docker部署mysql叢集

淚夢紅塵blog發表於2021-07-30

docker部署mysql叢集

1.0 安裝環境

1.1 安裝Centos7

Docker官方建議在Ubuntu中安裝，因為Docker是基於Ubuntu釋出的，而且一般Docker出現的問題Ubuntu是最先更新或者打補丁的。在很多版本的CentOS中是不支援更新最新的一些補丁包的。
如果docker安裝在centos上面建議用Centos7版本,在CentOS6.x的版本中，安裝前需要安裝其他很多的環境而且Docker很多補丁不支援更新。

1.2 安裝Docker

# 更新原有安裝包
yum -y update
# 安裝依賴
 sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
# 安裝docker
sudo yum install docker-ce

1.21 docker常用命令

linux 的 service 和 systemctl 命令大致區別
啟用可以用service docker start也可以用systemctl start docker其他重啟停止也可以用systemctl
CentOS 7.x 開始，CentOS 開始使用 systemd 服務來代替 daemon，原來管理系統啟動和管理系統服務的相關命令全部由 systemctl命令來代替。
service命令是Redhat Linux相容的發行版中用來控制系統服務的實用工具，它以啟動、停止、重新啟動和關閉系統服務，還可以顯示所有系統服務的當前狀態。
service啟動缺點
一是啟動時間長。init 程式是序列啟動，只有前一個程式啟動完，才會啟動下一個程式。
二是啟動指令碼複雜。init 程式只是執行啟動指令碼，不管其他事情。指令碼需要自己處理各種情況，這往往使得指令碼變得很長
systemctl 優缺點
Systemd 的優點是功能強大，使用方便，缺點是體系龐大，非常複雜。事實上，現在還有很多人反對使用 Systemd，理由就是它過於複雜，與作業系統的其他部分強耦合，違反 “keep simple, keep stupid” 的Unix 哲學。

# 檢視docker版本
docker -v
# 啟動 
service docker start
# 停止
service dockerstop
# 重啟
service docker restart
# 開機啟動
systemctl enable docker
# 重啟docker
systemctl restart  docker

1.21 線上安裝docker映象

# 搜尋java映象
docker search java
#拉取java映象
docker pull java

docker倉庫是部署在國外伺服器上面的,所以如果在國內拉取映象那將是一個非常漫長的過程,因此我們可以用一些國內的映象倉庫,比如阿里雲的又或者加速器DaoCloud

1.22 配置Docker加速器

配置阿里雲映象加速器
1. 配置阿里雲映象加速器需要註冊賬號
2. https://cr.console.aliyun.com/#/imageList)
3. 註冊之後點選左下方映象加速器會生成一個專屬加速網址
4. 將生成的專屬網址,加入/etc/docker/daemon.json即可

# 修改docker配置檔案
vi /etc/docker/daemon.json

配置Daocloud加速器
1. 官網:https://www.daocloud.io/mirror

#配置加速器命令（複製貼上執行即可）Ps:此命令僅克用於Linux作業系統
curl -sSL https://get.daocloud.io/daotools/set_mirror.sh | sh -s http://f1361db2.m.daocloud.io

注意:在設定完成後,可能有一個坑存在的,執行命令設定後,它會在docker配置檔案中新增一個地址,但是地址後面是多了一個,號的,需要手動刪除

刪除配置檔案中多餘的,號

# 修改docker配置檔案
 vi /etc/docker/daemon.json

1.23 匯出和匯出映象

# 匯出映象
docker save 映象名>匯出路徑
docker sava tomcat > /home/tomcat.tar.gz
# 匯入映象 
docker load<映象檔案路徑
docker load < /home/mysql.tar.gz
#檢視docker已有映象
docker images
# 刪除映象
docker rmi 映象名
docker rmi reids
#修改映象名
docker tag 原映象名 修改後映象名
docker tag docker.io/percona/percona-xtradb-cluster pxc

1.24 容器相關命令

# 建立並且啟動一個容器
# -it表示啟動容器後開啟一個互動的介面 --name 給容器起一個名字不取就沒有可通過id辨別 bash代表啟動程式後執行什麼樣的成員bash=bash命令列
docker run -it --name myTomcat tomcat bash

# 開啟容器並且對映埠 -p 8088:8080代表將容器8080埠對映到宿主機8088上面 可以對映多個埠 
docker run -it --name myTomcat  -p 8088:8080 -p 8089:3306 tomcat bash

#  開啟容器並且對映目錄或者檔案
# -v宿主機目錄對映到容器中/home/data:/mysqlData冒號之前是宿主機的目錄集將目錄/home/data對映到/mysqlData
# --privileged這個是代表容器操作對映目錄使用的是最高許可權,即可讀可寫可執行
docker run -it --name myTomcat -v /home/data:/mysqlData --privileged tomcat  bash

# 三條命令合一
docker run -it -p 8088:8080 -p 8089:3306  -v /home/data:/mysqlData --privileged --name myTomcat tomcat bash

# 停止容器 myTomcat是容器名字沒有可以通過容器id識別
docker pause myTomcat
# 恢復容器
docker unpauser myTomcat
# 徹底停止容器
docker stop myTomcat
# 重新啟動容器
docker start -i myTomcat
# 退出互動頁面開啟容器-it執行的(同時會徹底關閉容器)
exit
# 刪除容器
docker rm myTomcat
# 進入容器
docker exec -it 容器名 bash 
# 重新命名容器名
docker rename 原容器名稱 新容器名稱

PS：

以上僅僅是Docker基礎命令

Docker後面還有

容器資料卷

DockerFile(製作映象使用)

Docker Compose (多容器管理)

Docker Swarm (docker叢集)

2.0 基於Docker部署Mysql叢集

2.01 單節點資料庫的弊端

1. 大型網際網路程式使用者群體龐大,所以架構必須要特殊設計
2. 單節點的資料庫無法滿足效能上的要求
3. 單節點設計,無冗餘設計,一旦資料庫當機,整個系統面臨崩潰,無法滿足高可用

2.02 常見Mysql資料庫叢集方案

常見的mysql叢集有兩種：
1. Replication
  1. 速度快，但僅能保證弱一致性，適用於儲存價值不高的資料，比如日誌、帖子、新聞等。
  2. 採用master-slave結構，在master寫入會同步到slave，能從slave讀出；但在slave寫入無法同步到master。
  3. 採用非同步複製，master寫入成功就向客戶端返回成功，但是同步slave可能失敗，會造成無法從slave讀出的結果。
1. PXC (Percona XtraDB Cluster)
  1. 速度慢，但能保證強一致性，適用於儲存價值較高的資料，比如訂單、客戶、支付等。
  2. 資料同步是雙向的，在任一節點寫入資料，都會同步到其他所有節點，在任何節點上都能同時讀寫。
  3. 採用同步複製，向任一節點寫入資料，只有所有節點都同步成功後，才會向客戶端返回成功。事務在所有節點要麼同時提交，要麼不提交。

1. PXC既然能保障強一致性,那麼當一個節點當機了,其他節點無法向這個節點,寫入資料,那是不是意味著整個,mysql叢集就掛掉了呢？
2. 其實如果說不介入中介軟體的情況下,確實是這樣的,一旦一個節點當機,那麼其他節點都將無法寫入資料,就相當於整個叢集,掛了
3. 但是採用PXC做資料庫叢集,肯定會採用中介軟體比如支援tcp協議Haproxy和Nginx
4. 因為每個PXC節點都是可以讀寫的，所以SQL語句無論讀寫，傳送哪個節點都可以執行。有一個節點掛掉也不怕，因為Haproxy有心跳檢測，節點當機，就不向這個節點傳送SQL語句。當然一個Haproxy還存在當機的問題，所以可以配置雙機熱備的Haproxy方案
2.1 Docker安裝PXC

# docker拉去安裝PXC 
# 這邊使用的nysql是5.7.21版本的,我現在部署的專案使用的資料庫就是這個版本,用mysql8就需要修改一些配置
# 需要注意的是，如果你使用的是mysql8,pxc是需要設定一個ssl祕鑰的,否則啟用第二個節點會爆錯
docker pull percona/percona-xtradb-cluster:5.7.21
# docker本地安裝PXC
doker load < 映象壓縮檔案路徑

2.12 設定PXC內部網路

# docker自帶網段172.17.0....多個網段一次類推
docker network create network1
docker network create network2
docker network create network3
# 建立自定義ip 網段--subnet=172.19.0.0/24指定網段為172.19.0.0子網掩碼24位
docker network create --subnet=172.19.0.0/24 network1
# 檢視已經建立網段
docker network inspect 網段名
# 刪除已有網段
docker network rm 網段名

2.13 建立Docker資料卷

pxc在容器中使用是無法直接使用對映目錄的,所以為它建立docker容器卷

# 建立docker卷
docker volume create --name 卷名
# 檢視資料卷具體位置
docker inspect 卷名
# 刪除資料卷
docker volume rm 卷名

2.14 建立PXC容器

# 建立第1個MySQL節點
docker run -d -p 3306:3306 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 -e CLUSTER_NAME=PXC -e XTRABACKUP_PASSWORD=123456 -v v1:/var/lib/mysql  --privileged --name=pxcnode1 --net=network1 --ip 172.19.0.2 pxc
# 建立第2個MySQL節點
# 需要注意,只有當第一個節點的mysql完全啟動後(在本地連線成功後)才可以建立第二個,第三個
docker run -d -p 3307:3306 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 -e CLUSTER_NAME=PXC -e XTRABACKUP_PASSWORD=123456 -e CLUSTER_JOIN=pxcnode1 -v v2:/var/lib/mysql   --privileged --name=pxcnode2 --net=network1 --ip 172.19.0.3 pxc
# 建立第3個MySQL節點
docker run -d -p 3308:3306 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 -e CLUSTER_NAME=PXC -e XTRABACKUP_PASSWORD=123456 -e CLUSTER_JOIN=pxcnode1 -v v3:/var/lib/mysql   --privileged --name=pxcnode3 --net=network1 --ip 172.19.0.4 pxc
# 建立第4個MySQL節點
docker run -d -p 3309:3306 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 -e CLUSTER_NAME=PXC -e XTRABACKUP_PASSWORD=123456 -e CLUSTER_JOIN=pxcnode1 -v v4:/var/lib/mysql   --privileged --name=pxcnode4 --net=network1 --ip 172.19.0.5 pxc
# 建立第5個MySQL節點並對映資料庫熱備資料卷用於後面熱備資料
docker run -d -p 3310:3306 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 -e CLUSTER_NAME=PXC -e XTRABACKUP_PASSWORD=123456 -e CLUSTER_JOIN=pxcnode1 -v v5:/var/lib/mysql -v backupv:/data  --privileged --name=pxcnode5 --net=network1 --ip 172.19.0.6 pxc

PXC容器全部啟動成功
容器啟動失敗
當容器啟動失敗後,通過log檢視具體錯誤,並修改。
當你在其中一個資料庫中新增表或者資料,其他四個資料庫也會同步新增
當你把其中一個節點關閉後,資料庫將無法插入資料,（強一致性）

2.2 資料庫負載均衡

複製均衡的中介軟體,常用的有4個
1. Haproxy
2. Nginx
3. Apache
4. LVS
Haproxy,Nginx,Apache,LVS對比
Nginx最近幾年才支援tcp協議
Apache不支援tcp無法使用
LVS其實效能最好的,但是無法在虛擬機器使用
Haproxy不支援外掛,但是對比其他幾個,個人感覺這個比價合適
不使用負載均衡的弊端
1. 所有請求都傳送到一個資料庫,而其他資料庫,只做同步,此時資料庫1負載時很高的,而資料庫2,3,4卻很空閒
2. 當資料庫1承受不住壓力當機了,其他節點也就無法使用
3. 當資料庫2意外當機了,而正常處理請求的資料庫1也無法在寫入資料
使用負載均衡的優點
1. 使用Haproxy,Haproxy會將應用程式傳送的請求均勻的分發到每一個pxc節點上面,使每個節負載比較低
2. Haproxy有心跳檢測，節點當機，就不向這個節點傳送請求,即使其中一個節點意外當機了,也不會使整個服務掛掉

2.21 安裝Haproxy

#拉去Haproxy映象
docker pull  docker.io/haproxy:2.0

2.22 建立Haproxy配置檔案

mkdir /home/soft/haproxy
vi /home/soft/haproxy/haproxy.cfg

haproxy.cfg

global
	#工作目錄
	chroot /usr/local/etc/haproxy
	#日誌檔案，使用rsyslog服務中local5日誌裝置（/var/log/local5），等級info
	log 127.0.0.1 local5 info
	#守護程式執行
	daemon

defaults
	log	global
	mode	http
	#日誌格式
	option	httplog
	#日誌中不記錄負載均衡的心跳檢測記錄
	option	dontlognull
    #連線超時（毫秒）
	timeout connect 5000
    #客戶端超時（毫秒）
	timeout client  50000
	#伺服器超時（毫秒）
    timeout server  50000

#監控介面
listen  admin_stats
	#監控介面的訪問的IP和埠
	bind  0.0.0.0:18081
	#訪問協議
    mode        http
	#URI相對地址
    stats uri   /dbs
	#統計報告格式
    stats realm     Global\ statistics
	#登陸帳戶資訊
    stats auth  admin:123456
#資料庫負載均衡
listen  proxy-mysql
	#訪問的IP和埠
	bind  0.0.0.0:3306
    #網路協議
	mode  tcp
	#負載均衡演算法（輪詢演算法）
	#輪詢演算法：roundrobin
	#權重演算法：static-rr
	#最少連線演算法：leastconn
	#請求源IP演算法：source
    balance  roundrobin
	#日誌格式
    option  tcplog
	#在MySQL中建立一個沒有許可權的haproxy使用者，密碼為空。Haproxy使用這個賬戶對MySQL資料庫心跳檢測
	#server  LmhcBlogDB1 172.19.0.2:3306 check weight 1 maxconn 2000
	#LmhcBlogDB1名字隨意 172.19.0.2:3306容器ip埠	 check傳送心跳監測  weight 1權重採用權重演算法才會生效	maxconn 2000最大連線數	 
    option  mysql-check user haproxy
    server  LmhcBlogDB1 172.19.0.2:3306 check weight 1 maxconn 2000
    server  LmhcBlogDB2 172.19.0.3:3306 check weight 1 maxconn 2000
	server  LmhcBlogDB3 172.19.0.4:3306 check weight 1 maxconn 2000
	server  LmhcBlogDB4 172.19.0.5:3306 check weight 1 maxconn 2000
	server  LmhcBlogDB5 172.19.0.6:3306 check weight 1 maxconn 2000
	#使用keepalive檢測死鏈
    option  tcpka

2.23 建立Haproxy容器

# 建立Haproxy容器
# 注意：不同版本的haproxy對映的目錄是不一樣的,如果容器建立成功後沒有啟動或者處於建立狀態先去看他的log,haproxy的log會給你一個可以執行的目錄
docker run -it -d -p 5000:18081 -p 5001:3306 -v /home/soft/haproxy:/usr/local/etc/haproxy --name lmhcblogh1	 --privileged --net=network1 --ip 172.19.0.7 124f5f3f731b 

#  進入容器 指明配置檔案位置
docker exec -it lmhcblogh1 bash
haproxy -f /usr/local/etc/haproxy/haproxy.cfg
/usr/local/etc/haproxy

# Haproxy 後臺登入
宿主機ip:5000/dbs

-- 建立haproxy賬號建立這個賬號是無法連線,haproxy要用這個賬號去向pxc傳送心跳監測
create user 'haproxy'@'%' IDENTIFIED BY '';

HaproxyWeb介面

2.24 Haproxy雙機熱備

單節點Haproxy是不具備高可用的當Haproxy出現故障當機，應用將無法在於資料庫做互動，
利用Keepalived實現雙擊熱備
1. Keepalived執行方式類似於執行緒是搶佔式的，兩個Keepalived搶一個虛擬Haproxy ip，其中一個Keepalived搶到虛擬ip另一個則在等待狀態，兩個Keepalived之間是有心跳監測的
安裝Keepalived

# 進入Haproxy容器
docker exec -it lmhcblogh1 bash

# Keepalived只能安裝在Haproxy容器中
# Haproxy 以Ubuntu建立出來的 Ubuntu命令以apt-get
# 更新apt-get
apt-get update
# 安裝Keepalived 
apt-get install keepalived
# 安裝vim編輯器用來編寫keepalived配置檔案
apt-get install vim
# 進入Keepalived配置檔案
 vim /etc/keepalived/keepalived.conf

Keepalived配置檔案


vrrp_instance  VI_1 {
    state  MASTER
    interface  eth0
    virtual_router_id  51
    priority  100
    advert_int  1
    authentication {
        auth_type  PASS
        auth_pass  123456
    }
    virtual_ipaddress {
        172.19.0.200
    }
}

啟動Keepalived
```
service keepalived start
```
檢視Keepalived IP172.19.0..200與宿主機的之間通訊是否有問題

2.25 資料庫熱備份

常見的資料庫備份方案
1. lvm,LVM採用的是快照方式備份,備份的是分割槽裡面儲存的資料,可以相容任何資料庫,備份時加鎖,只可讀不可寫
2. XtraBackup,
  1. XtraBackup備份不加鎖
  2. 不會打斷正在執行事務
  3. 壓縮備份
  4. 可增量備份（只備份變化資料）全量備份（首次備份採用全量後續採用增量）

安裝 XtraBackup

# 在前面建立pxcnode5容器是已經對映了用於備份的資料庫backupv
# pxc容器安裝XtraBackup 
# 更新atp-get
apt-get update
# 安裝XtraBackup 
apt-get install percona-xtrabackup-24
# 備份資料user=資料庫使用者嗎 password=資料庫密碼 備份路徑/date/backup/full
innobackupex --user=root --password=lmhcblog2020 /date/backup/full

2.26 資料還原

刪除原有pxc容器刪除資料卷並重新建立pxc容器清除資料然後還原資料

#刪除資料
rm -rf /var/lib/mysql/*
#清空事務
innobackupex --user=root --password=abc123456 --apply-back /data/backup/full/2021-03-20-11_08-05-06/
#還原資料
innobackupex --user=root --password=abc123456 --copy-back  /data/backup/full/2021-03-20-11_08-05-06/

錯誤彙總

WARNING: IPv4 forwarding is disabled. Networking will not work.

# 解決命令
echo "net.ipv4.ip_forward=1" >>/usr/lib/sysctl.d/00-system.conf
# 重啟network 和docker 
 systemctl restart network && systemctl restart docker

作者：淚夢紅塵
文章出處：https://www.41it.cn/index.php/2021/07/28/docker部署mysql叢集/

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1.21 線上安裝docker映象

1.22 配置Docker加速器

1.23 匯出和匯出映象

1.24 容器相關命令

2.0 基於Docker部署Mysql叢集

2.01 單節點資料庫的弊端

2.02 常見Mysql資料庫叢集方案

2.1 Docker安裝PXC

2.12 設定PXC內部網路

2.13 建立Docker資料卷

2.14 建立PXC容器

2.2 資料庫負載均衡

2.21 安裝Haproxy

2.22 建立Haproxy配置檔案

2.23 建立Haproxy容器

2.24 Haproxy雙機熱備

2.25 資料庫熱備份

2.26 資料還原

錯誤彙總

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