MySQLCluster(MySQL集群)初入测试

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MyQL5.0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MySQLCluster，客户端节点是使用NDBCluster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、开始准备阶段
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)
　　管理节点(MGM) 192.168.0.1(db1)
　　SQL节点1(SQL1) 192.168.0.2(db2)
　　SQL节点2(SQL2) 192.168.0.3(db3)
　　数据节点1(NDBD1) 192.168.0.4(db4)
　　数据节点2(NDBD2) 192.168.0.4(db5)

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

　　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/
　　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节点

　　root# vi /usr/local/mysql/my.cnf
　　然后输入如下内容：

　　[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、配置存储节点(NDB节点)
　　root# vi /usr/local/mysql/my.cnf
　　然后输入如下内容：

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

　　5、安装管理节点
　　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、配置管理节点

　　root# vi /usr/local/mysql/config.ini
　　然后输入如下内容：

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

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

　　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

　　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
　　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
　　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 &
　　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
　　-- 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ALTERTABLE选项更改，以使用NDBCluster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
　　[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，查询数据：

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

　　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
　　运行以下命令关闭SQL节点的mysqld服务：

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

　　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。