MySQL Cluster(MySQL 集群)

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 �Cndbcluster”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)

SQL节点1(SQL1)       10.0.0.51

SQL节点2(SQL2)       10.0.0.52

数据节点1(NDBD1)      10.0.0.53

数据节点2(NDBD2)      10.0.0.54

管理节点(MGM)          10.0.0.55

3.1 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)

#useradd -s /sbin/nologin mysql

#cd /srvtar zxvfmysql-cluster-gpl-7.3.5-linux-glibc2.5-i686.tar.gz

#mv mysql-cluster-gpl-7.3.5-linux-glibc2.5-i686/usr/local/mysql-cluster

#cd /usr/local/mysql-cluster

#./scripts/mysql_install_db --user=mysql

# chown -R nobody:nobody/usr/local/mysql

3.2 配置sql节点

 #Vim /etc/my.cnf

   [mysqld]

basedir = /usr/local/mysql-cluster

datadir = /usr/local/mysql-cluster/data

user=mysql

ndbcluster

ndb-connectstring = 10.0.0.55

[mysql-cluster]

ndb-cluster=10.0.0.55

3.3、配置存储节点(NDB节点)

#mkdir  -p /usr/local/mysql-cluster/ndbdata

#vim/etc/my.cnf

[mysqld]

datadir=/usr/local/mysql-cluster/ndbdata

user=mysql

ndbcluster

ndb-connectstring=10.0.0.55

[mysql_cluster]

ndb-connectstring=10.0.0.55

3.4、安装管理节点

root# cd /srv

root#tar zxvfmysql-cluster-gpl-7.3.5-linux-glibc2.5-i686.tar.gz

 root#mvmysql-cluster-gpl-7.3.5-linux-glibc2.5-i686 /usr/local/mysql-cluster

root# chown -R mysql》mysql /usr/local/mysql-cluster

3.5、配置管理节点

#mkdir  -p/usr/local/mysql-cluster/clusterlog

#vim /usr/local/mysql-cluster/config.ini

[ndbddefault]

NoOfReplicas=2

DataMemory=80M

IndexMemory=18M

[MYSQLDDEFAULT]

[ndb_mgmd]

Nodeid=1

hostname=10.0.0.55

DataDir=/usr/local/mysql-cluster/clusterlog  #日志位置

[mysqld]

Nodeid=2

HostName=10.0.0.51

[mysqld]

Nodeid=3

HostName=10.0.0.52

[ndbd]

Nodeid=4

HostName=10.0.0.53

DataDir=/usr/local/mysql-cluster/ndbdata

[ndbd]

Nodeid=5

HostName=10.0.0.54

DataDir=/usr/local/mysql-cluster/ndbdata

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。

3.6、启动MySQL Cluster

    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-cluster/bin/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-cluster/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***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：

#cd /usr/local/mysql-cluster/

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

四、验证安装

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@mylmgr bin]# /usr/local/mysql-cluster/bin/ndb_mgm

-- NDB Cluster -- Management Client --

ndb_mgm> show

Connected to Management Server at: localhost:1186

Cluster Configuration

---------------------

[ndbd(NDB)]       2node(s)

id=4       @10.0.0.53  (mysql-5.6.17 ndb-7.3.5, Nodegroup: 0, *)

id=5       @10.0.0.54  (mysql-5.6.17 ndb-7.3.5, Nodegroup: 0)

[ndb_mgmd(MGM)]        1node(s)

id=1        @10.0.0.55  (mysql-5.6.17 ndb-7.3.5)

[mysqld(API)]     2node(s)

id=2       @10.0.0.51  (mysql-5.6.17 ndb-7.3.5)

id=3       @10.0.0.52(mysql-5.6.17 ndb-7.3.5)

ndb_mgm>

五、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sqlnode1（10.0.0.51）上，创建数据表，插入数据：

root# mysql -uroot test

mysql> create tablecity(

mysql> id mediumint unsignednot null auto_increment primary key,

mysql> namevarchar(20) not null default ''

mysql> ) engine =ndbcluster default charset utf8;

mysql> insert intocity values(1, 'city1');

mysql> insert intocity values(2, 'city2');

在sqlnode2（10.0.0.52）上，查询数据：

root# mysql -uroot -p

mysql> use nhttest;

Reading table informationfor completion of table and column names

You can turn off thisfeature to get a quicker startup with -A

 

Database changed

mysql> show tables;

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

| Tables_in_nhttest |

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

| city              |

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

1 row in set (0.00 sec)

 

mysql> select * fromcity;

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

| id | name  |

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

|  1 | city1 |

|  2 | city2 |

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

2 rows in set (0.14 sec)

六、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：

 root# /usr/local/mysql/ndb_mgm -e shutdown

运行以下命令关闭SQL节点的mysqld服务：

 root# /usr/local/mysql/bin/mysqladmin -urootshutdown

七、修改sqlnode端的root密码

#ln -s/usr/local/mysql-cluster/bin/* /usr/local/bin/

#mysqladmin -urootpassword "123456"

注意：不同的sqlnode端的root密码可以不一样，不影响两端的数据互通，但是如果做mysql高可用时要注意，最好一样。