MySQL Cluster(MySQL 集群) 初试

作/译者：叶金荣（Email: ），来源：http://imysql.cn MySQL Cluster 是MySQL适合于分布式计算环境的高实用、高冗余版本。它采用了NDB Cluster 存储引擎，允许在1个 Cluster 中运行多个MySQL服务器。在MyQL 5.0及以上的二进制版本中、以及与最新的Linux版本

作/译者：叶金荣（Email: ），来源：http://imysql.cn

MySQL Cluster 是MySQL适合于分布式计算环境的高实用、高冗余版本。它采用了NDB Cluster 存储引擎，允许在1个 Cluster 中运行多个MySQL服务器。在MyQL 5.0及以上的二进制版本中、以及与最新的Linux版本兼容的RPM中提供了该存储引擎。（注意，要想获得MySQL Cluster 的功能，必须安装 mysql-server 和 mysql-max RPM）。
目前能够运行MySQL Cluster 的操作系统有Linux、Mac OS X和Solaris（一些用户通报成功地在FreeBSD上运行了MySQL Cluster ，但MySQL AB公司尚未正式支持该特性）。

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 Cluster 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 Cluster 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 Cluster 中这些组件的关系，请参见下图：

所有的这些节点构成一个完成的MySQL集群体系。数据保存在“NDB存储服务器”的存储引擎中，表（结构）则保存在“MySQL服务器”中。应用程序通 过“MySQL服务器”访问这些数据表，集群管理服务器通过管理工具(ndb_mgmd)来管理“NDB存储服务器”。
通过将MySQL Cluster 引入开放源码世界，MySQL为所有需要它的人员提供了具有高可用性、高性能和可缩放性的 Cluster 数据管理。

二、MySQL Cluster 基本概念
“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。

注释：在很多情况下，术语“节点”用于指计算机，但在讨论MySQL Cluster时，它表示的是进程。在单台计算机上可以有任意数目的节点，为此，我们采用术语“ Cluster主机”。

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。
此外，可以有任意数目的 Cluster客户端进程或应用程序。它们分为两种类型：

• 标准MySQL客户端：对于MySQL Cluster，它们与标准的（非 Cluster类）MySQL没有区别。换句话讲，能够从用PHP、Perl、C、C++、Java、Python、Ruby等编写的现有MySQL应用程序访问MySQL Cluster。
• 管理客户端：这类客户端与管理服务器相连，并提供了启动和停止节点、启动和停止消息跟踪（仅调试版本）、显示节点版本和状态、启动和停止备份等的命令。

三、开始准备
1、准备服务器
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：

		节点(用途)		IP地址(主机名)<br>		管理节点(MGM)		192.168.0.1(db1)<br>		SQL节点1(SQL1)		192.168.0.2(db2)<br>		SQL节点2(SQL2)		192.168.0.3(db3)<br>		数据节点1(NDBD1)	192.168.0.4(db4)<br>		数据节点2(NDBD2)	192.168.0.4(db5)<br>

2、注意事项及其他
每个节点的操作系统都是Linux，下面的描述中将使用主机名，不再使用IP地址来表示。由于MySQL Cluster采用TCP/IP方式连接，并且节点之间的数据传输没有加密，因此这个体系最好只在单独的子网中运行，并且考虑到传输的速率，强烈建议不要 跨越公网使用这个体系。所需的MySQL软件请事先在 http://dev.mysql.com/downloads 下载。
实际上整个体系可以在一个单独的实体计算机上运行成功，当然了，必须设定不同的目录以及端口等，只能作为测试时使用。

四、开始安装
1、假定条件
在每个节点计算机上都采用 nobody 用户来运行Cluster，因此执行如下命令添加相关用户（如果已经存在则略过，且用root用户执行）：

	root# /usr/sbin/groupadd nobody<br>	root# /usr/sbin/useradd nobody -g nobody<br>

假设已经下载了mysql可直接使用的二进制安装包，且放在 /tmp 下了。

2、SQL节点和存储节点(NDB节点)安装(即4个机器重复执行以下步骤)

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

3、配置SQL节点

	root# vi /usr/local/mysql/my.cnf<br>

然后输入如下内容：

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

4、配置存储节点(NDB节点)

	root# vi /usr/local/mysql/my.cnf<br>

然后输入如下内容：

[mysqld]<br>ndbcluster<br>ndb-connectstring=db1<br>[MYSQL_CLUSTER]<br>ndb-connectstring=db1<br>

5、安装管理节点

	root# cd /tmp/<br>	root# tar zxf mysql-max-5.0.24-linux-i686.tar.gz<br>	root# mkdir /usr/local/mysql/<br>	root# mkdir /usr/local/mysql/data/<br>	root# cd mysql-max-5.0.24-linux-i686/bin/<br>	root# cp ndb_mgm* /usr/local/mysql/<br>	root# chown -R nobody:nobody /usr/local/mysql<br>

6、配置管理节点

		root# vi /usr/local/mysql/config.ini<br>

然后输入如下内容：

[NDBD DEFAULT]<br>NoOfReplicas=1<br><br>[TCP DEFAULT]<br>portnumber=3306<br><br>#设置管理节点服务器<br>[NDB_MGMD]<br>hostname=db1<br>#MGM上保存日志的目录<br>datadir=/usr/local/mysql/data/<br><br>#设置存储节点服务器(NDB节点)<br>[NDBD]<br>hostname=db4<br>datadir=/usr/local/mysql/data/<br>#第二个NDB节点<br>[NDBD]<br>hostname=db5<br>datadir=/usr/local/mysql/data/<br><br>#设置SQL节点服务器<br>[MYSQLD]<br>hostname=db2<br>#第二个SQL节点<br>[MYSQLD]<br>hostname=db3<br>

注释： Cluster管理节点的默认端口是1186，数据节点的默认端口2202。从MySQL 5.0.3开始，该限制已被放宽， Cluster能够根据空闲的端口自动地为数据节点分配端口。如果你的版本低于5.0.22，请注意这个细节。

五、启动MySQL Cluster

较为合理的启动顺序是，首先启动管理节点服务器，然后启动存储节点服务器，最后才启动SQL节点服务器：

• 在管理节点服务器上，执行以下命令启动MGM节点进程：
  

  	root# /usr/local/mysql/ndb_mgmd -f /usr/local/mysql/config.ini<br>

  必须用参数“-f”或“--config-file”告诉 ndb_mgm 配置文件所在位置，默认是在ndb_mgmd相同目录下。

• 在每台存储节点服务器上，如果是第一次启动ndbd进程的话，必须先执行以下命令：
  

  	root# /usr/local/mysql/bin/ndbd --initial<br>

  注意，仅应在首次启动ndbd时，或在备份/恢复数据或配置文件发生变化后重启ndbd时使用“--initial”参数。因为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。
  如果不是第一次启动，直接运行如下命令即可：

  	root# /usr/local/mysql/bin/ndbd<br>

• 最后，运行以下命令启动SQL节点服务器：
  

  	root# /usr/local/mysql/bin/mysqld_safe --defaults-file=/usr/local/mysql/my.cnf &<br>

  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：

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

具体的输出内容可能会略有不同，这取决于你所使用的MySQL版本。
注意：如果你正在使用较早的MySQL版本，你或许会看到引用为‘[mysqld(API)]’的SQL节点。这是一种早期的用法，现已放弃。
现在，应能在MySQL Cluster中处理数据库，表和数据。

六、创建数据库表

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）。

下面是一个例子：
在db2上，创建数据表，插入数据：

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

在db3上，查询数据：

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

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：

	[db1~]root# /usr/local/mysql/ndb_mgm -e shutdown<br>

运行以下命令关闭SQL节点的mysqld服务：

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

八、其他
关于MySQL Cluster更多详细的资料以及备份等请参见MySQL手册的“MySQL Cluster(MySQL 集群)”章节。
参考资料：《MySQL 5.1 中文手册》