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搭建 TiDB 负载均衡环境 -HAproxy+KeepAlived 实践

  • 2023-06-16
    北京
  • 本文字数:5301 字

    阅读完需:约 17 分钟

作者: 我是咖啡哥原文来源:https://tidb.net/blog/8e8cca1d

前言

HAProxy 提供 TCP 协议下的负载均衡能力,TiDB 客户端通过连接 HAProxy 提供的浮动 IP 即可对数据进行操作,实现 TiDB Server 层的负载均衡。同时,HAproxy 部署 2 个节点,使用 KeepAlived 来实现高可用。

环境说明

TiDB 版本:V7.1.0


haproxy 版本:2.6.2


OS 环境:Centos 7.9

简易架构:

0


此文档根据生产实际环境搭建验证后,总结输出,IP 经过脱敏。

一、安装 HAproxy

主备节点都安装,配置文件全部一致,没有主备之分。


参考:https://docs.pingcap.com/zh/tidb/stable/haproxy-best-practices#haproxy-%E5%9C%A8-tidb-%E4%B8%AD%E7%9A%84%E6%9C%80%E4%BD%B3%E5%AE%9E%E8%B7%B5

1、下载 haproxy

wget https://www.haproxy.org/download/2.6/src/haproxy-2.6.2.tar.gz

2、编译安装 HAproxy

先安装依赖包


yum -y install epel-release gcc systemd-devel


编译安装 HAproxy


tar zxf haproxy-2.6.2.tar.gz cd haproxy-2.6.2 make clean make -j 8 TARGET=linux-glibc USE_THREAD=1 make PREFIX=/opt/haproxy SBINDIR=/opt/haproxy/bin install
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3、配置环境变量

所有用户


echo 'export PATH=/opt/haproxy/bin:$PATH' >> /etc/profile . /etc/profile which haproxy
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4、haproxy.cfg 配置文件

vim /opt/haproxy/haproxy.cfg


global                                     # 全局配置。   log         127.0.0.1 local2            # 定义全局的 syslog 服务器,最多可以定义两个。   chroot      /opt/haproxy/var/lib/haproxy            # 更改当前目录并为启动进程设置超级用户权限,从而提高安全性。   pidfile     /opt/haproxy/var/run/haproxy.pid        # 将 HAProxy 进程的 PID 写入 pidfile。   maxconn     4096                        # 单个 HAProxy 进程可接受的最大并发连接数,等价于命令行参数 "-n"。   nbthread    48                          # 最大线程数。线程数的上限与 CPU 数量相同。   user        tidb                     # 同 UID 参数。   group       tidb                     # 同 GID 参数,建议使用专用用户组。   daemon                                  # 让 HAProxy 以守护进程的方式工作于后台,等同于命令行参数“-D”的功能。当然,也可以在命令行中用“-db”参数将其禁用。   stats socket /opt/haproxy/var/lib/haproxy/stats     # 统计信息保存位置。
defaults # 默认配置。 log global # 日志继承全局配置段的设置。 retries 2 # 向上游服务器尝试连接的最大次数,超过此值便认为后端服务器不可用。 timeout connect 2s # HAProxy 与后端服务器连接超时时间。如果在同一个局域网内,可设置成较短的时间。 timeout client 30000s # 客户端与 HAProxy 连接后,数据传输完毕,即非活动连接的超时时间。 timeout server 30000s # 服务器端非活动连接的超时时间。
listen admin_stats # frontend 和 backend 的组合体,此监控组的名称可按需进行自定义。 bind 0.0.0.0:8080 # 监听端口。 mode http # 监控运行的模式,此处为 `http` 模式。 option httplog # 开始启用记录 HTTP 请求的日志功能。 maxconn 10 # 最大并发连接数。 stats refresh 30s # 每隔 30 秒自动刷新监控页面。 stats uri /haproxy # 监控页面的 URL。 stats realm HAProxy # 监控页面的提示信息。 stats auth admin:Pingcap # 监控页面的用户和密码,可设置多个用户名。 stats hide-version # 隐藏监控页面上的 HAProxy 版本信息。 stats admin if TRUE # 手工启用或禁用后端服务器(HAProxy 1.4.9 及之后版本开始支持)。
listen tidb-cluster # 配置 database 负载均衡。 bind 192.168.1.238:4000 # 浮动 IP 和 监听端口。 mode tcp # HAProxy 要使用第 4 层的传输层。 balance leastconn # 连接数最少的服务器优先接收连接。`leastconn` 建议用于长会话服务,例如 LDAP、SQL、TSE 等,而不是短会话协议,如 HTTP。该算法是动态的,对于启动慢的服务器,服务器权重会在运行中作调整。 server tidb-192.168.1.217:4000 192.168.1.217:4000 check inter 2000 rise 2 fall 3 # 检测 4000 端口,检测频率为每 2000 毫秒一次。如果 2 次检测为成功,则认为服务器可用;如果 3 次检测为失败,则认为服务器不可用。 server tidb-192.168.1.237:4000 192.168.1.237:4000 check inter 2000 rise 2 fall 3
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5、创建配置文件里面使用到的目录

mkdir -p /opt/haproxy/var/lib/haproxy/ mkdir -p /opt/haproxy/var/run
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6、修改系统参数

一定要记得 sysctl -p 生效


echo "net.ipv4.ip_nonlocal_bind = 1" >>/etc/sysctl.conf echo "net.ipv4.ip_forward = 1" >> /etc/sysctl.conf sysctl -p
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7、启动 HAproxy

haproxy -f /opt/haproxy/haproxy.cfg
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8、访问 HAProxy 监控页面

密码见配置文件 auth 部分配置。


http://192.168.1.214:8080/haproxy


http://192.168.1.215:8080/haproxy

二、keepalived 安装、配置

前面已经安装了 HAproxy,并且启动。但是 VIP 并不会自动给你挂上。HAproxy 进程挂了也不会给你拉起来,HA 也不能做主备切换。这时候就该 KP 登场拉。

1、安装 keepalived

直接 yum 安装,省时省力。


yum -y install keepalived
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2、主节点 kp 配置文件

vim /etc/keepalived/keepalived.conf


global_defs {    router_id haproxy1                  # 虚拟路由名称    script_user root    enable_script_security}

# HAProxy健康检查配置vrrp_script chk_haproxy { script "/etc/keepalived/chk_haproxy.sh" # 使用killall -0检查haproxy实例是否存在,性能高于ps命令 interval 5 # 脚本运行周期,秒}


# 虚拟路由配置vrrp_instance VI_cubc_his { state MASTER # 本机实例状态,MASTER/BACKUP,备机配置文件中请写BACKUP interface eth0 # 本机网卡名称,使用ifconfig命令查看 virtual_router_id 238 # 虚拟路由编号,主备机保持一致 priority 101 # 本机初始权重,备机请填写小于主机的值(例如99) advert_int 1 # 争抢虚地址的周期,秒 authentication { auth_type PASS auth_pass 4gjfethTonUY7kXU # 认证类型和密码主备一样,要不然无法互相认证 } virtual_ipaddress { 192.168.1.238 # 虚地址IP,主备机保持一致 } track_script { chk_haproxy # 对应的健康检查配置 }}
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3、备节点 kp 配置文件

vim /etc/keepalived/keepalived.conf



global_defs { router_id haproxy2 # 虚拟路由名称 script_user root enable_script_security}
# HAProxy健康检查配置vrrp_script chk_haproxy { script "/etc/keepalived/chk_haproxy.sh" # 使用killall -0检查haproxy实例是否存在,性能高于ps命令 interval 5 # 脚本运行周期,秒}

# 虚拟路由配置vrrp_instance VI_cubc_his { state BACKUP # 本机实例状态,MASTER/BACKUP,备机配置文件中请写BACKUP interface eth0 # 本机网卡名称,使用ifconfig命令查看 virtual_router_id 238 # 虚拟路由编号,主备机保持一致 priority 99 # 本机初始权重,备机请填写小于主机的值(例如99) advert_int 1 # 争抢虚地址的周期,秒 authentication { auth_type PASS auth_pass 4gjfethTonUY7kXU # 认证类型和密码主备一样,要不然无法互相认证 } virtual_ipaddress { 192.168.1.238 # 虚地址IP,主备机保持一致 } track_script { chk_haproxy # 对应的健康检查配置 }}
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注意:


virtual_router_id 要保持一致。


不一致的地方:router_id、priority、state


网卡名称 interface 根据你的实际环境来。

4、脚本检测扩展

kp 自动检测 haproxy 是否启动,如果没有启动会自动启动,启动一次没成功就会自动关闭 kp


vim /etc/keepalived/chk_haproxy.sh


#!/bin/bashA=`ps -C haproxy --no-header |wc -l`if [ $A -eq 0 ];then   /opt/haproxy/bin/haproxy -f /opt/haproxy/haproxy.cfg   sleep 3   if [ `ps -C haproxy --no-header |wc -l` -eq 0 ];then       systemctl stop keepalived   fifi
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记得修改权限


chmod 744 /etc/keepalived/chk_haproxy.sh
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5、设置 keepalived 自动启动

如果主机重启了就不担心 HAproxy 不自动启动了。


systemctl list-unit-files |grep keepalived
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-- 设置开机自动启动


systemctl enable keepalived.service
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三、环境验证

1、启动备节点 KP

systemctl start keepalived
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验证相关进程状态和 VIP


ps -ef|grep haproxy systemctl status keepalived ip a|grep inet
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如果进程都在,VIP 也已经挂载成功。此时可以使用 VIP 连接数据库拉。

2、启动主节点 kp

systemctl start keepalived
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验证相关进程状态和 VIP


ps -ef|grep haproxy systemctl status keepalived ip a|grep inet
复制代码


如果前面配置无误,此时 VIP 会自动漂移到主节点,因为主节点设置的 priority 更大。备节点的 VIP 会自动卸载。

3、kill haproxy 测试

kill 后 kp 会自动拉起来,如果拉不起来,kp 服务也会自动停止。


所有,正常停止 HAproxy,直接杀 ha 的进程是不行的,得手动把 kp 停掉。

四、测试 IP 透传功能

上面搭建好的 HA 环境,SHOW PROCESSLIST 看到的客户端 IP 都是 HAproxy 节点的 IP,如果要查看真实的 IP,还需要做 2 点配置。

1、修改 HAproxy 的配置文件

如要通过 SHOW PROCESSLIST 查看连接来源 IP,需要配置使用 PROXY 协议连接 TiDB。


tidb 配置那行添加 check port 10080 send-proxy


注意:这里把检测端口换成了 10080,不是 4000,不然 tidb 会一直刷 write: connection reset by peer


   server tidb-192.168.1.217:4000  192.168.1.237:4000 check port 10080  send-proxy  inter 2000 rise 2 fall 3   server tidb-192.168.1.237:4000  192.168.1.237:4000 check port 10080  send-proxy  inter 2000 rise 2 fall 3
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2、修改 tidb 集群参数

使用 PROXY 协议时,你需要在 tidb-server 的配置文件中设置 proxy-protocol.networks。


tiup cluster edit-config tidb-test
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添加 proxy-protocol.networks 参数,里面配置的 IP 为 HAproxy 节点 IP。


server_configs:  tidb:    proxy-protocol.networks: 192.168.1.214,192.168.1.215
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重启 tidb 节点


tiup cluster reload tidb-test -R tidb
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3、使用 VIP 连接 tidb 验证

使用 VIP 连接 tidb,show processlist 验证 IP,测试可以看到真实 IP 拉。


mysql -h192.168.1.238 -P4000 -uroot -p -A
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常见报错:


ERROR 2013 (HY000): Lost connection to MySQL server at 'reading authorization packet', system error: 0 
ERROR 2013 (HY000): Lost connection to MySQL server at 'reading initial communication packet', system error: 0
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五、常见报错、参考文档

1、HAproxy 启动报错

haproxy -f /opt/haproxy/haproxy.cfg
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[NOTICE]   (3526) : haproxy version is 2.6.2-16a3646[NOTICE]   (3526) : path to executable is /opt/haproxy/bin/haproxy[ALERT]    (3526) : Binding [/opt/haproxy/haproxy.cfg:32] for proxy tidb-cluster: cannot bind socket (Cannot assign requested address) for [192.168.1.238:4000][ALERT]    (3526) : [haproxy.main()] Some protocols failed to start their listeners! Exiting.

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没有配置系统参数,或者参数未生效。


echo "net.ipv4.ip_nonlocal_bind = 1" >>/etc/sysctl.confecho "net.ipv4.ip_forward = 1" >> /etc/sysctl.conf
sysctl -p
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2、解决 Keepalived 脚本启动时 warning、Unsafe

https://blog.csdn.net/Kangyucheng/article/details/110122893

3、配置 Haproxy 透传参数 send-proxy 后,tidb 日志一直报 write: connection reset by peer

见:https://asktug.com/t/topic/1007543/1


感谢 裤衩儿飞上天的指点。


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