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MySQL-Cluster 详解

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  一、MySQL Cluster概述

  MySQL Cluster 是一种技术,该技术允许在无共享的系统中部署“内存中”数据库的 Cluster 。通过无共享体系结构,系统能够使用廉价的硬件,而且对软硬件无特殊要求。此外,由于每个组件有自己的内存和磁盘,不存在单点故障。 

  MySQL簇由一组计算机构成,每台计算机上均运行着多种进程,包括MySQL服务器,NDB簇的数据节点,管理服务器,以及(可能)专门的数据访问程序。关于簇中这些组件的关系,请参见下图:

  “NDB” 是一种“内存中”的存储引擎,它具有可用性高和数据一致性好的特点。

  MySQL Cluster 能够使用多种故障切换和负载平衡选项配置NDB存储引擎,但在 Cluster 级别上的存储引擎上做这个最简单。MySQL Cluster的NDB存储引擎包含完整的数据集,仅取决于 Cluster本身内的其他数据。

  目前,MySQL Cluster的 Cluster部分可独立于MySQL服务器进行配置。在MySQL Cluster中, Cluster的每个部分被视为1个节点。

  管理(MGM)节点:这类节点的作用是管理MySQL Cluster内的其他节点,如提供配置数据、启动并停止节点、运行备份等。由于这类节点负责管理其他节点的配置,应在启动其他节点之前首先启动这类节点。MGM节点是用命令“ndb_mgmd”启动的。

  数据节点:这类节点用于保存 Cluster的数据。数据节点的数目与副本的数目相关,是片段的倍数。例如,对于两个副本,每个副本有两个片段,那么就有4个数据节点。不过没有必要设置多个副本。数据节点是用命令“ndbd”启动的。

  SQL节点:这是用来访问 Cluster数据的节点。对于MySQL Cluster,客户端节点是使用NDB Cluster存储引擎的传统MySQL服务器。通常,SQL节点是使用命令“mysqld –ndbcluster”启动的,或将“ndbcluster”添加到“my.cnf”后使用“mysqld”启动。

  管理服务器(MGM节点)负责管理 Cluster配置文件和 Cluster日志。 Cluster中的每个节点从管理服务器检索配置数据,并请求确定管理服务器所在位置的方式。当数据节点内出现新的事件时,节点将关于这类事件的信息传输到管理服务器,然后,将这类信息写入 Cluster日志。

Mysql Cluster 需要各个节点都 进行启动后才可以工作,节点的启动顺序为管理节点->数据节点->SQL节点。

  二、服务器准备:

  现在,我们计划建立有5个节点的MySQL CLuster体系,因此需要用到5台机器,分别做如下用途:  

  管理节点ndb_mgmd 192.168.5.101

  数据节点1ndb1 192.168.5.102

  数据节点2ndb2 192.168.5.103

  sql节点1mysqld1 192.168.5.104

  sql节点2mysqld2 192.168.5.105 

系统:Cent Os
软件:mysql-cluster-gpl-7.3.2-linux-glibc2.5-i686.tar.gz(注意:需用Cluster版本)

  三、软件安装

  1、每个节点做相同的操作

  # groupadd mysql

  # useradd -g mysql mysql

  # tar xvf mysql-cluster-gpl-7.3.2-linux-glibc2.5-i686.tar.gz

  # mv mysql-cluster-gpl-7.3.2-linux-glibc2.5-i686 /usr/local/mysql

  2、安装管理节点

作为管理节点服务器,不需要安装mysql服务,只需要ndb_mgm和ndb_mgmd两个文件

# cd /usr/local/mysql 
# chmod +x bin/ndb_mg* 
# mv ndb_mg* /usr/bin/ 

#建立配置文件
mkdir /usr/local/mysql-cluster
cd /usr/local/mysql-cluster
vi config.ini

config.ini文件应类似于:


[NDBD DEFAULT]
NoOfReplicas=1    #每个数据节点的镜像数量
DataMemory=500M   #每个数据节点中给数据分配的内存
IndexMemory=300M  #每个数据节点中给索引分配的内存

[TCP DEFAULT]
#portnumber=2202   #数据节点的默认连接端口

[NDB_MGMD]        #配置管理节点
hostname=192.168.5.101
datadir=/usr/local/mysql/logs  #管理节点数据(日志)目录

[NDBD]            #数据节点配置
hostname=192.168.5.102
datadir=/usr/local/mysql/data/   #数据节点目录

[NDBD]
hostname=192.168.5.103
datadir=/usr/local/mysql/data/

[MYSQLD]   #SQL节点目录
hostname=192.168.5.104

[MYSQLD]
hostname=192.168.5.105


2.1启动管理节点
cd /usr/bin

./ndb_mgmd -f /var/lib/mysql-cluster/config.ini

命令行中的ndb_mgmd是mysql cluster的管理服务器,后面的-f表示后面的参数是启动的参数配置文件。如果在启动后过了几天又添加了一个数据节点,这时修改了配置文件启动时就必须加上--initial参数,不然添加的节点不会作用在mysql cluster中。该参数会使节点删除由早期ndbd实例创建的、用于恢复的任何文件,包括用于恢复的日志文件。

./ndb_mgmd -f /var/lib/mysql-cluster/config.ini --initial

启动时可能会报个WARNING,如WARNING  -- at line 7: [TCP] portnumber is deprecated,这个不用管。可以正常工作的。

检查工作状态 
# /usr/bin/ndb_mgm 
键入show命令查看当前工作状态

3、安装SQL节点和存储节点(NDB节点)(即4个机器重复执行以下步骤)

# cd mysql
# chown -R mysql .
# chgrp -R mysql .
# scripts/mysql_install_db --user=mysql
# chown -R root .
# chown -R mysql data
# cp support-files/my-medium.cnf /etc/my.cnf

此时不要启动MySQL!

3.1、配置存储节点(NDB节点)

  # vi /etc/my.cnf

  然后输入如下内容:

  [mysqld]

  ndbcluster

  ndb-connectstring=192.168.5.101 #管理节点IP

  [mysql_cluster]

  ndb-connectstring=192.168.5101 #管理节点IP

3.1.1 启动数据节点

  安装后第一次启动数据节点时要加上--initial参数,其它时候不要加,除非是在备份、恢复或配置变化后重启时。

 # /usr/local/mysql/bin/ndbd --initial 

如果不是第一次启动,直接运行命令即可:# /usr/local/mysql/bin/ndbd

  3.2、配置SQL节点

  # vim /etc/my.cnf

  然后输入如下内容:

  [mysqld]

  basedir = /usr/local/mysql/

  datadir = /usr/local/mysql/data/

  port = 3306  

  ndbcluster

  ndb-connectstring=192.168.5.101 #管理节点IP

  [mysql_cluster]

  ndb-connectstring=192.168.5.101 #管理节点IP  

  3.2.1 启动SQL节点服务器:

   # /usr/local/mysql/bin/mysqld_safe --defaults-file=/etc/my.cnf &  

  如果一切顺利,也就是启动过程中没有任何错误信息出现,那么就在管理节点服务器上运行如下命令:

  # /usr/bin/ndb_mgm

再执行show 将看到连接信息

  

  六、环境测试

  与没有使用 Cluster的MySQL相比,在MySQL Cluster内操作数据的方式没有太大的区别。执行这类操作时应记住两点:

  表必须用ENGINE=NDB或ENGINE=NDBCLUSTER选项创建,或用ALTER TABLE选项更改,以使用NDB Cluster存储引擎在 Cluster内复制它们。如果使用mysqldump的输出从已有数据库导入表,可在文本编辑器中打开SQL脚本,并将该选项添加到任何表创建语句,或用这类选项之一替换任何已有的ENGINE(或TYPE)选项。

  另外还请记住,每个NDB表必须有一个主键。如果在创建表时用户未定义主键,NDB Cluster存储引擎将自动生成隐含的主键。(注释:该隐含键也将占用空间,就像任何其他的表索引一样。由于没有足够的内存来容纳这些自动创建的键,出现问题并不罕见)。

  (1)确认NDB引擎是否已经正常工作

  在mysqld1节点上,用root在test数据库上新建一个t1的表

  mysql> use test;

  Database changed

  mysql> show tables;

  Empty set (0.11 sec)

  mysql> create table t1(a int) engine=ndb;

  Query OK, 0 rows affected (0.74 sec)

  mysql> insert into t1 values(100);

  Query OK, 1 row affected (0.32 sec)

  在mysqld2节点2上,用root查看效果

  mysql> show tables;

  +----------------+

  | Tables_in_test |

  +----------------+

  | t1 |

  +----------------+

  1 row in set (0.00 sec)

  (2)检测冗余环境的单点故障问题

  a、模拟NDB节点崩溃;

  b、模拟SQL节点崩溃;

  c、由于管理节点是最容易控制的,可以将配置文件和二个可执行程序(ndb_mgmd和ndb_mgm)存放在多台机器上即可,无须太考虑单点故障。

  (3)性能测试方面:内部测试环境我们增加了二台ndbd服务器,即集群方案采用的是1ndbd_mgmd+2mysqld+4ndbd(四台作ndbd的好处是如果二台服务器同时宕机了,也有一定机率不损失数据;但在生产环境下,二台服务器同时宕机的机率是微乎期乎的);目前公司测试组的同事在进行压力测试和性能测试,尝试大量数据的写入和插入等;初期打算内部测试进行一个月, 一个月后正式上线。

  七、安全关闭

  要想关闭 Cluster,可在MGM节点所在的机器上,在Shell中简单地输入下述命令:

  [ndb_mgmd] # /usr/bin/ndb_mgm -e shutdown

  运行以下命令关闭SQL节点的mysqld服务:

  [ndb_mgmd]# /usr/bin/mysqladmin -uroot shutdown




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