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MySQL Cluster(MySQL 集群) 初試

 shaojin 2007-01-29

作/譯者：葉金榮（Email:），來源：http://，轉載請注明作/譯者和出處，并且不能用于商業(yè)用途，違者必究。

MySQL Cluster 是MySQL適合于分布式計算環(huán)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MyQL 5.0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(tǒng)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(tǒng)中部署“內存中”數(shù)據(jù)庫的 Cluster 。通過無共享體系結構，系統(tǒng)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(shù)據(jù)節(jié)點，管理服務器，以及（可能）專門的數(shù)據(jù)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(jié)點構成一個完成的MySQL集群體系。數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)集，僅取決于 Cluster本身內的其他數(shù)據(jù)。
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(jié)點。

  • 管理(MGM)節(jié)點：這類節(jié)點的作用是管理MySQL Cluster內的其他節(jié)點，如提供配置數(shù)據(jù)、啟動并停止節(jié)點、運行備份等。由于這類節(jié)點負責管理其他節(jié)點的配置，應在啟動其他節(jié)點之前首先啟動這類節(jié)點。MGM節(jié)點是用命令“ndb_mgmd”啟動的。
  • 數(shù)據(jù)節(jié)點：這類節(jié)點用于保存 Cluster的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)節(jié)點的數(shù)目與副本的數(shù)目相關，是片段的倍數(shù)。例如，對于兩個副本，每個副本有兩個片段，那么就有4個數(shù)據(jù)節(jié)點。不過沒有必要設置多個副本。數(shù)據(jù)節(jié)點是用命令“ndbd”啟動的。
  • SQL節(jié)點：這是用來訪問 Cluster數(shù)據(jù)的節(jié)點。對于MySQL Cluster，客戶端節(jié)點是使用NDB Cluster存儲引擎的傳統(tǒng)MySQL服務器。通常，SQL節(jié)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(jié)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(shù)目的節(jié)點，為此，我們采用術語“ Cluster主機”。

管理服務器(MGM節(jié)點)負責管理 Cluster配置文件和 Cluster日志。 Cluster中的每個節(jié)點從管理服務器檢索配置數(shù)據(jù)，并請求確定管理服務器所在位置的方式。當數(shù)據(jù)節(jié)點內出現(xiàn)新的事件時，節(jié)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(shù)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(qū)別。換句話講，能夠從用PHP、Perl、C、C++、Java、Python、Ruby等編寫的現(xiàn)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(jié)點、啟動和停止消息跟蹤（僅調試版本）、顯示節(jié)點版本和狀態(tài)、啟動和停止備份等的命令。

三、開始準備
1、準備服務器
現(xiàn)在，我們計劃建立有5個節(jié)點的MySQL CLuster體系，因此需要用到5臺機器，分別做如下用途：

		節(jié)點(用途)		IP地址(主機名)
		管理節(jié)點(MGM)		192.168.0.1(db1)
		SQL節(jié)點1(SQL1)		192.168.0.2(db2)
		SQL節(jié)點2(SQL2)		192.168.0.3(db3)
		數(shù)據(jù)節(jié)點1(NDBD1)	192.168.0.4(db4)
		數(shù)據(jù)節(jié)點2(NDBD2)	192.168.0.4(db5)

2、注意事項及其他
每個節(jié)點的操作系統(tǒng)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MySQL Cluster采用TCP/IP方式連接，并且節(jié)點之間的數(shù)據(jù)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?shù)乃俾?，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./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(jié)點計算機上都采用 nobody 用戶來運行Cluster，因此執(zhí)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(zhí)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(jié)點和存儲節(jié)點(NDB節(jié)點)安裝(即4個機器重復執(zhí)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(jié)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(jié)點(NDB節(jié)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(jié)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(jié)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(jié)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(jié)點服務器(NDB節(jié)點)
[NDBD]
hostname=db4
datadir=/usr/local/mysql/data/
#第二個NDB節(jié)點
[NDBD]
hostname=db5
datadir=/usr/local/mysql/data/

#設置SQL節(jié)點服務器
[MYSQLD]
hostname=db2
#第二個SQL節(jié)點
[MYSQLD]
hostname=db3

注釋： Cluster管理節(jié)點的默認端口是1186，數(shù)據(jù)節(jié)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(jù)空閑的端口自動地為數(shù)據(jù)節(jié)點分配端口。如果你的版本低于5.0.22，請注意這個細節(jié)。

五、啟動MySQL Cluster

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

  • 在管理節(jié)點服務器上，執(zhí)行以下命令啟動MGM節(jié)點進程：
    	root# /usr/local/mysql/ndb_mgmd -f /usr/local/mysql/config.ini

    必須用參數(shù)“-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(jié)點服務器上，如果是第一次啟動ndbd進程的話，必須先執(zhí)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(shù)據(jù)或配置文件發(fā)生變化后重啟ndbd時使用“--initial”參數(shù)。因為該參數(shù)會使節(jié)點刪除由早期ndbd實例創(chuàng)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(jié)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(xiàn)，那么就在管理節(jié)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(jié)點。這是一種早期的用法，現(xiàn)已放棄。
現(xiàn)在，應能在MySQL Cluster中處理數(shù)據(jù)庫，表和數(shù)據(jù)。

六、創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫表

與沒有使用 Cluster的MySQL相比，在MySQL Cluster內操作數(shù)據(jù)的方式沒有太大的區(qū)別。執(zhí)行這類操作時應記住兩點：

  • 表必須用ENGINE=NDB或ENGINE=NDBCLUSTER選項創(chuàng)建，或用ALTER TABLE選項更改，以使用NDB Cluster存儲引擎在 Cluster內復制它們。如果使用mysqldump的輸出從已有數(shù)據(jù)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(chuàng)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(chuàng)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(chuàng)建的鍵，出現(xiàn)問題并不罕見）。

下面是一個例子：
在db2上，創(chuàng)建數(shù)據(jù)表，插入數(shù)據(jù)：

[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(shù)據(jù)：

[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(jié)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(jié)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(jié)。
參考資料：《MySQL 5.1 中文手冊》

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