数据库架构之【MySQL8+MyCat2+Keepalived】RDBMS 读写分离和分库分表集群方案

MyCat 是一款开源（遵循 Apache License 2.0 协议）的大数据库集群中间件，用于搭建 MySQL 数据库的分布式集群，实现分库分表功能，解决数据库中海量数据存储和查询性能的问题。MyCat 还是一个 MySQL 数据库的集群中间件，主要实现 RDBMS 数据库集群的故障转移、负载均衡、读写分离等功能。MyCat 2.0 使用了全新架构。

Keepalived 是一款基于 VRRP 协议的轻量级服务高可用和负载均衡方案，提供避免服务器单点故障和请求分流的能力。

本方案基于CentOS8系统设计，建议在RedHat/CentOS系统中使用。部署数据库集群使用服务器及网络资源较多，建议在实施前做好规划工作，有利于部署工作顺利、有序进行。

目录

1.前言

2.集群部署拓扑图

3.MySQL8 + Replication 主备库部署方案

4.MyCat 集群中间件的安装和配置

5.Keepalived 高可用中间件的安装和配置

6.MyCat 监控中间件的安装和配置

1.前言

1、分库分表

MyCat 的关键技术是分库分表，它通过将 MySQL 数据库中物理表中的数据切分成多个表分片，并将表分片存储在多个数据库节点上，从而构建分布式存储架构，提升巨表关联、排序、分组聚合等 OLAP 的能力。

分库分表的工作原理：拦截客户端提交的SQL语句并进行分析（如：分片分析、路由分析、读写分离分析、缓存分析等），然后将此SQL发往后端的真实数据库，并将返回的结果处理（如：数据合并）后再返回给客户端。如下图：


单个规则匹配
多个规则匹配

2、读写分离集群

MyCat 还是一个位于 MySQL 数据库和客户端之间，主要实现读写分离功能的集群中间件。主要解决在业务系统存在大量的读并发时，通过负载均衡提高查询请求吞吐量，并将多个数据库节点集群化管理，在多主集群中单点数据库故障时候选主节点切换。

MySQL 数据库集群

3、运维监控

MyCat 提供运维监控系统，能够实现对 MyCat 的 JVM、线程、后端 RDBMS 数据库、服务器（CPU、内存、磁盘、网络）的监控服务。

运维监控

4、应用场景

1）适用于 MySQL 数据库集群的读写分离、候选主节点切换、负载均衡等高可用模式；

2）适用于 MySQL 数据库集群的分表分库，对于单表数据超过1000 万的物理表进行分片，最大支持1000亿数据的单表分片；

3）适用于多租户应用，通过分库分表实现应用数据按照租户划分物理数据库存储。从租户的角度来看，个人应用的数据集约存储在独立的空间，从应用角度看，分布式数据库有利于海量数据的分析和查询；

4）适用于海量数据的统计、分析、研判等 OLAP 能力的支撑数据库，分库分表能够快速完成巨表关联、排序、分组聚合等数据计算功能；

5） 适用于海量数据的实时查询，如：百亿数据频繁查询的记录需要在3秒内反馈结果，包括主键查询、范围查询或其他属性查询的情况；

6）不适用物理表无法分片、分布式事务强一致性、分布式数据 JOIN 查询的应用场景。

5、关键特性

  • 支持 SQL92 标准；
  • 支持 MySQL、Oracle、DB2、SQL Server、PostgreSQL 等 DB 的常见 SQL 语法；
  • 遵守 MySQL 原生协议，跨语言，跨平台，跨数据库的通用中间件代理；
  • 基于心跳的自动故障切换，支持读写分离，支持 MySQL 主从库，以及 Galera Cluster 集群；
  • 支持 Galera for MySQL 集群，Percona Cluster 或者 MariaDB cluster；
  • 基于 Nio 实现，有效管理线程，解决高并发问题；
  • 支持数据的多片自动路由与聚合，支持 sum、count、max 等常用的聚合函数,支持跨库分页；
  • 支持单库内部任意 JOIN，支持跨库2表 JOIN，甚至基于 Caltlet 的多表 JOIN；
  • 支持通过全局表，ER 关系的分片策略，实现了高效的多表 JOIN 查询；
  • 支持多租户方案；
  • 支持 XA 分布式事务（1.6.5）；
  • 支持全局序列号，解决分布式下的主键生成问题；
  • 分片规则丰富，插件化开发，易于扩展；
  • 强大的 Web 监控系统，命令行监控；
  • 支持前端作为 MySQL 通用代理，后端 JDBC 方式支持 Oracle、DB2、SQL Server 、 MongoDB 、巨杉；
  • 支持密码加密；
  • 支持服务降级；
  • 支持 IP 白名单；
  • 支持 SQL 黑名单、SQL 注入攻击拦截；
  • 支持 Prepare 预编译指令（1.6）；
  • 支持非堆内存(Direct Memory)聚合计算（1.6）；
  • 支持 PostgreSQL 的 Native 协议（1.6）；
  • 支持 MySQL 和 Oracle 存储过程，out 参数、多结果集返回（1.6）；
  • 支持 Zookeeper 协调主从切换、zk 序列、配置 zk 化（1.6）；
  • 支持库内分表（1.6）；
  • 集群基于 ZooKeeper 管理，在线升级，扩容，智能优化，大数据处理（2.0开发版）。

6、基本概念

1）物理库和物理表：在数据库实例上部署的物理数据库（如：MySQL 数据库）和库中的表；

2）逻辑表：MyCat 定义的表，MyCat 将逻辑表的操作解释为物理库表的操作，一个逻辑表可能对应多个物理库表；

3）逻辑库：MyCat 定义的逻辑表集合。

2.数据库集群部署拓扑图

部署拓扑图

网络资源规划：

1、MySQL 主从库

节点名 主机名 IP:PORT 程序 操作系统
数据库-1 DB-M 192.168.0.20:3306 MySQL 8 CentOS8
数据库-2 DB-S1 192.168.0.21:3306 MySQL 8 CentOS8
数据库≥3 DB-S2 192.168.0.22:3306 MySQL 8 CentOS8

2、MyCat + Keepalived 高可用集群

节点名 主机名 IP:PORT 程序 操作系统
集群节点-1 CLS-1 192.168.0.31:8066 / 112 MyCat / Keepalived CentOS8
集群节点≥2 CLS-2 192.168.0.32:8066 / 112 MyCat / Keepalived CentOS8

Keepalived Virtual IP：192.168.0.30。

3、MyCat 监控节点

  • 主机名：Monitor
  • IP 地址：192.168.0.40:8082
  • 程序：MyCat-Web，Zookeeper
  • 系统：CentOS8

4、客户端：同一网段计算机，部署 HeidiSQL 或应用系统的调用程序模块。

3.MySQL8 + Replication 主备库部署方案

1、在 MySQL 主从库的节点上安装 MySQL8 数据库。

有关如何安装 MySQL8 数据库，请阅读文章《RedHat/CentOS8【MySQL8】安装、配置和管理》，文章地址【https://www.jianshu.com/p/b68e2120a068】。

2、部署 MySQL 主从库。

有关如何部署 MySQL8 主从数据库，请阅读文章《数据库架构之【MySQL8+Replication】RDBMS 主从库读写分离方案》，文章地址【https://www.jianshu.com/p/af9d16ce00f9】。

4.MyCat 集群中间件的安装和配置

以 "MyCat + Keepalived 高可用集群" 中的 "集群节点-1" 为例：

1、安装 OpenJDK 1.8 或 OracleJDK 1.8。

1）使用 YUM 源安装OpenJDK 1.8。

[centos@CLS-1 ~]$ sudo dnf install java-1.8.0-openjdk

2）验证Java运行环境。

[centos@CLS-1 ~]$ java -vserion
openjdk version "1.8.0_252"
OpenJDK Runtime Environment (build 1.8.0_252-b09)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 25.252-b09, mixed mode)

2、打开 MyCat 下载页面【http://dl.mycat.org.cn/】，下载 MyCat 的编译程序 tar 包到用户主目录中。

MyCat 下载页面

3、解压缩编译程序 tar 包到"/usr/local"目录中。

[centos@CLS-1 ~]$ sudo tar xvf mycat2-1.11-05.tar.gz -C /usr/local
[centos@CLS-1 ~]$ ll /usr/local
drwxr-xr-x. 7 root root    67 5月  11 22:31 mycat

4、创建 MyCat 管理用户和组，并设置为程序安装目录的拥有者。

[centos@CLS-1 ~]$ sudo id mycat
id: “mycat”：无此用户
[centos@CLS-1 ~]$ sudo groupadd mycat
[centos@CLS-1 ~]$ sudo useradd -g mycat -s /bin/false mycat
[centos@CLS-1 ~]$ sudo chown -R mycat:mycat /usr/local/mycat

5、设置 MyCat 的配置文件参数。

使用文本编辑器打开配置文件：

[centos@CLS-1 ~]$ sudo gedit /usr/local/mycat/conf/mycat.yml

修改或验证文件中的以下参数并保存：

# 元数据
metadata:
  # 逻辑库，可以设置多个逻辑库
  schemas: [ { 
    # 逻辑库名称
    schemaName: 'db',
    # 逻辑库映射的数据源或读写分离集群
    targetName: 'repli',
    # 定义全局表（各个节点的数据是一致的，主要用于读写分离）
    globalTables: {
      # 全局表名称
      tbl_global: {
        # 建库脚本（用于 MyCat 分析数据结构）
        createTableSQL: 'CREATE TABLE `tbl_global` (`uid` INT NOT NULL AUTO_INCREMENT,`name` VARCHAR(50) NOT NULL,PRIMARY KEY (`uid`))',
        # 全局表映射的数据源节点集合
        #【targetName】全局表映射的数据源名称
        #【schemaName】全局表映射的物理数据库名称
        #【tableName】全局表映射的物理表名称
        dataNodes: [
          { targetName: 'ds1',schemaName: 'testdb', tableName: 'tbl_global' }
        ]
      }
    },
    # 定义分片表（数据分布存储在各个节点的同构表中，主要用于并发计算）
    # MyCat 提供按固定、枚举、时间、范围等十余种分片规则，以下只示例了固定分片和枚举分片规则，更多规则可参见：
    # https://github.com/MyCATApache/Mycat2/blob/master/doc/17-partitioning-algorithm.md
    shadingTables: {
      # 固定分片
      tbl_shad: {
        # 分片规则：
        #【columnName】用于划分数据分片的字段
        #【shardingType】分片的类型：NATURE_DATABASE_TABLE 表示固定分片，即根据一列(支持)或者多个列(暂不支持)的值映射成一个值,再根据该值通过单维度的分片算法计算出数据分片范围；
        #【function】PartitionByLong 分片算法：
        # 分片长度是分片范围的一种度量，总量是1024，每个 dataNode （分片节点）可以占有一个范围的分片长度。
        # 其中：partitionCount 是分片数量的数组，partitionLength 是每个分片长度的数组。
        # 本例：1024 = 2X256+1X512
        columns: [ { 
          columnName: 'uid',
          shardingType: 'NATURE_DATABASE_TABLE',
          function: { clazz: 'io.mycat.router.function.PartitionByLong', name: 'partitionByLong', properties: {partitionCount: '1,2', partitionLength: '512,256'}, ranges: {}}
        } ],
        # 建库脚本（用于 MyCat 分析数据结构）
        createTableSQL: 'CREATE TABLE `tbl_shad` (`uid` INT NOT NULL AUTO_INCREMENT,`name` VARCHAR(50) NOT NULL,PRIMARY KEY (`uid`))',
        # 分片表映射的数据源节点集合
        #【targetName】分片表映射的数据源名称
        #【schemaName】分片表映射的物理数据库名称
        #【tableName】分片表映射的物理表名称
        dataNodes: [
          { targetName: 'ds1',schemaName: 'shaddb1', tableName: 'tbl_shad' },
          { targetName: 'ds1',schemaName: 'shaddb2', tableName: 'tbl_shad' },
          { targetName: 'ds1',schemaName: 'shaddb3', tableName: 'tbl_shad' }
        ]
      },
      # 枚举分片
      tbl_shad_em: {
        # 分片规则：
        #【columnName】用于划分数据分片的字段
        #【function】PartitionByFileMap 分片算法：
        # 按照指定的数据字典进行分片路由，一般应用于按照租户账号或区域的方式计算数据分片范围。
        # 其中：type 是分片字段的类型，可以是：Integer,Byte,Char,String,Long,Double,Float,Short,Boolean,BigInteger,BigDecimal；
        # defaultNode 是无匹配字典时默认路由的分片，＜0表示不进行路由；
        # ranges 是字段值对应的 dataNodes 数组序号
        # 本例：当 shad 字段的值是 10001 时，将此脚本路由到 shaddb1 库的 tbl_shad_em 表上。
        columns: [ { 
          columnName: 'shad',
          function: { clazz: 'io.mycat.router.function.PartitionByFileMap', name: 'PartitionByFileMap', properties: { type: Integer, defaultNode: -1 }, ranges: { 10001: 0, 10002: 1, 10003: 2 }}
        } ],
        createTableSQL: 'CREATE TABLE `tbl_shad_em` (`uid` INT NOT NULL AUTO_INCREMENT,`name` VARCHAR(50) NOT NULL,`shad` INT NOT NULL, PRIMARY KEY (`uid`))',
        dataNodes: [
          { targetName: 'ds1',schemaName: 'shaddb1', tableName: 'tbl_shad_em' },
          { targetName: 'ds1',schemaName: 'shaddb2', tableName: 'tbl_shad_em' },
          { targetName: 'ds1',schemaName: 'shaddb3', tableName: 'tbl_shad_em' }
        ]
      }
     }
  } ]
# 用户认证和SQL脚本匹配拦截器
interceptors: [ {
  # 用户拦截器
  #【ip】客户端IP，支持正则表达式
  #【username】登录用户
  #【password】登录用户口令
  user:{ ip: '.',username: 'root',password: 'password' },
  # 事务模式，可选项为：xa 和 proxy，默认是 proxy
  # transactionType: proxy
} ]
# 数据源
datasource:
  # 数据源集合
  datasources: [{
    # 数据源名称
    name: 'ds1', 
    # 数据库IP地址
    ip: '192.168.0.20',
    # 数据库服务端口
    port: '3306',
    # 数据库登录用户
    user: 'root',
    # 数据库登录用户口令
    password: 'password',
    # 最大连接数
    maxCon: 10000,
    # 最小连接数
    minCon: 0,
    # 连接重试次数
    maxRetryCount: 3,
    # 连接超时时间，单位：毫秒
    maxConnectTimeout: 10000, 
    # 数据库类型，可选项：mysql 或 jdbc
    dbType: 'mysql', 
    # 数据库连接字符串
    url: 'jdbc:mysql://192.168.0.20:3306?characterEncoding=utf8&useSSL=true&allowMultiQueries=true',
    # 负载均衡权重
    weight: 1, 
    # 与后端数据库建立连接后执行的初始化 SQL 脚本，如："use mysql"
    initSqls: [],  
    # READ,WRITE,READ_WRITE ,集群信息中是主节点,则默认为读写,副本则为读,此属性可以强制指定可写
    instanceType: ,
    # JDBC 每次获取连接是否都执行 initSqls 脚本
    initSqlsGetConnection: true
  },
  {
    name: 'ds2', 
    ip: '192.168.0.21',
    port: '3306',
    user: 'root',
    password: 'password',
    maxCon: 10000,
    minCon: 0,
    maxRetryCount: 3,
    maxConnectTimeout: 10000, 
    dbType: 'mysql', 
    url: 'jdbc:mysql://192.168.0.21:3306?characterEncoding=utf8&useSSL=true&allowMultiQueries=true',
    weight: 1, 
    initSqls: [],  
    instanceType: ,
    initSqlsGetConnection: true
  },
  {
    name: 'ds3', 
    ip: '192.168.0.22',
    port: '3306',
    user: 'root',
    password: 'password',
    maxCon: 10000,
    minCon: 0,
    maxRetryCount: 3,
    maxConnectTimeout: 10000, 
    dbType: 'mysql', 
    url: 'jdbc:mysql://192.168.0.22:3306?characterEncoding=utf8&useSSL=true&allowMultiQueries=true',
    weight: 1, 
    initSqls: [],  
    instanceType: ,
    initSqlsGetConnection: true
  } ]
  # MyCat 数据源实现类
  datasourceProviderClass: 'io.mycat.datasource.jdbc.datasourceProvider.AtomikosDatasourceProvider'
  # 心跳定时器，表示 MyCat 启动后，延迟 initialDelay 秒后连接后端数据源。
  timer: {initialDelay: 0, period: 3, timeUnit: 'SECONDS'}
# 读写分离集群
cluster:
  # 关闭集群心跳,此时集群认为所有数据源都是可用的，可以通过 MyCat 提供的外部接口设置数据源可用信息达到相同效果
  close: true
  # 集群集合
  clusters: [ {
    # 集群名称
    name: 'repli',
    # 集群类型：SINGLE_NODE（单一节点），MASTER_SLAVE（主从集群） ，GARELA_CLUSTER（多主集群）
    replicaType: 'MASTER_SLAVE', 
    # 切换类型：NOT_SWITCH（不进行主从切换），SWITCH（进行主从切换）
    switchType: 'SWITCH', 
    # 查询请求的负载均衡类型，BALANCE_ALL（所有数据源参与负载均衡），BALANCE_ALL_READ（从库数据源参与负载均衡），BALANCE_NONE:（无负载均衡）
    readBalanceType: 'BALANCE_ALL', 
    # 查询请求的负载均衡插件
    readBalanceName: 'BalanceRoundRobin',  
    # 修改请求的负载均衡插件
    writeBalanceName: 'BalanceRoundRobin',  
    # 主节点列表,普通主从,当主失去连接后,依次选择列表中存活的作为主节点
    masters: [ 'ds1', 'ds2' ],  
    # 从节点列表
    replicas: [ 'ds3' ], 
    # 集群最占用大连接限制
    maxCon: , 
    # 心跳设置
    heartbeat: {
      # 心跳重试次数
      maxRetry: 3, 
      # 最小主从切换间隔
      minSwitchTimeInterval: 120000, 
      # 心跳超时值，单位（毫秒）
      heartbeatTimeout: 100000,
      # MySQL 二进制日志（binlog）延迟值
      slaveThreshold: 0, 
      # 进行心跳的方式,mysql或者jdbc两种
      requestType: 'mysql'
    }
  } ]
  timer: { initialDelay: 10, period: 5, timeUnit: 'SECONDS' }
# 插件
plug:
  # 负载均衡算法实现类
  # BalanceLeastActive
  # 最少正在使用的连接数的 MySQL 数据源被选中，如果连接数相同，则从连接数相同的数据源中的随机，使慢的机器收到更少。
  # BalanceRandom
  # 利用随机算法产生随机数，然后从活跃的mysql数据源中进行选取。
  # BalanceRoundRobin
  # 加权轮训算法，记录轮训的权值，每次访问加一，得到n，然后对 MySQL 数据源进行轮训，如果权值已经为零，则跳过，如果非零则减一，n减1，直n为零则选中的节点就是需要访问的mysql数据源节点。
  # BalanceRunOnReplica
  # 把请求尽量发往从节点,不会把请求发到不可读(根据延迟值判断)与不可用的从节点
  loadBalance:
    defaultLoadBalance: 'balanceRandom'
    loadBalances: [
      { name: 'BalanceRunOnMaster', clazz: 'io.mycat.plug.loadBalance.BalanceRunOnMaster' },
      { name: 'BalanceLeastActive', clazz: 'io.mycat.plug.loadBalance.BalanceLeastActive' },
      { name: 'BalanceRoundRobin', clazz: 'io.mycat.plug.loadBalance.BalanceRoundRobin' },
      { name: 'BalanceRunOnReplica', clazz: 'io.mycat.plug.loadBalance.BalanceRunOnReplica' },
      { name: 'BalanceRunOnRandomMaster', clazz: 'io.mycat.plug.loadBalance.BalanceRunOnRandomMaster' }
    ]
# 服务器
server:
  # 监听 IP 地址
  ip: 0.0.0.0
  # 监控服务端口
  port: 8066
  reactorNumber: 1
properties:
  key: 'value'

#lib start
#lib end

MyCat 配置相关资料：
https://gitee.com/cos9527/Mycat2/blob/master/doc/00-mycat-readme.md
https://www.ctolib.com/MyCATApache-Mycat2.html#articleHeader7
https://github.com/MyCATApache/Mycat2/blob/master/doc

6、配置 MyCat 服务开机自启动。

使用文本编辑器创建配置文件：

[centos@CLS-1 ~]$ sudo gedit /usr/lib/systemd/system/mycat.service

编写文件内容并保存如下：

[Unit]
Description=MyCat2 Server
After=syslog.target network.target

[Service]
Type=forking
User=mycat
Group=mycat

ExecStart=/usr/local/mycat/bin/mycat start
ExecStop=/usr/local/mycat/bin/mycat stop
ExecReload=/usr/local/mycat/bin/mycat restart

[Install]
WantedBy=multi-user.target

设置开机启动：

[centos@CLS-1 ~]$ sudo systemctl daemon-reload
[centos@CLS-1 ~]$ sudo systemctl enable mycat.service

7、启动 MyCat 服务。

[centos@CLS-1 ~]$ sudo systemctl start mycat.service

8、设置防火墙端口（CentOS8默认安装firewall防火墙），允许"8066"端口（MyCat 默认端口）访问服务器。

[centos@CLS-1 ~]$ sudo firewall-cmd --zone=public --add-port=8066/tcp --permanent
[centos@CLS-1 ~]$ sudo firewall-cmd --reload

注意：其他"MyCat + Keepalived 高可用集群"节点上全部需要按照以上步骤配置。

9、MyCat 运维管理

1）启动 MyCat 服务（任选一种方式）

[centos@CLS-1 ~]$ sudo systemctl start mycat.service

或者

[centos@CLS-1 ~]$ sudo -u mycat /usr/local/mycat/bin/mycat start

2）停止 MyCat 服务（任选一种方式）

[centos@CLS-1 ~]$ sudo systemctl stop mycat.service

或者

[centos@CLS-1 ~]$ sudo -u mycat /usr/local/mycat/bin/mycat stop

3）重启 MyCat 服务

[centos@CLS-1 ~]$ sudo systemctl restart mycat.service

或者

[centos@CLS-1 ~]$ sudo -u mycat /usr/local/mycat/bin/mycat restart

4）查看 MyCat 服务状态

[centos@CLS-1 ~]$ sudo systemctl status mycat.service

或者

[centos@CLS-1 ~]$ sudo netstat -ntap | grep 8066
tcp6       0      0 :::8066                 :::*                    LISTEN      9688/java

5）启动 MyCat 服务开机自启动

[centos@CLS-1 ~]$ sudo systemctl enable mycat.service

6）禁用 MyCat 服务开机自启动

[centos@CLS-1 ~]$ sudo systemctl disable mycat.service

5.Keepalived 高可用中间件的安装和配置

以 "MyCat + Keepalived 高可用集群" 中的 "集群节点-1" 为例：

1、安装 EPEL 的 Yum源。

使用文本编辑器创建仓库配置文件：

[centos@CLS-1 ~ ]$ sudo gedit /etc/yum.repos.d/epel.repo

在文件中编写以下内容并保存：

[epel-modular]
name=Extra Packages for Enterprise Linux Modular $releasever - $basearch
baseurl=http://mirrors.aliyun.com/epel/$releasever/Modular/$basearch
enabled=1
gpgcheck=1
gpgkey=http://mirrors.aliyun.com/epel/RPM-GPG-KEY-EPEL-8

[epel]
name=Extra Packages for Enterprise Linux $releasever - $basearch
baseurl=http://mirrors.aliyun.com/epel/$releasever/Everything/$basearch
enabled=1
gpgcheck=1
gpgkey=http://mirrors.aliyun.com/epel/RPM-GPG-KEY-EPEL-8

更新 Yum 源：

[centos@CLS-1 ~]$ sudo dnf clean all
[centos@CLS-1 ~]$ sudo dnf makecache
Extra Packages for Enterprise Linux Modular 8 - 429 kB/s | 118 kB     00:00    
Extra Packages for Enterprise Linux 8 - x86_64  3.7 MB/s | 6.9 MB     00:01    
元数据缓存已建立。

EPEL（Extra Packages for Enterprise Linux）是企业级 Linux 操作系统的扩展包仓库，为 Redhat/CentOS系统提供大量的额外软件包。

2、安装 Keepalived。

[centos@CLS-1 ~]$ sudo dnf install keepalived

程序安装目录是"/usr/sbin"，配置文件目录是"/etc/keepalived"。

3、设置 Keepalived 配置文件参数。

使用文本编辑器打开配置文件：

[centos@CLS-1 ~ ]$ sudo gedit /etc/keepalived/keepalived.conf

在文件中编写以下内容并保存：

# 定义全局配置
global_defs {
    # 本地节点 ID 标识，一般设置为主机名。
    router_id mycat-1
}

# 定义周期性执行的脚本，脚本的退出状态码会被调用它的所有的 vrrp_instance 记录。
vrrp_script chk_mycat {
    # 执行脚本的路径。
    script "/etc/keepalived/mycat_check.sh"
    # 脚本执行的间隔（单位是秒）。默认为1s。
    interval 2
    # 当脚本调整优先级，从 -254 到 254。默认为2。
    # 1. 如果脚本执行成功(退出状态码为0)，weight大于0，则priority增加。
    # 2. 如果脚本执行失败(退出状态码为非0)，weight小于0，则priority减少。
    # 3. 其他情况下，priority不变。
    weight -20
    # 当脚本执行超过时长（单位是秒）则被认为执行失败。
    # 运行脚本的用户和组。
    user root root
    # timeout 30
    # 当脚本执行成功到设定次数时，才认为是成功。
    # rise 1
    # 当脚本执行失败到设定次数时，才认为是失败。
    # fall 3
}

# 定义虚拟路由，可以定义多个。
vrrp_instance VI_1 {
    # 本地节点初始状态，包括 MASTER（主节点） 和 BACKUP （备节点）。
    state MASTER
    # 本地节点绑定虚拟 IP 的网络接口。
    interface ens33
    # 本地节点优先级，优先级高的节点将动态变成 MASTER 节点，接管 VIP 。初始状态下，MASTER 节点的优先级必须高于 BACKUP 节点。
    priority 100
    # VRRP 实例 ID，范围是0-255。同一集群的所有节点应设置一致的值。
    virtual_router_id 216
    # 组播信息发送时间间隔。同一集群的所有节点必须设置一样，默认为1秒。
    advert_int 1
    # 设置验证信息。同一集群的所有节点必须一致
    authentication {
        # 指定认证方式。PASS 表示简单密码认证(推荐)；AH:IPSEC认证(不推荐)。
        auth_type PASS
        # 指定认证所使用的密码，最多8位。
        auth_pass 1111
    }

    # 声明调用已定义的 vrrp_script 脚本。
    track_script {
        chk_mycat
    }

    # 定义虚拟 IP 地址。
    virtual_ipaddress {
        192.168.0.30
    }
}

# 定义对外提供服务 LVS （负载均衡）的 VIP 和 端口（当端口号设置为【0】时，表示所有端口），只实现高可用时可不配置。
virtual_server 192.168.0.30 8066 {  
    # 设置健康检查时间，单位是秒
    delay_loop 6 
    #负载均衡调度算法
    lb_algo rr
    # 设置LVS实现负载的机制，有NAT、TUN、DR三个模式    
    lb_kind DR
    # VIP 子网掩码
    nat_mask 255.255.255.0
    # 会话保持时间,一定时间之内用户无响应则下一次用户请求时需重新路由，一般设为0，表示不需要    
    persistence_timeout 0
    # 网络协议
    protocol TCP
    # 定义后端 RealServer 的真实服务器属性，IP 地址和端口（当端口号设置为【0】时，表示所有端口）
    real_server 192.168.0.31 8066 { 
        # 配置节点权值，数字越大权重越高 
        weight 1
        TCP_CHECK {  
            connect_timeout 10         
            nb_get_retry 3  
            delay_before_retry 3  
            connect_port 8066
        }  
    }  
    real_server 192.168.0.32 8066 {
        weight 1
        TCP_CHECK {  
            connect_timeout 10  
            nb_get_retry 3  
            delay_before_retry 3  
            connect_port 8066
        }  
    }
}

初始化的主节点和备节点的区别体现在以下参数中：

  • 初始主节点
vrrp_instance VI_1 {
    # 必须设置为 MASTER 。
    state MASTER
    # 必须设置为最大值。
    priority 100
}
  • 初始备节点
vrrp_instance VI_1 {
    # 必须设置为 BACKUP 。
    state BACKUP
    # 必须设置为小于主节点的值。
    priority 90
}

4、创建或编辑 MyCat 检测脚本文件。文件路径对应配置文件中 vrrp_script 的 script 设置值。

使用文本编辑器创建脚本文件：

[centos@CLS-1 ~ ]$ sudo gedit /etc/keepalived/mycat_check.sh

在脚本文件中编写以下内容并保存：

#!/bin/bash
if [ ! -f "/usr/local/mycat/logs/mycat.pid" ]; then
    sudo -u mycat /usr/local/mycat/bin/mycat restart
    sleep 2
    if [ ! -f "/usr/local/mycat/logs/mycat.pid" ]; then
        killall -9 keepalived
    fi
fi

给脚本文件增加可执行权限：

[centos@CLS-1 ~ ]$ sudo chmod 755 /etc/keepalived/mycat_check.sh

5、配置 Keepalived 系统服务。

使用文本编辑器创建配置文件：

[centos@CLS-1 ~ ]$ sudo gedit /usr/lib/systemd/system/keepalived.service

验证或修改文件内容并保存如下：

[Unit]
Description=LVS and VRRP High Availability Monitor
After=network-online.target syslog.target
Wants=network-online.target

[Service]
Type=forking
User=root
Group=root
PIDFile=/var/run/keepalived.pid
KillMode=process
EnvironmentFile=-/etc/sysconfig/keepalived
ExecStart=/usr/sbin/keepalived $KEEPALIVED_OPTIONS
ExecReload=/bin/kill -HUP $MAINPID
ExecStop=/bin/kill -HUP $MAINPID

[Install]
WantedBy=multi-user.target

重新加载系统服务管理器：

[centos@CLS-1 ~ ]$ sudo systemctl daemon-reload

6、设置防火墙端口（CentOS8默认安装firewall防火墙），允许"112"端口（Keepalived 默认端口）访问服务器。

[centos@CLS-1 ~ ]$ sudo firewall-cmd --zone=public --add-port=112/tcp --permanent
[centos@CLS-1 ~ ]$ sudo firewall-cmd --reload

7、启动/重启 Keepalived 服务（不建议设置为开机自启动）。

启动 Keepalived 服务之前，应确保已正确启动了各节点的 MyCat 服务。各节点的启动或重启的顺序为：① 启动 Keepalived 主节点；② 依次启动 Keepalived 备节点。

[centos@CLS-1 ~ ]$ sudo systemctl restart keepalived.service

8、启动 Keepalived 可能因为各种未知的原因失败，主要是由于引发了 SELinux 异常。有关如何解决 SELinux 引起的异常，请阅读文章《RedHat/CentOS8【SELinux】引起的安全策略问题解决方案》，文章地址【https://www.jianshu.com/p/a13f974f8bae】。

注意：其他"MyCat + Keepalived 高可用集群"节点上全部需要按照以上步骤配置。

6.MyCat 监控中间件的安装和配置

1、安装 OpenJDK 1.8 或 OracleJDK 1.8。

1）使用 YUM 源安装OpenJDK 1.8。

[centos@Monitor ~]$ sudo dnf install java-1.8.0-openjdk

2）验证Java运行环境。

[centos@Monitor ~]$ java -vserion
openjdk version "1.8.0_252"
OpenJDK Runtime Environment (build 1.8.0_252-b09)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 25.252-b09, mixed mode)

2、打开 MyCat 下载页面【http://dl.mycat.org.cn/】，下载 MyCat-Web 和 Zookeeper 的编译程序 tar 包到用户主目录中。

MyCat-Web 和 Zookeeper 下载页面

3、解压缩 Zookeeper 编译程序 tar 包到"/usr/local"目录中。

[centos@Monitor ~]$ sudo tar xvf zookeeper-3.4.6.tar.gz -C /usr/local
[centos@Monitor ~]$ ll /usr/local
drwxr-xr-x. 10 root root  4096 2月  20 2014 zookeeper-3.4.6

4、从模板创建 Zookeeper 配置文件。

[centos@Monitor ~]$ sudo cp /usr/local/zookeeper-3.4.6/conf/zoo_sample.cfg /usr/local/zookeeper-3.4.6/conf/zoo.cfg

5、配置 Zookeeper 服务开机自启动。

使用文本编辑器创建配置文件：

[centos@Monitor ~]$ sudo gedit /usr/lib/systemd/system/zookeeper.service

编写文件内容并保存如下：

[Unit]
Description=Zookeeper Server
After=syslog.target network.target

[Service]
Type=forking
User=root
Group=root

ExecStart=/usr/local/zookeeper-3.4.6/bin/zkServer.sh start
ExecStop=/usr/local/zookeeper-3.4.6/bin/zkServer.sh stop
ExecReload=/usr/local/zookeeper-3.4.6/bin/zkServer.sh restart

[Install]
WantedBy=multi-user.target

设置开机启动：

[centos@Monitor ~]$ sudo systemctl daemon-reload
[centos@Monitor ~]$ sudo systemctl enable zookeeper.service

6、启动 Zookeeper 服务。

[centos@Monitor ~]$ sudo systemctl start zookeeper.service

7、设置防火墙端口（CentOS8默认安装firewall防火墙），允许"2181"端口（Zookeeper 默认端口）访问服务器。

[centos@Monitor ~ ]$ sudo firewall-cmd --zone=public --add-port=2181/tcp --permanent
[centos@Monitor ~ ]$ sudo firewall-cmd --reload

8、解压缩 MyCat-Web 编译程序 tar 包到"/usr/local"目录中。

[centos@Monitor ~]$ sudo tar xvf Mycat-web-1.0-SNAPSHOT-20170102153329-linux.tar.gz -C /usr/local
[centos@Monitor ~]$ ll /usr/local
drwxrwxrwx. 5 root  root     96 10月 20 2015 mycat-web

9、设置 MyCat-Web 配置文件参数。

使用文本编辑器打开配置文件：

[centos@Monitor ~ ]$ sudo gedit /usr/local/mycat-web/mycat-web/WEB-INF/classes/mycat.properties

在文件中编写以下内容并保存：

show.period=3000000
# Zookeeper 服务器IP和端口号
zookeeper=127.0.0.1:2181

mycat_warn_mail=[{"cc"\:"sohudo@mycat.io","index"\:1,"mangerPort"\:"465","smtpHost"\:"smtp.139.com","smtpPassword"\:"123456","smtpProtocol"\:"smtp","smtpUser"\:"agile_louie@139.com","to"\:"9183838@qq.com"}]
##sql\u4E0A\u7EBF\u76F8\u5173\u914D\u7F6E

# MyCat 服务器IP地址
sqlonline.server=192.168.0.20
# MyCat 登录用户
sqlonline.user=root
# MyCat 登录用户口令
sqlonline.passwd=123456a?

10、设置防火墙端口（CentOS8默认安装firewall防火墙），允许"8082"端口（MyCat-Web 默认端口）访问服务器。

[centos@Monitor ~ ]$ sudo firewall-cmd --zone=public --add-port=8082/tcp --permanent
[centos@Monitor ~ ]$ sudo firewall-cmd --reload

11、启动 MyCat-Web 服务。

[centos@Monitor ~]$ cd /usr/local/mycat-web
[centos@Monitor mycat-web]$ ./start.sh

12、验证 MyCat-Web 服务正常运行。使用浏览器客户端访问 MyCat-Web 的 Http 服务接口进行测试，输入：http://<IP>:<PORT>/mycat，默认端口是【8082】。

MyCat-Web 正常访问页面

13、MyCat Web 运维管理

1）启动 MyCat Web 服务（任选一种方式）

[centos@Monitor ~]$ cd /usr/local/mycat-web
[centos@Monitor mycat-web]$ ./start.sh

2）停止 MyCat 服务（任选一种方式）

[centos@Monitor ~]$ sudo netstat -ntap | grep 8082
tcp6       0      0 :::8082                 :::*                    LISTEN      78278/java
[centos@Monitor ~]$ sudo kill -9 78278

3）重启 MyCat 服务

[centos@Monitor ~]$ sudo netstat -ntap | grep 8082
tcp6       0      0 :::8082                 :::*                    LISTEN      78278/java
[centos@Monitor ~]$ sudo kill -9 78278
[centos@Monitor ~]$ cd /usr/local/mycat-web
[centos@Monitor mycat-web]$ ./start.sh

4）查看 MyCat 服务状态

[centos@Monitor ~]$ sudo netstat -ntap | grep 8082
tcp6       0      0 :::8082                 :::*                    LISTEN      78278/java
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