CN104679907A - 高可用高性能数据库集群的实现方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高可用高性能数据库集群的实现方法及系统，该方法包括：在集群中的主机和备机上安装分布式复制块设备软件、高可用集群组件和数据库多主软件的所有依赖包；在集群中的主机和备机上搭建分布式复制块设备软件环境；在集群中的主机和备机上搭建高可用集群组件环境；在集群中主机、备机和从机上搭建数据库多主环境；在集群中的主机和备机上进行资源定义，使集群中的主机和备机能够相互切换，从机能够访问主机或备机的数据库服务。本发明使用开源免费的软件提升了容错功能，使某一节点出现故障时，能够提供无缝的处理能力，数据丢失几乎为零，且可扩展的多主节点允许多台计算机同时处理复杂数据问题，使数据库达到高性能高可用。

Description

高可用高性能数据库集群的实现方法及系统
技术领域
本发明涉及数据库集成系统，特别涉及高可用高性能数据库集群的实现方法及系统。
背景技术
当前的数据库主从架构中主机和备机间的切换都采用手工切换。手工切换操作相对复杂，数据库停机时间较长，导致主机和备机之间数据库同步数据时，数据延时比较大，系统不稳定，数据丢失现象特别严重，无法满足集群系统的高性能高可用性要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高可用高性能的数据库集群的实现方法及系统，以解决上述技术问题的至少一个。
根据本发明的一个方面，提供了一种高可用高性能的数据库集群的实现方法，包括：
A、在集群中的主机和备机上安装分布式复制块设备软件、高可用集群组件和数据库多主软件的所有依赖包；
B、在集群中的主机和备机上搭建分布式复制块设备软件环境，使备机能够从主机服务器同步数据；
C、在集群中的主机和备机上搭建高可用集群组件环境；
D、在集群中的主机、备机和从机节点上搭建数据库多主环境；
E、在集群中的主机和备机上进行资源定义，使集群中的主机和备机能够相互切换，从机能够访问主机或备机的数据库服务，实现对外提供不间断的数据库集群服务。
数据库集群中的主机和备机利用分布式复制块设备软件实现数据的高效同步，使数据零丢失，并通过高可用集群组件有效监听服务器的工作状态，使发生故障时主备机能够快速切换，从而实现对外提供不间断的数据库服务；而数据库多主环境提供了数据库的多主节点扩展功能，使多台计算机能够同时处理复杂数据问题，实现了高性能的数据库集群服务。由此，通过本方法，搭建了高可用高性能的数据库集群。
在一些实施方式中，数据库是MySQL、Oracle或DB2。由此，可以在不同类型的数据库环境中提供高可用高性能集群服务。
在一些实施方式中，步骤B进一步包括：在集群中的主机和备机上安装分布式复制块设备软件，并对安装的分布式复制块设备软件的配置文件进行配置设定，创建分布式复制块设备软件的块设备资源，激活资源，使备机能够从主机同步数据。由此，使集群中的主、备机能够利用创建好的资源名使用DRBD的硬件设备实现块设备复制，以快速高效同步数据。
在一些实施方式中，步骤C包括：在集群中的主机和备机上安装高可用集群组件，并对安装的高可用集群组件进行配置信息的设定，使主机和备机能够在发生故障时相互切换以提供不间断的服务资源，配置信息包括心跳间隔时间、广播接口、心跳延迟时间、切换时间、主机节点名称及备机节点名称。由此，主备机节点就能够通过接收对方的心跳信号监听对方的状态，当其中一个节点出现故障不能正常发出信号，另一个节点就托管服务资源，实现快速切换。
在一些实施方式中，步骤E包括：配置集群的主、备机集群资源信息，使主机和备机能够通过虚拟IP相互切换，从机能够使用虚拟IP访问主机或备机的数据库服务，该信息包括指定双机系统的主节点、集群虚拟IP、子网掩码、广播地址及启动的服务。由此，使集群系统的主、备机上搭建的分布式复制块设备软件、高可用集群组件及数据库多主软件环境能够整合在一起，相互协作，实现数据库集群系统的高可用高性能。
在一些实施方式中，搭建环境时，各软件的安装采用源码安装的方式。源码安装相对于Linux操作系统下常用的yum安装，需要自行进行配置设定和编译操作，且安装过程中需要解决包的依赖问题，操作难度更大，但编译过程中可以设定参数和按照需求选择版本，由此，用户在安装的过程中可根据环境需求实现定制化安装。
在一些实施方式中，该方法还包括：将搭建环境时各组成部件的组合步骤编写生成为shell脚本，该shell脚本至少包含启动、停止、查看状态的功能。由此，第一次搭建和配置环境之后，再次使用，只用运行已生成的shell脚本即可，简化了操作流程，使用更方便快捷。并且，根据本发明的方法生成的shell脚本，与现有技术相比，内容简短了很多。
另外，本发明还公开了一种高可用高性能数据库集群系统。该系统包括：高可用集群和高性能集群，其中，高可用集群包括主机和备机，主机和备机上安装有分布式复制块设备软件、高可用集群组件和MySQL多主软件的所有依赖包，搭建有分布式复制块设备软件模块、高可用集群组件模块和数据库多主模块环境。
其中，分布式复制块设备软件模块使备机能够从主机服务器同步数据，高可用集群组件模块，使备机能够监听主机的工作状态；
高性能集群，包括虚拟IP主机和至少一台从机，从机上安装有数据库多主模块；
高可用集群组件模块中包括资源定义单元，通过资源定义单元实现对集群中的主机和备机的资源定义，使高可用集群的主机和备机能够相互切换，从机能够对主机或备机进行数据库访问，对外提供不间断的高可用高性能集群服务。
数据库集群中的主机和备机利用分布式复制块设备软件模块实现数据的高效同步，使数据零丢失，并通过高可用集群组件模块有效监听服务器的工作状态，使发生故障时主备机能够快速切换，从而实现对外提供不间断的数据库服务；而数据库多主模块提供了数据库的多主节点扩展功能，使多台计算机能够同时处理复杂数据问题，实现了高性能的数据库集群服务。由此，通过本系统，数据库集群能够对外提供高可用高性能的数据服务。
在一些实施方式中，数据库是MySQL、Oracle或DB2。由此，可以在不同类型的数据库环境中提供高可用高性能集群服务。
在一些实施方式中，分布式复制块设备软件模块包括配置信息单元，设置为在主机和备机上对安装的分布式复制块设备软件的配置文件进行配置设定，并创建分布式复制块设备软件的设备资源，激活资源，使备机能够从主机同步数据。由此，使集群中的主、备机能够利用创建好的资源名使用DRBD的硬件设备实现块设备复制，以快速高效同步数据。
在一些实施方式中，高可用集群组件模块还包括配置信息单元，设置为在主机和备机上对安装的高可用集群组件进行配置信息的设定，使主机和备机能够在发生故障时相互切换以提供不间断的服务资源，配置信息包括心跳间隔时间、广播接口、心跳延迟时间、切换时间、主机节点名称及备机节点名称。由此，主备机节点就能够通过接收对方的心跳信号监听对方的状态，当其中一个节点出现故障不能正常发出信号，另一个节点就托管服务资源，实现快速切换。
在一些实施方式中，通过资源定义单元设置集群系统的主、备机集群资源信息，使主机和备机能够通过虚拟IP进行切换，从机能够使用虚拟IP对主机或备机进行数据库访问，该信息包括：指定双机系统的主节点、集群虚拟IP、子网掩码、广播地址及启动的服务。由此，使集群系统的主、备机上搭建的分布式复制块设备软件、高可用集群组件及数据库多主软件环境能够整合在一起，相互协作，实现数据库集群系统的高可用高性能。
在一些实施方式中，还包括：脚本生成模块，设置为将搭建环境时各组成部件的组合步骤编写生成为一个shell脚本，该shell脚本至少包含启动、停止、查看状态的功能。由此，第一次搭建和配置环境之后，再次使用，只用运行已生成的shell脚本即可，简化了操作流程，使用更方便快捷。并且，根据本发明的方法生成的shell脚本，与现有技术相比，内容简短了很多。
通过本发明提供的方法和系统，高可用集群中的主机和备机可以来回快速高效切换，数据延时小，数据丢失可达到几乎为零，数据保护级别高；高性能集群中的从机节点可以从虚拟IP所在机同步数据，多台计算机能同时高效处理复杂数据问题。由此，实现了对外提供高可用高性能的集群数据库服务的功能。
附图说明
图1为本发明一实施方式的基于MySQL数据库的高性能高可用集群的实现方法的流程示意图；
图2为图1所示实施方式中实现的基于MySQL数据库的高性能高可用集群的系统架构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
图1示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的基于MySQL数据库的高性能高可用集群的实现方法。图2示意性地显示了根据图1所示实施方式的基于MySQL数据库的高性能高可用集群的系统的框架图。
在本实施方式的服务器环境搭建中，操作系统选用CentOS 6.4x86_64版本，分布式复制块设备软件选用DRBD8313的版本，高可用集群组件选用Heartbeat-3037版本，数据库选用MySQL，多主软件选用MySQLGalera5.5.29的版本。
在本发明提出之前，上述各软件之间的组合难度过大，要编写的shell脚本也较多。以前数据库集群架构是采用主从结构，当主机发生故障时，从机从主机复制数据进行冗余配置暂时接管主机对外提供数据库服务，但主从架构中从机复制主机的数据并不是同步的，所以只能提供高冗余级的数据库服务。在本发明中，使用Galera将多个MySQL节点组织成一个cluster多主集群，所有的节点都能够自动同步数据，并且所有节点都可以同时读写数据库。由此，在同步多主集群软件的架构下，组合分布式复制块设备DRBD及高可用集群组件Heartbeat，就可以实现高可用高冗余的数据库集群服务。
分布式复制块设备(DRBD，Distributed Replicated Block Device)是一种基于Linux的软件组件，它是由内核模块和相关程序而组成的，通过网络镜像促进共享存储系统的替换。也就是说，当将数据写入本地的DRBD设备上的文件系统时，数据会同时被发送到网络中的另一台主机上，并以完全相同的形式记录在一个文件系统中，由此本地节点(主机)与远程节点(备机)的数据可以保证实时的同步，并保证读写的一致性，当本地节点出现故障时，远程节点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。DRBD需要构建在底层设备之上，然后构建出一个块设备。对于用户而言，一个DRBD设备，就像是一块物理磁盘，可以在其上创建文件系统。DRBD所支持的底层设备的类型包括：一个磁盘或者磁盘的某一个分区、一个软盘设备、一个逻辑卷、一个企业卷管理系统(EVMS，)的卷及其他任何块设备。而当遇到故障时，真正的切换是通过Heartbeat来实现，它通过在服务器上绑定虚拟IP，对外通过虚拟IP提供服务，实现故障转移，达到高可用的目的。
由于当前MySQL Master/Slave架构中的数据延时比较大，所以选择Percona Galera。Galera采用多主技术，可以实现多主节点间的自动切换，数据延时有较大改善，能有效提高数据库集群的可用性。而在各数据库节点上安装分布式复制块设备软件DRBD，就可以为各数据库节点提供块设备的文件复制解决方案，速度比文件级软件快很多，可以有效减少各节点数据库的数据同步时间，使数据库集群数据零丢失，能为数据库提供很好的网络层冗余保护。而在各数据库节点安装高可用集群组件Heartbeat，就能通过心跳机制有效监测各节点的工作状态。当某个节点出现故障时，就能即时监测故障实现秒内快速切换，减少数据库停机时间。
如图2所示，该系统搭建环境如下：
主机G221：eth0：192.168.1.221CentOS 6.4x86_64+drbd8313+Heartbeat-3037+MySQL Galera5.5.29
备机G220：eth0：192.168.1.220CentOS 6.4x86_64+drbd8313+Heartbeat-3037+MySQL Galera5.5.29
从机G222：eth0：192.168.1.222CentOS 6.4x86_64+MySQLGalera5.5.29
从机G223：eth0：192.168.1.223CentOS 6.4x86_64+MySQLGalera5.5.29
从机G224：eth0：192.168.1.224CentOS 6.4x86_64+MySQLGalera5.5.29
使用cat命令查看主备机的/etc/hosts文件的内容，并根据dns配置将此文件内容定义如下：
192.168.1.220    G220
192.168.1.221    G221
192.168.1.222    G222
192.168.1.223    G223
192.168.1.224    G224
如图1所示，搭建基于MySQL数据库的高性能高可用集群的方法包括：
步骤S101：搭建高性能高可用集群环境所使用的软件版本选择。
在本实施方式的环境搭建中，操作系统选用CentOS 6.4x86_64版本，分布式复制块设备软件选用DRBD8313的版本，高可用集群组件选用Heartbeat-3037版本，数据库选用MySQL，多主软件选用MySQLGalera5.5.29的版本，以保证各软件版本间的兼容性，使搭建的高可用高性能数据库集群环境更稳定。
步骤S102：主、备机yum方式安装依赖包。
在集群的主机和备机上，用yum方式安装Heartbeat/DRBD/MySQL/Galera四类软件的所有依赖包。
其中，yum(Yellow dog Updater，Modified)是一个在Fedora和RedHat以及SUSE中的Shell前端软件包管理器。该命令是linux操作系统中提供的查找、安装、删除某一个、一组甚至全部软件包的命令，属于现有技术。使用yum方式能够从指定的服务器自动下载RPM包并且安装，可以自动处理依赖性关系，并且一次安装所有依赖的软件包，无须繁琐地一次次下载、安装。
步骤S103：主、备机源码安装DRBD。
在主服务器(主机)和从服务器(备机)上增加一块/dev/sdb1新磁盘，作为DRBD的底层设备，按照DRBD软件提供商的安装操作文档说明中的步骤，源码安装好DRBD。源码安装是指通过源码包安装软件，通过安装源码包，改善可移植性。针对不同的体系结构，软件开发者往往仅需发布同一份源码包，不同的最终用户经过编译就可以正确运行。源码安装需要在配置、编译和安装的过程中，自行定义参数和根据配置信息设定配置文件，并且还要解决包的依赖问题，相比Linux操作系统常用的yum源安装，操作难度更大。但是yum安装是根据已经定义好的配置和参数信息一次性安装成功，在一台计算机上只能安装一次。
在本发明中采用源码安装的方式。由于源码安装可以自行设定配置和参数信息，而且方便版本选择，所以在更改配置信息后，在一台计算机上可以根据需要进行多次安装。由此，可让用户定制化安装所需的软件功能模块。在本发明中根据环境配置需求，在安装过程中根据软件配置文件和相关参数的含义，自行编辑配置信息和设定参数，即可完成满足本发明需求的软件安装。
步骤S104：主、备机编辑DRBD配置文件，对DRBD进行配置设定。
使用lsmod|grep drbd命令检查DRBD模块是否被成功加载。如果已成功加载，根据主、备机的配置信息，编辑DRBD配置文件，使主、备机上已安装的DRBD软件能够正常使用。编辑配置文件的步骤按照DRBD软件提供商安装手册说明书上的步骤操作，具体为：将源码位置的DRBD配置文件拷贝到DRBD安装目录init.d之下；清空drbd.conf文件的内容，并根据主备机的网络配置在drbd.conf文件中添加global、common、resource区段的配置内容。在本实施例中，主、备机分别为G221、G220，则drbd配置文件中各区段的配置设定内容如下：
步骤S105：主、备机创建DRBD设备并激活资源。
根据步骤S104中配置文件的resource区段的配置内容，在主、备机上使用“fdisk-c/dev/sdb1”命令对主、备机的新磁盘/dev/sdb1进行分区，将sdb1分区作为单独的磁盘为DRBD提供底层设备服务，并在主、备机上创建DRBD硬件设备，即使用“mknod/dev/drbd0b 1470”命令创建一个drbd0的设备作为DRBD的块设备。之后，根据步骤S104中配置文件的resource区段中定义的资源名称r0，用drbdadm命令在DRBD上创建一个能够使用drbd块设备的资源r0，即“drbdadm create-md r0”。检查DRBD配置文件是否正常。如果配置信息已经正常，通过以上步骤，就可以在创建的资源r0与DRBD的底层设备上sdb1的块设备drbd0之间建立块设备资源映射，这样主、备机就可以通过资源r0使用对应的块设备drbd0磁盘空间进行数据读写以实现数据同步。由于DRBD默认将名称为primary的主机作为磁盘数据的标准数据，进行同步，在启动DRBD服务前要先对主、备机进行初始化，将主机上的资源名设定成primary，将备机上的资源名设定为secondary。这样主、备机就能通过定义好的资源使用对应的DRBD的磁盘空间，将主机primary上的磁盘空间中的数据全部同步到备机secondary上，主、备机之间就能通过磁盘空间提供的块设备资源进行高效复制，实现数据同步。
步骤S106：主、备机启动DRBD服务。
在主、备机上使用“service drbd start”命令启动DRBD服务。
步骤S107：验证从服务器已从主服务器同步数据。
在从服务器(备机)上执行“service drbd status”命令或通过日志文件查看DRBD的运行状态，若为Secondary/Primary，说明备机secondary正通过定义好的块设备资源从主服务器(主机)primary上同步数据，即主备机上的drbd软件已经安装成功并能通过创建的资源名r0正常使用DRBD硬件设备进行块设备资源复制。
步骤S108：主、备机源码安装Heartbeat。
Heartbeat3.X版本中，把安装包分成了四个部分，分别是：Cluster Glue、Resource Agents、heartbeat和pacemaker，需要分别安装。在本发明中，只需根据Heartbeat软件提供商的安装手册说明书上的步骤，在主、备机源码安装Heartbeat以下各模块的安装包：
步骤S1081：安装Cluster Glue模块，即Reusable-Cluster-Components软件包。
步骤S1082：安装heartbeat模块，即heartbeat-3软件包。
步骤S1083：安装Resource Agents模块，即ClusterLabs-resource-agents软件包。在本实施例中，为了克服版本间的兼容问题，在本步骤中的模块安装完成之后，需要将configure.ac文件中的两个变量修改为安装环境中的文件路径。具体修改内容例如为：
把OCF_RA_DIR_PREFIX＝"${prefix}/$OCF_RA_DIR"替换为：
OCF_RA_DIR_PREFIX＝"$OCF_RA_DIR"，
把OCF_LIB_DIR_PREFIX＝"${prefix}/$OCF_LIB_DIR"替换为：
OCF_LIB_DIR_PREFIX＝"$OCF_LIB_DIR"
步骤S109：对主、备机进行Heartbeat的配置。
Heartbeat有三个配置文件ha.cf、haresources及authkeys。用户可以根据需求按Heartbeat软件提供商的操作手册说明书的步骤对三个配置文件进行相应配置。在本实施例中，为了实现本发明的功能，配置信息的主要内容设置为：修改authkeys的权限为600，并增加以下配置信息到主配置文件ha.cf中：
debugfile/var/log/ha-debug
logfile/var/log/ha-log
logfacility local0
keepalive 2
deadtime 60
warntime 15
initdead 120
bcast eth0
keepalive 2
node G221
node G220
debug 0
compression bz2
compression_threshold 2
通过以上配置信息，就将心跳间隔时间即keepalive指定为2秒，广播接口即bcast指定为eth0，心跳延迟时间warntime设置为15秒，切换时间即deadtime设置60秒，主机节点指定为名称为G221的服务器，备机节点指定为名称为G220的服务器。由此，主备机节点就通过eth0的网口接收对方的心跳信号，当15秒内备机节点G220不能接收到主节点G221的心跳信号时，就会往日志中写入一个警告日志，但此时不会切换服务。当备机节点G220在60秒内没有接到主节点G221的心跳信号后，则立即接管主节点G221的服务资源。通过该步骤，当主机节点发生障碍时，备机节点能够及时检测到故障信号，快速从主机切换，接替主机管理服务资源，从而不间断地对外提供同等的服务，不影响外部的正常使用。
步骤S110：源码安装MySQL Galera多主节点。
在主、备机及集群的从机上源码安装MySQL Galera多主集群软件，形成多主节点的数据库集群。安装了多主集群的主、备机，通过结合以上步骤安装的软件，就可以实现对外提供高性能高可用的数据库集群服务。其中主、备机和各从机上安装的数据库可以是Oracle、DB2等类型的数据库，为本实施例的目的，在主、备机和各从机上安装的数据库为MySQL。根据MySQL数据库和Galera多主软件的安装操作说明书上的步骤，将数据库及多主软件安装好。安装完成后，使用cat命令查看my.cnf配置信息，确认数据库配置参数有哪些。然后将节点名称、节点地址修改为安装了多主节点的机器各自的机器名称和IP地址，从而搭建好数据库多主节点集群环境(多主环境)。
安装了MySQL数据库和Galera多主软件的计算机就成为多主集群中的数据库节点。由于是Galera实现了多主集群，各节点不再是主从节点，而都相当于主节点，能够同时读写数据库，同步复制数据。新加入的节点也能并行自动复制数据。用户可以直接连接集群，使用感受上与单独使用MySQL完全一致。数据库多主节点环境的搭建，改善了现有技术的主从结构数据库集群环境下从机异步复制主机数据时，造成的数据延迟和数据丢失，改变了以前仅通过高冗余保护数据库集群环境的方式，达到了数据库集群的高可用高冗余。
步骤S111：定义资源。
编辑主、备机上已安装的Heartbeat软件的haresources资源配置文件，设置集群系统的主、备机集群资源信息，该信息包括指定双机系统的主节点、集群IP、子网掩码、广播地址及启动的服务，其中在集群系统的两个HA节点即主备机节点上，该配置文件的信息必须完全一致。在本实施例中，在haresources中定义以下资源信息：
echo'G221IPaddr::192.168.1.111/24/eth0:0drbddisk::r0
Filesystem::/dev/drbd0::/data/mysqldata::ext4mysqlCluster'>
/usr/local/heartbeat/etc/ha.d/haresources
通过上述信息，将名称为G221的服务器节点设置为主节点，并为网卡eth0：0设置虚拟IP192.168.1.111。设定drbd的块备份位置为步骤S105中创建的资源名称是r0的设备，并指定启动的服务是mysqlCluster即MySQL多主数据库集群。通过该资源配置文件，就把已安装的drbd、Heartbeat、MySQL数据库及Galera多主软件整合到一起，使数据库集群能够同时使用各软件的功能优势，即drbd的块设备复制解决方案、Heartbeat的心跳监测机制及Galera的可扩展多主节点功能，为MySQL数据库提供集群式高可用高冗余的保护方案。通过该资源定义配置文件，已安装的四个软件能够相互协作和兼容，以对外提供高可用高性能的数据库服务。
在本方法中，可以将搭建时各软件组合的核心步骤编写生成为一个mysqlCluster的shell脚本，该脚本至少包含启动、停止、查看状态三种功能，通过将启动、停止、查看的操作用脚本简化，方便以后启动、停止、查看数据库集群的状态。再次对drbd、Heartbeat及MySQL Galera三个软件进行组合时，执行生成的mysqlCluster脚本即可实现三个软件的整合及正常切换。相比现有技术中各软件间的组合及需要编写的shell脚本而言，该方法提供的软件环境系统组合通过定义资源配置信息即可，可以大大简化操作。且要编写的shell脚本也减少很多，非常快捷方便。
步骤S112：主、备机启动Heartbeat服务。
在主、备机上使用service命令启动Heartbeat服务，并使用ifconfig–a查看虚拟IP，以确认Heartbeat是否正常运行；如果已正常运行，则在其他安装了多主节点的从机上手工重新启动MySQL多主节点服务，将安装了多主节点的从机MySQL数据库设定为使用主机的虚拟IP192.168.1.111，具体操作命令如下：
service mysql restart--wsrep_cluster_address＝"gcomm://192.168.1.111"。
步骤S113：主、备节点来回切换。
使用service命令将主机上的Heartbeat服务停止，或者直接拔掉主机的网线后，将虚拟IP分配到备机的网卡eth0：0上，使用service查看DRBD运行状态，主机为Secondary/Primary，备机为Primary/Secondary，表示此时主机已变为备机，备机已变为主机。因此，在主服务器发生故障时，从服务器能及时替换主服务器对外提供数据服务。至此，基于MySQL数据库的高性能高可用集群环境成功搭建完毕。
本发明利用drbd提供的块复制解决方案及Heartbeat的心跳监测机制，同时在数据库多主集群的主、备机节点上安装DRBD和Heartbeat，为MySQL Galera多主数据库集群提供了不间断及高性能的数据级保护，有效避免了以前主从结构中通过手动切换以保护数据库的不间断数据服务的诸多不良，如切换速度慢，数据丢失等，使数据库集群服务发挥更好更有效的数据保护效力。
其中，主机G221和备机G220构成高可用集群，主备机使用虚拟IP：HA/VIP:192.168.1.111，在主备机任意一台机器出现故障时，可以通过虚拟IP在主、备机间快速切换，从而对外提供不间断的高可用服务。多主节点从机G222、从机G223、从机G224和主备机的虚拟IP所在机之间构成高性能集群，多主节点从机G222、从机G223以及从机G224使用主机G221的虚拟IP：HA/VIP:192.168.1.111对虚拟IP所在机进行数据访问，通过可扩展的多主节点将多台机器连接起来同时处理复杂的数据访问问题，从而对外提供高性能的数据服务。
根据以上实施例，本发明提出了基于MySQL数据库的高性能高可用集群的实现方法及系统的较佳实现方案，其特点是在MySQL Galera多主集群上使用DRBD和Heartbeat及虚拟IP做到数据库的高性能高可用，配有DRBD和Heartbeat的二主节点可以来回快速高效切换，数据丢失几乎为零，数据保护级别高。本发明在保证兼容性的情况下，集成了四类软件产品：Heartbeat、DRBD、MySQL、Galera，第一次安装配置维护相对来说比较复杂，但可谓一劳永逸，一次操作，以后可以快速使用。
另外需要说明的是，也可以通过其他软件框架实现本发明的功能，如RHCS+MySQL+Galera、Pacemaker+corosync+DRBD+MySQL+Galera以及DRBD+MySQL+Heartbeat+Pacemaker+LVS+Keepalive。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (13)

1.高可用高性能数据库集群的实现方法，包括：
A、在集群中的主机和备机上安装分布式复制块设备软件、高可用集群组件和数据库多主软件的依赖包；
B、在集群中的主机和备机上搭建分布式复制块设备软件环境，使所述备机能够从所述主机服务器同步数据；
C、在集群中的主机和备机上搭建高可用集群组件环境；
D、在集群中的主机、备机和从机节点上搭建数据库多主环境；
E、在集群中的主机和备机上进行资源定义，使所述集群中的主机和备机能够相互切换，所述从机能够访问主机或备机的数据库服务，实现对外提供不间断的数据库集群服务。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述数据库是MySQL、Oracle或DB2。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤B进一步包括：
对所述集群中的主机和备机上安装的分布式复制块设备软件的配置文件进行配置设定，创建所述分布式复制块设备软件的块设备资源，激活资源，使所述集群中的备机能够从所述集群中的主机同步数据。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤C包括：
在所述集群中的主机和备机上安装所述高可用集群组件，并对安装的所述高可用集群组件进行配置信息的设定，使所述主机和备机能够在发生故障时相互切换以提供不间断的服务资源，所述配置信息包括心跳间隔时间、广播接口、心跳延迟时间、切换时间、主机节点名称及备机节点名称。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤E包括：
配置集群的主、备机集群资源信息，使主机和备机能够通过虚拟IP相互切换，从机能够使用虚拟IP访问主机或备机的数据库服务，该信息包括指定双机系统的主节点、集群虚拟IP、子网掩码、广播地址及启动的服务。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，搭建环境时，各软件的安装采用源码安装的方式。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：将搭建环境时各组成部件的组合步骤编写生成为shell脚本，所述shell脚本至少包含启动、停止、查看状态的功能。
8.高可用高性能数据库集群系统，包括高可用集群和高性能集群，其中
所述高可用集群包括主机和备机，所述主机和备机上安装有分布式复制块设备软件、高可用集群组件和MySQL多主软件的依赖包，搭建有分布式复制块设备软件模块、高可用集群组件模块和数据库多主模块环境，
其中，所述分布式复制块设备软件模块使所述备机能够从所述主机服务器同步数据，所述高可用集群组件模块使所述备机能够监听所述主机的工作状态；
所述高性能集群包括虚拟IP主机和至少一台从机，所述从机安装有数据库多主模块；
其中，所述高可用集群组件模块中包括资源定义单元，对所述高可用集群中的主机和备机的资源定义，使所述高可用集群的主机和备机能够相互切换，所述从机能够对主机或备机进行数据库访问，对外提供不间断的数据库集群服务。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述数据库是MySQL、Oracle或DB2。
10.根据权利要求8所述的系统，其中，所述分布式复制块设备软件模块包括配置信息单元，设置为在所述主机和备机上对安装的分布式复制块设备软件的配置文件进行配置设定，并创建所述分布式复制块设备软件的设备资源，激活资源，使所述备机能够从所述主机同步数据。
11.根据权利要求8所述的系统，其中，所述高可用集群组件模块还包括配置信息单元，设置为对安装在所述主机和备机上的所述高可用集群组件进行配置信息的设定，使所述主机和备机能够在发生故障时相互切换以提供不间断的服务资源，所述配置信息包括心跳间隔时间、广播接口、心跳延迟时间、切换时间、主机节点名称及备机节点名称。
12.根据权利要求8所述的系统，其中，通过所述资源定义单元设置所述集群系统的主、备机集群资源信息，使所述主机和备机能够通过虚拟IP进行切换，所述从机能够使用虚拟IP对主机或备机进行数据库访问，所述集群资源信息包括：指定双机系统的主节点、集群虚拟IP、子网掩码、广播地址及启动的服务。
13.根据权利要求8所述的系统，还包括：
脚本生成模块，设置为将搭建所述集群系统环境时各组成部件的组合步骤编写生成为shell脚本，所述shell脚本至少包含启动、停止、查看状态的功能。
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