MySQL ProxySQL + Keepalived 自动切换方案

架构设计

基本架构

ProxySQL 层：2个ProxySQL节点，实现读写分离和负载均衡
Keepalived 层：在ProxySQL节点上部署，提供VIP（虚拟IP）管理
MySQL 层：1主多从架构，使用MHA或其他方案实现主从切换

组件说明

ProxySQL：开源的MySQL代理，支持读写分离、连接池、查询路由等功能
Keepalived：基于VRRP协议的高可用解决方案，实现VIP的故障转移
MySQL：主从复制架构，提供数据存储服务

数据流

应用程序连接到VIP
Keepalived将请求转发到活动的ProxySQL节点
ProxySQL根据规则将请求路由到MySQL主库（写操作）或从库（读操作）
当活动ProxySQL节点故障时，Keepalived自动将VIP切换到备用ProxySQL节点

部署准备

系统要求

硬件要求

ProxySQL 节点：
- CPU：至少2核
- 内存：至少4GB
- 磁盘：至少50GB
- 网络：与MySQL节点网络互通
MySQL 节点：
- 按照MySQL生产环境要求配置

软件要求

操作系统：Linux（推荐CentOS 7+ 或 Ubuntu 16.04+）
ProxySQL：2.0.0+ 版本
Keepalived：1.3.5+ 版本
MySQL：5.7+ 版本
依赖包：
- gcc
- gcc-c++
- make
- openssl-devel
- libnl3-devel
- net-snmp-devel

网络规划

节点类型	主机名	IP地址	VIP
ProxySQL 1	proxysql1	192.168.1.101	192.168.1.100
ProxySQL 2	proxysql2	192.168.1.102	192.168.1.100
MySQL 主库	mysql-master	192.168.1.201	-
MySQL 从库1	mysql-slave1	192.168.1.202	-
MySQL 从库2	mysql-slave2	192.168.1.203	-

安装与配置

安装 ProxySQL

在所有 ProxySQL 节点上执行

bash

# 下载并安装 ProxySQL
wget https://github.com/sysown/proxysql/releases/download/v2.4.4/proxysql-2.4.4-1-centos7.x86_64.rpm
yum localinstall proxysql-2.4.4-1-centos7.x86_64.rpm

# 启动 ProxySQL
systemctl start proxysql
systemctl enable proxysql

# 检查状态
systemctl status proxysql

安装 Keepalived

在所有 ProxySQL 节点上执行

bash

# 安装 Keepalived
yum install keepalived -y

# 启动 Keepalived
systemctl start keepalived
systemctl enable keepalived

# 检查状态
systemctl status keepalived

配置 ProxySQL

连接到 ProxySQL 管理接口

bash

mysql -u admin -padmin -h 127.0.0.1 -P 6032

添加 MySQL 服务器

sql

-- 添加主库
INSERT INTO mysql_servers (hostgroup_id, hostname, port, weight, max_connections, max_replication_lag) VALUES (10, '192.168.1.201', 3306, 1, 1000, 10);

-- 添加从库
INSERT INTO mysql_servers (hostgroup_id, hostname, port, weight, max_connections, max_replication_lag) VALUES (20, '192.168.1.202', 3306, 1, 1000, 10);
INSERT INTO mysql_servers (hostgroup_id, hostname, port, weight, max_connections, max_replication_lag) VALUES (20, '192.168.1.203', 3306, 1, 1000, 10);

-- 加载配置
LOAD MYSQL SERVERS TO RUNTIME;
SAVE MYSQL SERVERS TO DISK;

配置读写分离规则

sql

-- 添加查询规则
INSERT INTO mysql_query_rules (rule_id, active, match_pattern, destination_hostgroup, apply) VALUES (1, 1, '^SELECT.*FOR UPDATE', 10, 1);
INSERT INTO mysql_query_rules (rule_id, active, match_pattern, destination_hostgroup, apply) VALUES (2, 1, '^SELECT', 20, 1);

-- 加载配置
LOAD MYSQL QUERY RULES TO RUNTIME;
SAVE MYSQL QUERY RULES TO DISK;

添加监控用户

sql

-- 添加监控用户
INSERT INTO mysql_users (username, password, default_hostgroup, active, max_connections) VALUES ('monitor', 'monitor_pass', 10, 1, 100);

-- 加载配置
LOAD MYSQL USERS TO RUNTIME;
SAVE MYSQL USERS TO DISK;

配置监控脚本

创建监控脚本 /usr/local/bin/proxysql_monitor.sh：

bash

#!/bin/bash

# 检查 ProxySQL 状态
PROXYSQL_STATUS=$(systemctl status proxysql | grep Active | grep running | wc -l)

if [ $PROXYSQL_STATUS -eq 0 ]; then
    # ProxySQL 未运行，停止 Keepalived
    systemctl stop keepalived
    exit 1
else
    # ProxySQL 运行正常
    exit 0
fi

设置脚本权限：

bash

chmod +x /usr/local/bin/proxysql_monitor.sh

配置 Keepalived

在 ProxySQL 1 节点上配置

编辑 /etc/keepalived/keepalived.conf：

txt

! Configuration File for keepalived

global_defs {
    notification_email {
        admin@example.com
    }
    notification_email_from keepalived@example.com
    smtp_server 127.0.0.1
    smtp_connect_timeout 30
    router_id LVS_DEVEL
    vrrp_skip_check_adv_addr
    vrrp_strict
    vrrp_garp_interval 0
    vrrp_gna_interval 0
}

vrrp_script check_proxysql {
    script "/usr/local/bin/proxysql_monitor.sh"
    interval 2
    weight -5
    fall 3
    rise 2
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.100/24 dev eth0 label eth0:0
    }
    track_script {
        check_proxysql
    }
    notify_master "/usr/local/bin/proxysql_notify.sh master"
    notify_backup "/usr/local/bin/proxysql_notify.sh backup"
    notify_fault "/usr/local/bin/proxysql_notify.sh fault"
}

在 ProxySQL 2 节点上配置

编辑 /etc/keepalived/keepalived.conf：

txt

! Configuration File for keepalived

global_defs {
    notification_email {
        admin@example.com
    }
    notification_email_from keepalived@example.com
    smtp_server 127.0.0.1
    smtp_connect_timeout 30
    router_id LVS_DEVEL
    vrrp_skip_check_adv_addr
    vrrp_strict
    vrrp_garp_interval 0
    vrrp_gna_interval 0
}

vrrp_script check_proxysql {
    script "/usr/local/bin/proxysql_monitor.sh"
    interval 2
    weight -5
    fall 3
    rise 2
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 90
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.100/24 dev eth0 label eth0:0
    }
    track_script {
        check_proxysql
    }
    notify_master "/usr/local/bin/proxysql_notify.sh master"
    notify_backup "/usr/local/bin/proxysql_notify.sh backup"
    notify_fault "/usr/local/bin/proxysql_notify.sh fault"
}

创建通知脚本

创建通知脚本 /usr/local/bin/proxysql_notify.sh：

bash

#!/bin/bash

STATE=$1
LOG_FILE="/var/log/keepalived_notify.log"

echo "[$(date +'%Y-%m-%d %H:%M:%S')] State changed to $STATE" >> $LOG_FILE

case $STATE in
    master)
        echo "[$(date +'%Y-%m-%d %H:%M:%S')] This node is now the master" >> $LOG_FILE
        # 可以在这里添加其他操作，如发送邮件通知
        ;;
    backup)
        echo "[$(date +'%Y-%m-%d %H:%M:%S')] This node is now a backup" >> $LOG_FILE
        ;;
    fault)
        echo "[$(date +'%Y-%m-%d %H:%M:%S')] This node is in fault state" >> $LOG_FILE
        # 可以在这里添加其他操作，如发送邮件通知
        ;;
    *)
        echo "[$(date +'%Y-%m-%d %H:%M:%S')] Unknown state: $STATE" >> $LOG_FILE
        ;;
esac

设置脚本权限：

bash

chmod +x /usr/local/bin/proxysql_notify.sh

故障转移测试

测试 ProxySQL 故障转移

查看当前 VIP 状态：
bash
```
ip addr show eth0
```
停止 ProxySQL 1 上的 ProxySQL 服务：
bash
```
systemctl stop proxysql
```
检查 VIP 是否转移到 ProxySQL 2：
bash
```
ip addr show eth0
```
启动 ProxySQL 1 上的 ProxySQL 服务：
bash
```
systemctl start proxysql
```
检查 VIP 是否转移回 ProxySQL 1：
bash
```
ip addr show eth0
```

测试 MySQL 主库故障转移

模拟主库故障：
bash
```
systemctl stop mysqld
```
检查 MHA 是否将从库提升为主库（如果使用 MHA）
检查 ProxySQL 是否检测到主库变化：
sql
```
SELECT * FROM mysql_servers;
```

验证应用程序是否仍能正常连接：

bash

mysql -u app_user -papp_pass -h 192.168.1.100 -P 6033 -e "SELECT 1;"

监控与告警

监控指标

ProxySQL 指标：
- 连接数
- 查询吞吐量
- 错误率
- 缓存命中率
Keepalived 指标：
- VIP 状态
- 节点状态
- 故障转移次数
MySQL 指标：
- 复制状态
- 主从延迟
- 连接数
- 查询性能

监控工具

Prometheus + Grafana：
- 使用 proxysql_exporter 监控 ProxySQL
- 使用 node_exporter 监控服务器状态
- 使用 mysqld_exporter 监控 MySQL 状态
Zabbix：
- 配置 ProxySQL 监控模板
- 配置 Keepalived 监控模板
- 配置 MySQL 监控模板
Nagios：
- 使用插件监控 ProxySQL 状态
- 使用插件监控 Keepalived 状态
- 使用插件监控 MySQL 状态

告警策略

ProxySQL 告警：
- ProxySQL 服务停止
- 连接数超过阈值
- 查询错误率超过阈值
Keepalived 告警：
- VIP 状态变化
- 节点状态异常
- 故障转移发生
MySQL 告警：
- 复制中断
- 主从延迟过大
- 连接数超过阈值

最佳实践

配置最佳实践

使用专用监控用户：创建专门的监控用户，权限最小化
合理设置权重：根据服务器性能设置合适的权重
启用连接池：提高连接效率，减少资源消耗
配置查询缓存：对于频繁执行的查询启用缓存
合理设置超时：根据业务需求设置合适的超时时间

部署最佳实践

分布式部署：ProxySQL 节点和 MySQL 节点分布在不同的物理机器上
网络优化：使用高速网络，减少网络延迟
硬件冗余：确保所有组件都有冗余备份
定期测试：定期进行故障转移演练
文档化：记录所有配置和操作流程

运维最佳实践

定期检查：每周检查系统状态和日志
定期备份：备份所有配置文件和数据
定期更新：及时更新软件版本和安全补丁
监控日志：监控系统日志和应用日志
容量规划：根据业务增长规划资源需求

故障排查

常见问题

VIP 无法转移

症状：当活动节点故障时，VIP 未转移到备用节点
原因：
- Keepalived 服务未运行
- 监控脚本配置错误
- VRRP 协议被防火墙阻止
解决方案：
- 检查 Keepalived 服务状态
- 检查监控脚本是否正确执行
- 检查防火墙配置，确保 VRRP 协议通过

ProxySQL 无法连接到 MySQL

症状：ProxySQL 无法连接到 MySQL 服务器
原因：
- MySQL 服务未运行
- 网络连接问题
- 用户名或密码错误
- 防火墙阻止连接
解决方案：
- 检查 MySQL 服务状态
- 检查网络连接
- 验证用户名和密码
- 检查防火墙配置

查询路由错误

症状：读操作被路由到主库，或写操作被路由到从库
原因：
- 查询规则配置错误
- 正则表达式匹配问题
解决方案：
- 检查查询规则配置
- 测试正则表达式匹配
- 调整查询规则顺序

排查步骤

检查系统状态：

bash

systemctl status proxysql keepalived mysqld

检查网络连接：
bash
```
ping 192.168.1.100
ping 192.168.1.201
```

检查 ProxySQL 状态：

sql

SELECT * FROM mysql_servers;
SELECT * FROM mysql_query_rules;

检查 Keepalived 状态：

bash

systemctl status keepalived
tail -f /var/log/messages

检查 MySQL 复制状态：
sql
```
SHOW SLAVE STATUS\G
```

案例分析

电商系统高可用方案

业务需求：

高可用性，99.99% 可用性
读写分离，提高性能
自动故障转移，减少人工干预
负载均衡，提高系统吞吐量

部署方案：

2 个 ProxySQL 节点，配置 Keepalived 实现 VIP 管理
1 主 2 从 MySQL 架构，使用 MHA 实现主从切换
Prometheus + Grafana 监控整个系统

优化效果：

系统可用性达到 99.99%
读操作性能提升 300%
故障转移时间小于 30 秒
系统吞吐量提高 200%

金融系统高可用方案

业务需求：

极高可用性，99.999% 可用性
数据一致性，零数据丢失
安全可靠，符合合规要求
性能稳定，低延迟

部署方案：

3 个 ProxySQL 节点，配置 Keepalived 实现 VIP 管理
1 主 3 从 MySQL 架构，使用半同步复制和 MHA
跨机房部署，实现地理冗余
完善的监控和告警系统

优化效果：

系统可用性达到 99.999%
数据一致性得到保障
故障转移时间小于 10 秒
系统性能稳定，延迟低于 10ms

常见问题（FAQ）

Q1: ProxySQL 和 Keepalived 的关系是什么？

A1: ProxySQL 负责 MySQL 的读写分离和负载均衡，Keepalived 负责 ProxySQL 节点的高可用性，通过 VIP 实现故障转移。两者结合使用，可以构建完整的 MySQL 高可用解决方案。

Q2: 如何选择 ProxySQL 的版本？

A2: 建议选择稳定版本，如 2.4.x 系列。在生产环境中，应选择经过充分测试的版本，避免使用最新的测试版本。同时，应定期更新版本，以获取最新的功能和安全补丁。

Q3: Keepalived 的优先级设置有什么要求？

A3: 主节点的优先级应高于备用节点，通常相差 10 或 20。优先级越高，成为主节点的可能性越大。当主节点故障时，备用节点会根据优先级选举新的主节点。

Q4: 如何配置 ProxySQL 的读写分离规则？

A4: 可以通过正则表达式配置查询规则，将写操作路由到主库，读操作路由到从库。例如，将 ^SELECT.*FOR UPDATE 路由到主库，将 ^SELECT 路由到从库。

Q5: 如何监控 ProxySQL 和 Keepalived 的状态？

A5: 可以使用 Prometheus + Grafana、Zabbix 或 Nagios 等监控工具。对于 ProxySQL，可以使用 proxysql_exporter 收集指标；对于 Keepalived，可以通过监控 VIP 状态和系统日志来实现。

Q6: 如何测试故障转移？

A6: 可以通过停止活动节点上的服务来测试故障转移。例如，停止主 ProxySQL 节点上的 ProxySQL 服务，检查 VIP 是否转移到备用节点；停止主 MySQL 节点上的 MySQL 服务，检查从库是否被提升为主库。

Q7: 如何优化 ProxySQL 的性能？

A7: 可以通过以下方法优化 ProxySQL 的性能：

启用连接池
配置查询缓存
合理设置线程数
优化网络配置
使用高速存储

Q8: 如何处理 ProxySQL 的日志？

A8: ProxySQL 的日志包括错误日志、查询日志和管理日志。应定期清理日志，避免磁盘空间不足。同时，可以配置日志轮转，自动管理日志文件的大小和数量。

Q9: 如何实现跨机房部署？

A9: 跨机房部署需要考虑网络延迟和数据一致性。可以在每个机房部署 ProxySQL 和 MySQL 节点，使用 Keepalived 管理 VIP，使用半同步复制确保数据一致性。同时，应配置合理的路由规则，优先将请求路由到本地机房的服务器。

Q10: 如何确保系统的安全性？

A10: 可以通过以下方法确保系统的安全性：

使用 SSL/TLS 加密所有连接
配置防火墙，限制访问
使用强密码和定期密码更换
最小化用户权限
定期进行安全审计
及时更新安全补丁

Q11: 如何处理大量连接？

A11: 可以通过以下方法处理大量连接：

启用连接池，复用连接
合理设置最大连接数
使用读写分离，分散负载
优化应用程序，减少连接数
考虑使用分片，分散数据和连接

Q12: 如何规划系统容量？

A12: 系统容量规划应考虑以下因素：

业务增长预期
峰值流量
数据量增长
响应时间要求
可用性要求

应根据这些因素选择合适的硬件配置和软件参数，并定期进行容量评估和调整。

MySQL ProxySQL + Keepalived 自动切换方案 ​

架构设计 ​

基本架构 ​

组件说明 ​

数据流 ​

部署准备 ​

系统要求 ​

硬件要求 ​

软件要求 ​

网络规划 ​

安装与配置 ​

安装 ProxySQL ​

在所有 ProxySQL 节点上执行 ​

安装 Keepalived ​

在所有 ProxySQL 节点上执行 ​

配置 ProxySQL ​

连接到 ProxySQL 管理接口 ​

添加 MySQL 服务器 ​

配置读写分离规则 ​

添加监控用户 ​

配置监控脚本 ​

配置 Keepalived ​

在 ProxySQL 1 节点上配置 ​

在 ProxySQL 2 节点上配置 ​

创建通知脚本 ​

故障转移测试 ​

测试 ProxySQL 故障转移 ​

测试 MySQL 主库故障转移 ​

监控与告警 ​

监控指标 ​

监控工具 ​

告警策略 ​

最佳实践 ​

配置最佳实践 ​

部署最佳实践 ​

运维最佳实践 ​

故障排查 ​

常见问题 ​

VIP 无法转移 ​

ProxySQL 无法连接到 MySQL ​

查询路由错误 ​

排查步骤 ​

案例分析 ​

电商系统高可用方案 ​

金融系统高可用方案 ​

常见问题（FAQ） ​

Q1: ProxySQL 和 Keepalived 的关系是什么？ ​

Q2: 如何选择 ProxySQL 的版本？ ​

Q3: Keepalived 的优先级设置有什么要求？ ​

Q4: 如何配置 ProxySQL 的读写分离规则？ ​

Q5: 如何监控 ProxySQL 和 Keepalived 的状态？ ​

Q6: 如何测试故障转移？ ​

Q7: 如何优化 ProxySQL 的性能？ ​

MySQL ProxySQL + Keepalived 自动切换方案

架构设计

基本架构

组件说明

数据流

部署准备

系统要求

硬件要求

软件要求

网络规划

安装与配置

安装 ProxySQL

在所有 ProxySQL 节点上执行

安装 Keepalived

在所有 ProxySQL 节点上执行

配置 ProxySQL

连接到 ProxySQL 管理接口

添加 MySQL 服务器

配置读写分离规则

添加监控用户

配置监控脚本

配置 Keepalived

在 ProxySQL 1 节点上配置

在 ProxySQL 2 节点上配置

创建通知脚本

故障转移测试

测试 ProxySQL 故障转移

测试 MySQL 主库故障转移

监控与告警

监控指标

监控工具

告警策略

最佳实践

配置最佳实践

部署最佳实践

运维最佳实践

故障排查

常见问题

VIP 无法转移

ProxySQL 无法连接到 MySQL

查询路由错误

排查步骤

案例分析

电商系统高可用方案

金融系统高可用方案

常见问题（FAQ）

Q1: ProxySQL 和 Keepalived 的关系是什么？

Q2: 如何选择 ProxySQL 的版本？

Q3: Keepalived 的优先级设置有什么要求？

Q4: 如何配置 ProxySQL 的读写分离规则？

Q5: 如何监控 ProxySQL 和 Keepalived 的状态？

Q6: 如何测试故障转移？

Q7: 如何优化 ProxySQL 的性能？