PRIVILEGES ON . TO ‘sst_user’@‘%’; FLUSH PRIVILEGES;
  4. 初始化集群：在第一个节点执行（仅首次）
     • sudo mysql -u root -p -e “SET GLOBAL wsrep_cluster_address=‘gcomm://’;”
     • sudo systemctl start mariadb
  5. 加入其他节点：
     • 确保 wsrep_cluster_address 指向完整节点列表；
     • sudo systemctl start mariadb
  6. 验证：
     • SHOW STATUS LIKE ‘wsrep_ready’;（应为 ON）
     • SHOW STATUS LIKE ‘wsrep_cluster_size’;（应等于节点数）
     • 在任一节点建库/表，其他节点立即可见。
• 端口要求：开放 3306（MySQL）、4567（Galera 通信）、4568（IST）、4444（SST）。
• 优点：多主、强一致、自动故障切换；缺点：写放大、对网络质量敏感、需奇数节点或仲裁。

方案三 Heartbeat + DRBD 共享存储主备

• 适用场景：已有或可接受共享块存储的 主备 架构，追求接近零数据丢失的切换。
• 核心思路：DRBD 将块设备实时镜像到备机，Heartbeat 管理 VIP 与 MariaDB 资源的启停与切换。
• 关键配置与步骤（两台）：
  1. 准备：两块服务器各新增一块磁盘（如 /dev/sdb），配置 /etc/hosts 主机名解析。
  2. 安装组件：sudo apt-get install drbd8-utils heartbeat -y
  3. 配置 DRBD（/etc/drbd.d/r0.res）：
     • resource r0 { protocol C; device /dev/drbd0; disk /dev/sdb1;
       on node1 { address IP1:7789; meta-disk internal; }
       on node2 { address IP2:7789; meta-disk internal; }
       syncer { rate 100M; } net { cram-hmac-alg sha1; shared-secret “YourSecret”; } }
  4. 初始化并提升主节点：
     • drbdadm create-md r0；systemctl restart drbd
     • 在主机：drbdadm primary r0；mkfs.ext4 /dev/drbd0；mkdir -p /var/lib/mysql
  5. 配置 Heartbeat（/etc/ha.d/ha.cf、/etc/ha.d/haresources、/etc/ha.d/authkeys）：
     • haresources 示例：
       node1 192.168.1.100/24 drbddisk::r0 Filesystem::/dev/drbd0::/var/lib/mysql::ext4::noatime mysql
     • authkeys 设置共享密钥；ha.cf 配置心跳接口与节点。
  6. 验证：
     • cat /proc/drbd 应见 Primary/Secondary 与同步进度；
     • ip addr 应仅在主机看到 VIP；
     • 停止主机 heartbeat，备机应自动接管 VIP 并挂载 DRBD、启动 MariaDB。
• 优点：数据一致性高、切换可控；缺点：架构复杂、对共享存储依赖强、扩容不便。

方案对比与选型建议

• 选型要点：
  • 追求多主写入与自动容错，选 Galera。
  • 以成本与易用为先，且能接受异步，选 主从 + Keepalived。
  • 已有SAN/DRBD 等共享存储，且要求最小数据丢失，选 Heartbeat + DRBD。

通用部署与运维要点

• 基础加固：
  • 仅开放必要端口（如 3306/4567/4568/4444）；
  • 使用强口令与最小权限账户；执行 mysql_secure_installation；
  • 开启错误日志与慢查询日志，配置合理的备份策略（物理/逻辑）。
• 复制/集群健康检查：
  • 主从：SHOW SLAVE STATUS\G 检查 Slave_IO_Running/Slave_SQL_Running=Yes；
  • Galera：SHOW STATUS LIKE ‘wsrep_ready’; 与 wsrep_cluster_size；
  • Keepalived：定期自检脚本与 VRRP 状态；
  • DRBD：cat /proc/drbd 与同步进度。
• 切换演练：定期在测试环境模拟主库宕机、网络分区、磁盘故障，验证 VIP 漂移、数据一致性与恢复时间。
• 监控告警：对复制延迟、连接数、线程、磁盘 IO、VIP 绑定状态等关键指标设置阈值告警。