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MySQL 高可用架構實戰：DRBD + Heartbeat 打造雙機熱備，從原理到生產落地的完整實施指南

編輯：MySQL 資料庫相關知識

架構總覽：為什麼選 DRBD + Heartbeat？

DRBD (Distributed Replicated Block Device)：核心模組 + 用戶空間工具，實現區塊級同步鏡像 (網路 RAID-1)。寫入本地同時網路發送至對端，強一致性 (Protocol C)，無共享儲存即可實現雙機共享資料。
Heartbeat (Linux-HA)：叢集訊息層，負責心跳偵測、資源佔有、故障切換編排。
組合優勢：低成本 (雙機即可)、無單點儲存、切換時間 < 30 秒、支援 IP 漂移、應用透明。

環境規劃

角色	主機名	管理 IP (eth0)	心跳/同步 IP (eth1)	備註
Primary	drbd-1	192.168.1.241	192.168.254.4	服務 IP 192.168.1.243 漂移其上
Secondary	drbd-2	192.168.1.242	192.168.254.5	待機接管

OS：CentOS 7 / RHEL 7 (kernel 3.10+ 內建 DRBD 模組)
專用分區：/dev/sdb1 (雙機同樣大小，不建立檔案系統，交給 DRBD 管理)
服務 IP (VIP)：192.168.1.243/24 綁定 eth0:0

步驟一：安裝 DRBD 與 Heartbeat

# 所有節點執行
yum install -y drbd84-utils kmod-drbd84  # EL7 包名
yum install -y heartbeat heartbeat-pils heartbeat-stonith

# 驗證模組載入
modprobe drbd
lsmod | grep drbd
# 輸出 drbd xxxxxx 0 表示成功

步驟二：配置 DRBD (/etc/drbd.d/mysql.res)

global {
    usage-count yes;
}
common {
    syncer {
        rate 100M;          # 千兆網卡建議 100M，萬兆可 1000M
        verify-alg sha1;
    }
}
resource mysql {
    protocol C;             # 強一致：收到對端寫入確認才返回應用
    startup {
        wfc-timeout 0;      # 等待對端永久 (首次啟動)
        degr-wfc-timeout 120; # 降級模式等待 120 秒
    }
    disk {
        on-io-error detach; # I/O 錯誤自動分離，防止資料損壞
        size 50G;           # 限制使用分區大小，防止分區不等大
    }
    net {
        max-buffers 2048;
        ko-count 4;
        sndbuf-size 512k;
        rcvbuf-size 512k;
    }
    syncer {
        rate 100M;
        al-extents 3389;    # 活動日誌範圍，大寫入量調大
    }
    on drbd-1 {
        device /dev/drbd0;
        disk /dev/sdb1;
        address 192.168.254.4:7789;
        meta-disk internal;
    }
    on drbd-2 {
        device /dev/drbd0;
        disk /dev/sdb1;
        address 192.168.254.5:7789;
        meta-disk internal;
    }
}

步驟三：初始化與啟動 DRBD

# 兩節點同步執行
drbdadm create-md mysql
# 提示輸入 yes 確認覆蓋元資料

# 啟動服務
systemctl start drbd
systemctl enable drbd

# 觀察同步進度
watch -n 1 cat /proc/drbd
# 關鍵狀態轉換：
# cs:Connected st:Secondary/Secondary ds:Inconsistent/Inconsistent
#   ↓ (drbd-1 執行下指令)
# cs:SyncSource st:Primary/Secondary ds:UpToDate/Inconsistent
#   ↓ (同步完成)
# cs:Connected st:Primary/Secondary ds:UpToDate/UpToDate

# 在 drbd-1 提升為 Primary (首次需 --force)
drbdadm primary --force mysql

# 建立檔案系統 (僅 Primary 執行)
mkfs.ext4 /dev/drbd0

# 掛載驗證
mkdir /mysql-data
mount /dev/drbd0 /mysql-data
echo "test" > /mysql-data/ha-test.txt
ls /mysql-data/

步驟四：配置 Heartbeat (v1 風格，DRBD 官方建議)

/etc/ha.d/ha.cf：

logfile /var/log/ha-log
logfacility local0
keepalive 2
deadtime 10
warntime 5
initdead 120
udpport 694
ucast eth1 192.168.254.5   # 對端心跳 IP
auto_failback off           # 生產建議 off，避免震盪
node drbd-1
node drbd-2
ping 192.168.1.1           # 網關偵測，防腦裂
respawn hacluster /usr/lib/heartbeat/ipfail
apiauth ipfail gid=haclient uid=hacluster

/etc/ha.d/authkeys (權限 600)：

auth 2
2 sha1 MySecretKey2024!

chmod 600 /etc/ha.d/authkeys

/etc/ha.d/haresources (資源啟動順序 = 左→右，停止順序 = 右→左)：

drbd-1 drbddisk Filesystem::/dev/drbd0::/mysql-data::ext4 mysqld 192.168.1.243

drbd-1：偏好 Primary 節點
drbddisk：Heartbeat 內建 RA，負責 Primary/Secondary 切換
Filesystem：掛載/卸載 /dev/drbd0
mysqld：啟動/停止 MySQL 服務 (需 /etc/ha.d/resource.d/mysqld 腳本)
192.168.1.243：IPaddr2 RA，VIP 漂移

步驟五：MySQL 資料遷移至 DRBD 設備

# 在 drbd-1 (Primary) 執行
systemctl stop mysqld
mount /dev/drbd0 /mysql-data
rsync -av /var/lib/mysql/ /mysql-data/
chown -R mysql:mysql /mysql-data
# 修改 my.cnf
datadir = /mysql-data
socket = /mysql-data/mysql.sock
systemctl start mysqld
# 驗證業務正常

步驟六：同步配置至 Secondary 並啟動叢集

# drbd-1 執行
scp -r /etc/ha.d drbd-2:/etc/
# drbd-2 修改 ha.cf 的 ucast 指向 drbd-1
# 兩節點同時啟動
systemctl start heartbeat
# 觀察日誌
tail -f /var/log/ha-log

切換驗證與測試矩陣

測試場景	操作	預期結果	驗證指標
手動切換	Primary 執行 `hb_standby`	30 秒內 VIP、掛載、MySQL 全部遷移至 Secondary	日誌資源釋放/獲取順序、`ip addr show`、`mount`、`mysql -h VIP`
網路中斷	拔掉 Primary eth0/eth1	Heartbeat 偵測 deadtime 後切換	同手動切換
主機關機	Primary `shutdown -h now`	同網路中斷	同手動切換
主機斷電	物理斷電	同關機，DRBD 保證資料一致	重啟後 `cat /proc/drbd` 狀態 UpToDate

生產環境加固清單

☐ STONITH (Shoot The Other Node In The Head)：配置 IPMI/PDU/虛擬化 API 硬體隔離，防腦裂雙 Primary 資料分叉
☐ 專用心跳網路：獨立 VLAN/物理網卡/交換機，MTU 9000，綁定 ucast 而非廣播
☐ DRBD 同步速率：rate 設為網卡帶寬 70-80%，避免佔滿業務流量
☐ MySQL 配置：innodb_flush_log_at_trx_commit=1、sync_binlog=1、innodb_buffer_pool_size 留 20% 給 OS/DRBD
☐ 監控告警：drbdadm status、crm_mon -1 (若升級 Pacemaker)、VIP 存活、MySQL 連線數、延遲、錯誤率
☐ 定期演練：每季至少一次計劃內切換、一次突發故障模擬，記錄 RTO/RPO

遷移至 Pacemaker + Corosync (現代 HA 棧) 建議

Heartbeat v1 已進入維護模式，新專案建議直接採用 Pacemaker (CRM) + Corosync：

資源代理 (RA) 更豐富、支援順序/共置/遷移約束
GUI 工具 (pcs、crmsh) 降低配置門檻
多節點 (N+1)、地理分散、容器化支援更完善
DRBD 整合：pcs resource create ms_mysql ocf:linbit:drbd drbd_resource=mysql master notify=true