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MySQLCluster(MySQL集群)初入測試

14-01-08        來源:[db:作者]  
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MySQL Cluster 是MySQL適合于分布式計算環境的高實用、高冗余版本。它采用了NDB Cluster存儲引擎,允許在1個 Cluster 中運行多個MySQL服務器。在MyQL5.0及以上的二進制版本中、以及與最新的Linux版本兼容的RPM中提供了該存儲引擎。(注意,要想獲得MySQL Cluster的功能,必須安裝 mysql-server 和 mysql-max RPM)。

  目前能夠運行MySQL Cluster 的操作系統有Linux、Mac OS X和Solaris(一些用戶通報成功地在FreeBSD上運行了MySQL Cluster ,但MySQL AB公司尚未正式支持該特性)。

  一、MySQL Cluster概述

  MySQL Cluster 是一種技術,該技術允許在無共享的系統中部署“內存中”數據庫的 Cluster 。通過無共享體系結構,系統能夠使用廉價的硬件,而且對軟硬件無特殊要求。此外,由于每個組件有自己的內存和磁盤,不存在單點故障。

  MySQL Cluster 由一組計算機構成,每臺計算機上均運行著多種進程,包括MySQL服務器,NDB Cluster 的數據節點,管理服務器,以及(可能)專門的數據訪問程序。關于 Cluster 中這些組件的關系,請參見下圖:
  
  所有的這些節點構成一個完成的MySQL集群體系。數據保存在“NDB存儲服務器”的存儲引擎中,表(結構)則保存在“MySQL服務器”中。應用程序通過“MySQL服務器”訪問這些數據表,集群管理服務器通過管理工具(ndb_mgmd)來管理“NDB存儲服務器”。


通過將MySQL Cluster 引入開放源碼世界,MySQL為所有需要它的人員提供了具有高可用性、高性能和可縮放性的 Cluster 數據管理。

  二、MySQL Cluster 基本概念

  “NDB” 是一種“內存中”的存儲引擎,它具有可用性高和數據一致性好的特點。
  MySQL Cluster 能夠使用多種故障切換和負載平衡選項配置NDB存儲引擎,但在 Cluster 級別上的存儲引擎上做這個最簡單。MySQL Cluster的NDB存儲引擎包含完整的數據集,僅取決于 Cluster本身內的其他數據。

  目前,MySQL Cluster的 Cluster部分可獨立于MySQL服務器進行配置。在MySQL Cluster中, Cluster的每個部分被視為1個節點。

  管理(MGM)節點:這類節點的作用是管理MySQL Cluster內的其他節點,如提供配置數據、啟動并停止節點、運行備份等。由于這類節點負責管理其他節點的配置,應在啟動其他節點之前首先啟動這類節點。MGM節點是用命令“ndb_mgmd”啟動的。

  數據節點:這類節點用于保存 Cluster的數據。數據節點的數目與副本的數目相關,是片段的倍數。例如,對于兩個副本,每個副本有兩個片段,那么就有4個數據節點。不過沒有必要設置多個副本。數據節點是用命令“ndbd”啟動的。

  SQL節點:這是用來訪問 Cluster數據的節點。對于MySQLCluster,客戶端節點是使用NDBCluster存儲引擎的傳統MySQL服務器。通常,SQL節點是使用命令“mysqld–ndbcluster”啟動的,或將“ndbcluster”添加到“my.cnf”后使用“mysqld”啟動.

  注釋:在很多情況下,術語“節點”用于指計算機,但在討論MySQL Cluster時,它表示的是進程。在單臺計算機上可以有任意數目的節點,為此,我們采用術語“ Cluster主機”。

  管理服務器(MGM節點)負責管理 Cluster配置文件和Cluster日志。Cluster中的每個節點從管理服務器檢索配置數據,并請求確定管理服務器所在位置的方式。當數據節點內出現新的事件時,節點將關于這類事件的信息傳輸到管理服務器,然后,將這類信息寫入 Cluster日志。

  此外,可以有任意數目的 Cluster客戶端進程或應用程序。它們分為兩種類型:
  標準MySQL客戶端:對于MySQL Cluster,它們與標準的(非 Cluster類)MySQL沒有區別。換句話講,能夠從用PHP、Perl、C、C++、Java、Python、Ruby等編寫的現有MySQL應用程序訪問MySQL Cluster。

  管理客戶端:這類客戶端與管理服務器相連,并提供了啟動和停止節點、啟動和停止消息跟蹤(僅調試版本)、顯示節點版本和狀態、啟動和停止備份等的命令。

  三、開始準備階段
1、準備服務器
  現在,我們計劃建立有5個節點的MySQL CLuster體系,因此需要用到5臺機器,分別做如下用途:

  節點(用途) IP地址(主機名)
  管理節點(MGM) 192.168.0.1(db1)
  SQL節點1(SQL1) 192.168.0.2(db2)
  SQL節點2(SQL2) 192.168.0.3(db3)
  數據節點1(NDBD1) 192.168.0.4(db4)
  數據節點2(NDBD2) 192.168.0.4(db5)

2、注意事項及其他

  每個節點的操作系統都是Linux,下面的描述中將使用主機名,不再使用IP地址來表示。由于MySQLCluster采用TCP/IP方式連接,并且節點之間的數據傳輸沒有加密,因此這個體系最好只在單獨的子網中運行,并且考慮到傳輸的速率,強烈建議不要跨越公網使用這個體系。所需的MySQL軟件請事先在 http://dev.mysql.com/downloads 下載。

  實際上整個體系可以在一個單獨的實體計算機上運行成功,當然了,必須設定不同的目錄以及端口等,只能作為測試時使用。

  四、開始安裝

  1、假定條件
  在每個節點計算機上都采用 nobody 用戶來運行Cluster,因此執行如下命令添加相關用戶(如果已經存在則略過,且用root用戶執行):

  root# /usr/sbin/groupadd nobody
  root# /usr/sbin/useradd nobody -g nobody

  假設已經下載了mysql可直接使用的二進制安裝包,且放在 /tmp 下了。
  2、SQL節點和存儲節點(NDB節點)安裝(即4個機器重復執行以下步驟)

  root# cd /tmp/
  root# tar zxf mysql-max-5.0.24-linux-i686.tar.gz
  root# mv mysql-max-5.0.24-linux-i686 /usr/local/mysql/
  root# cd /usr/local/mysql/
  root# ./configure --prefix=/usr/local/mysql
  root# ./scripts/mysql_install_db
  root# chown -R nobody:nobody /usr/local/mysql/

  3、配置SQL節點

  root# vi /usr/local/mysql/my.cnf
  然后輸入如下內容:

  [mysqld]
  basedir = /usr/local/mysql/
  datadir = /usr/local/mysql/data
  user = nobody
  port = 3306
  socket = /tmp/mysql.sock
  ndbcluster
  ndb-connectstring=db1
  [MYSQL_CLUSTER]
  ndb-connectstring=db1

4、配置存儲節點(NDB節點)
  root# vi /usr/local/mysql/my.cnf
  然后輸入如下內容:

  [mysqld]
  ndbcluster
  ndb-connectstring=db1
  [MYSQL_CLUSTER]
  ndb-connectstring=db1

  5、安裝管理節點
  root# cd /tmp/
  root# tar zxf mysql-max-5.0.24-linux-i686.tar.gz
  root# mkdir /usr/local/mysql/
  root# mkdir /usr/local/mysql/data/
  root# cd mysql-max-5.0.24-linux-i686/bin/
  root# cp ndb_mgm* /usr/local/mysql/
  root# chown -R nobody:nobody /usr/local/mysql

  6、配置管理節點

  root# vi /usr/local/mysql/config.ini
  然后輸入如下內容:

  [NDBD DEFAULT]
  NoOfReplicas=1
  [TCP DEFAULT]
  portnumber=3306

設置管理節點服務器
  [NDB_MGMD]
  hostname=db1
  #MGM上保存日志的目錄
  datadir=/usr/local/mysql/data/
  #設置存儲節點服務器(NDB節點)
  [NDBD]
hostname=db4
  datadir=/usr/local/mysql/data/
  #第二個NDB節點
  [NDBD]
  hostname=db5
  datadir=/usr/local/mysql/data/
  #設置SQL節點服務器
  [MYSQLD]
  hostname=db2
  #第二個SQL節點
  [MYSQLD]
  hostname=db3

  注釋: Cluster管理節點的默認端口是1186,數據節點的默認端口2202。從MySQL 5.0.3開始,該限制已被放寬, Cluster能夠根據空閑的端口自動地為數據節點分配端口。如果你的版本低于5.0.22,請注意這個細節。

  五、啟動MySQL Cluster

  較為合理的啟動順序是,首先啟動管理節點服務器,然后啟動存儲節點服務器,最后才啟動SQL節點服務器:

在管理節點服務器上,執行以下命令啟動MGM節點進程:
  root# /usr/local/mysql/ndb_mgmd -f /usr/local/mysql/config.ini

  必須用參數“-f”或“--config-file”告訴 ndb_mgm 配置文件所在位置,默認是在ndb_mgmd相同目錄下。

  在每臺存儲節點服務器上,如果是第一次啟動ndbd進程的話,必須先執行以下命令:

  root# /usr/local/mysql/bin/ndbd --initial
  注意,僅應在首次啟動ndbd時,或在備份/恢復數據或配置文件發生變化后重啟ndbd時使用“--initial”參數。因為該參數會使節點刪除由早期ndbd實例創建的、用于恢復的任何文件,包括用于恢復的日志文件。
  如果不是第一次啟動,直接運行如下命令即可:

  root# /usr/local/mysql/bin/ndbd
  最后,運行以下命令啟動SQL節點服務器:

  root# /usr/local/mysql/bin/mysqld_safe --defaults-file=/usr/local/mysql/my.cnf &
  如果一切順利,也就是啟動過程中沒有任何錯誤信息出現,那么就在管理節點服務器上運行如下命令:

  root# /usr/local/mysql/ndb_mgm
  -- NDB Cluster -- Management Client --
  ndb_mgm> SHOW
  Connected to Management Server at: localhost:1186
  Cluster Configuration
  ---------------------
  [ndbd(NDB)] 2 node(s)
  id=2 @192.168.0.4 (Version: 5.0.22, Nodegroup: 0, Master)
  id=3 @192.168.0.5 (Version: 5.0.22, Nodegroup: 0)
  [ndb_mgmd(MGM)] 1 node(s)
  id=1 @192.168.0.1 (Version: 5.0.22)
  [mysqld(SQL)] 1 node(s)
  id=2 (Version: 5.0.22)
  id=3 (Version: 5.0.22)

  具體的輸出內容可能會略有不同,這取決于你所使用的MySQL版本。


注意:如果你正在使用較早的MySQL版本,你或許會看到引用為‘[mysqld(API)]’的SQL節點。這是一種早期的用法,現已放棄。

  現在,應能在MySQL Cluster中處理數據庫,表和數據。

  六、創建數據庫表

  與沒有使用 Cluster的MySQL相比,在MySQL Cluster內操作數據的方式沒有太大的區別。執行這類操作時應記住兩點:

  表必須用ENGINE=NDB或ENGINE=NDBCLUSTER選項創建,或用ALTERTABLE選項更改,以使用NDBCluster存儲引擎在Cluster內復制它們。如果使用mysqldump的輸出從已有數據庫導入表,可在文本編輯器中打開SQL腳本,并將該選項添加到任何表創建語句,或用這類選項之一替換任何已有的ENGINE(或TYPE)選項。

  另外還請記住,每個NDB表必須有一個主鍵。如果在創建表時用戶未定義主鍵,NDB Cluster存儲引擎將自動生成隱含的主鍵。(注釋:該隱含 鍵也將占用空間,就像任何其他的表索引一樣。由于沒有足夠的內存來容納這些自動創建的鍵,出現問題并不罕見)。

  下面是一個例子:
  在db2上,創建數據表,插入數據:

  [db2~]root
# mysql -uroot test
  [db2~]mysql> create table city(
  [db2~]mysql> id mediumint unsigned not null auto_increment primary key,
  [db2~]mysql> name varchar(20) not null default ''
  [db2~]mysql> ) engine = ndbcluster default charset utf8;
  [db2~]mysql> insert into city values(1, 'city1');
  [db2~]mysql> insert into city values(2, 'city2');

  在db3上,查詢數據:

  [db3~]root# mysql -uroot test
  [db2~]mysql> select * from city;
  +-----------+
  |id | name |
  +-----------+
  |1 | city1 |
  +-----------+
  |2 | city2 |
  +-----------+

  七、安全關閉
  要想關閉 Cluster,可在MGM節點所在的機器上,在Shell中簡單地輸入下述命令:

  [db1~]root# /usr/local/mysql/ndb_mgm -e shutdown
  運行以下命令關閉SQL節點的mysqld服務:

  [db2~]root# /usr/local/mysql/bin/mysqladmin -uroot shutdown

  八、其他

  關于MySQL Cluster更多詳細的資料以及備份等請參見MySQL手冊的“MySQL Cluster(MySQL 集群)”章節。
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