使用 Ansible 安装部署 TiDB

背景知识

TiDB 作为一个分布式数据库，在多个节点分别配置安装服务会相当繁琐，为了简化操作以及方便管理，使用自动化工具来批量部署成为了一个很好的选择。

Ansible 是基于 Python 研发的自动化运维工具，糅合了众多老牌运维工具的优点实现了批量操作系统配置、批量程序的部署、批量运行命令等功能，而且使用简单，仅需在管理工作站上安装 Ansible 程序配置被管控主机的 IP 信息，被管控的主机无客户端。基于以上原因，我们选用自动化工具 Ansible 来批量的安装配置以及部署 TiDB。

下面我们来介绍如何使用 Ansible 来部署 TiDB。

TiDB 安装环境配置如下

操作系统使用 CentOS7.2 或者更高版本，文件系统使用 EXT4。

说明：低版本的操作系统(例如 CentOS6.6 )和 XFS 文件系统会有一些内核 Bug，会影响性能，我们不推荐使用。

IP	Services
192.168.1.101	PD Prometheus Grafana Pushgateway Node_exporter
192.168.1.102	PD TiDB Node_exporter
192.168.1.103	PD TiDB Node_exporter
192.168.1.104	TiKV Node_exporter
192.168.1.105	Tikv Node_exporter
192.168.1.106	TiKV Node_exporter

我们选择使用 3 个 PD、2 个 TiDB、1 个 TiKV，这里简单说一下为什么这样部署。

• 对于 PD 。PD 本身是一个分布式系统，由多个节点构成一个整体，并且同时有且只有一个主节点对外提供服务。各个节点之间通过选举算法来确定主节点，选举算法要求节点个数是奇数个 (2n+1) ，1 个节点的风险比较高，所以我们选择使用 3 个节点。
• 对于 TiKV 。TiDB 底层使用分布式存储，我们推荐使用奇数 (2n+1) 个备份，挂掉 n 个备份之后数据仍然可用。使用 1 备份或者 2 备份的话，有一个节点挂掉就会造成一部分数据不可用，所以我们选择使用 3 个节点、设置 3 个备份 (默认值)。
• 对于 TiDB 。我们的 TiDB 是无状态的，现有集群的 TiDB 服务压力大的话，可以在其他节点直接增加 TiDB 服务，无需多余的配置。我们选择使用两个 TiDB，可以做 HA 和负载均衡。
• 当然如果只是测试集群的话，完全可以使用一个 PD 、一个 TiDB 、三个 TiKV (少于三个的话需要修改备份数量)

下载 TiDB 安装包并解压

#创建目录用来存放 ansible 安装包
mkdir /root/workspace                 

#切换目录
cd /root/workspace                    

#下载安装包
wget https://github.com/pingcap/tidb-ansible/archive/master.zip     

#解压压缩包到当前目录下
unzip master.zip                      

#查看安装包结构，主要内容说明如下
cd tidb-ansible-master && ls          

部分内容含义

ansible.cfg: ansible 配置文件
inventoty.ini: 组和主机的相关配置
conf: TiDB 相关配置模版
group_vars: 相关变量配置
scripts: grafana 监控 json 模版
local_prepare.yml: 用来下载相关安装包
bootstrap.yml: 初始化集群各个节点
deploy.yml: 在各个节点安装 TiDB 相应服务
roles: ansible tasks 的集合
start.yml: 启动所有服务
stop.yml: 停止所有服务
unsafe_cleanup_data.yml: 清除数据
unsafe_cleanup.yml: 销毁集群

修改配置文件

主要配置集群节点的分布情况，以及安装路径。

会在 tidb_servers 组中的机器上安装 TiDB 服务(其他类似)，默认会将所有服务安装到变量 deploy_dir 路径下。

#将要安装 TiDB 服务的节点
[tidb_servers]
192.168.1.102
192.168.1.103

#将要安装 TiKV 服务的节点
[tikv_servers]
192.168.1.104
192.168.1.105
192.168.1.106

#将要安装 PD 服务的节点
[pd_servers]
192.168.1.101
192.168.1.102
192.168.1.103

#将要安装 Promethues 服务的节点
# Monitoring Part
[monitoring_servers]
192.168.1.101

#将要安装 Grafana 服务的节点
[grafana_servers]
192.168.1.101

#将要安装 Node_exporter 服务的节点
[monitored_servers:children]
tidb_servers
tikv_servers
pd_servers

[all:vars]
#服务安装路径，每个节点均相同，根据实际情况配置
deploy_dir = /home/tidb/deploy

## Connection
#方式一：使用 root 用户安装
# ssh via root:
# ansible_user = root
# ansible_become = true
# ansible_become_user = tidb

#方式二：使用普通用户安装(需要有 sudo 权限)
# ssh via normal user
ansible_user = tidb

#集群的名称，自定义即可
cluster_name = test-cluster

# misc
enable_elk = False
enable_firewalld = False
enable_ntpd = False

# binlog trigger
#是否开启 pump，pump 生成 TiDB 的 binlog 
#如果有从此 TiDB 集群同步数据的需求，可以改为 True 开启
enable_binlog = False

安装过程可以分为 root 用户安装和普通用户安装两种方式。有 root 用户当然是最好的，修改系统参数、创建目录等不会涉及到权限不够的问题，能够直接安装完成。
但是有些环境不会直接给 root 权限，这种场景就需要通过普通用户来安装。为了配置简便，我们建议所有节点都使用相同的普通用户；为了满足权限要求，我们还需要给这个普通用户 sudo 权限。
下面介绍两种安装方式的详细过程，安装完成之后需要手动启动服务。

1. 使用 root 用户安装

• 下载 Binary 包到 downloads 目录下，并解压拷贝到 resources/bin 下，之后的安装过程就是使用的 resources/bin 下的二进制程序

ansible-playbook -i inventory.ini local_prepare.yml

• 初始化集群各个节点。会检查 inventory.ini 配置文件、Python 版本、网络状态、操作系统版本等，并修改一些内核参数，创建相应的目录。

  • 修改配置文件如下

  ## Connection
  # ssh via root:
  ansible_user = root
  # ansible_become = true
  ansible_become_user = tidb
  
  # ssh via normal user
  # ansible_user = tidb
  

  • 执行初始化命令

  ansible-playbook -i inventory.ini bootstrap.yml -k   #ansible-playboo命令说明请见附录
  

• 安装服务。该步骤会在服务器上安装相应的服务，并自动设置好配置文件和所需脚本。

  • 修改配置文件如下

  ## Connection
  # ssh via root:
    ansible_user = root
    ansible_become = true
    ansible_become_user = tidb
  
  # ssh via normal user
  # ansible_user = tidb
  

  • 执行安装命令

  ansible-playbook -i inventory.ini deploy.yml -k
  

2. 使用普通用户安装

• 下载 Binary 包到中控机

ansible-playbook -i inventory.ini local_prepare.yml

• 初始化集群各个节点。

  • 修改配置文件如下

  ## Connection
  # ssh via root:
  # ansible_user = root
  # ansible_become = true
  # ansible_become_user = tidb
  
  # ssh via normal user
  ansible_user = tidb
  

  • 执行初始化命令

  ansible-playbook -i inventory.ini bootstrap.yml -k -K
  

• 安装服务

ansible-playbook -i inventory.ini deploy.yml -k -K

启停服务

• 启动所有服务

ansible-playbook -i inventory.ini start.yml -k

• 停止所有服务

ansible-playbook -i inventory.ini stop.yml

附录

ansible-playbook -i inventory.ini xxx.yml -k -K

-k 执行之后需要输入 ssh 连接用户的密码，如果做了中控机到所有节点的互信，则不需要此参数

-K 执行之后需要输入 sudo 所需的密码，如果使用 root 用户或者 sudo 无需密码，则不需要此参数