MySQL-NDB7.6集群部署

环境准备

软件部署设计

用途	组件	备注
SQL nodes	mysqld binary	也称为数据库节点，跟MySQL Server一样的功能。作为数据库使用，被数据节点访问。
Data nodes	ndbd or ndbmtd	使用内存存放数据，保存进数据节点的数据都会自动复制并存储到其它数据节点
Management nodes	ndb_mgmd and ndb_mgm	管理节点负责管理、配置、监控整个集群

IP网络设计

Node	IP Address	端口
Management node (mgmd)	192.168.10.200	1186
SQL node (mysqld)	192.168.10.201	3308
Data node "A" (ndbd)	192.168.10.202
Data node "B" (ndbd)	192.168.10.203

1186端口用于同步，3306端口

架构

高可用架构拓扑

系统环境配置

关闭防火墙

systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service

systemctl status firewalld.service || systemctl disable --now firewalld.service

安装系统依赖软件

二进制包（SQL节点）

yum -y install libaio

rpm -qa|grep libaio

检查操作系统是否默认安装MySQL软件

MySQL Cluster安装之前需要将MySQL Server卸载掉

yum list installed|grep -E 'mysql|mariadb'

rpm -qa |grep -E 'mysql|mariadb'

创建用户和用户组（数据节点和SQL节点）

groupadd mysql
useradd -g mysql -s /bin/false mysql

配置环境

cat > /etc/profile.d/mysqlEnv.sh <<-'EOF'
export NDB_VER="7.6.16"
export SOFT_INSTALL_DIR="/usr/local"
export SOFT_LINK_DIR="/usr/local/mysql"
export SOFT_LOG_DIR="${SOFT_LINK_DIR}/log"
export SOFT_SVC_PORT="3308"
export SOFT_DATA_DIR="/data"
export DATA_DIR="${SOFT_DATA_DIR}/mysql${SOFT_SVC_PORT}"
SOFT_FILE_NAME="mysql-cluster-gpl-${NDB_VER}-linux-glibc2.12-x86_64"

export MYSQL_HOME=${SOFT_LINK_DIR}
export PATH=${MYSQL_HOME}/bin:${PATH}
EOF

详细实施步骤

软件配置

SQL nodes配置

每个SQL 节点配置

解压文件并创建软链接

. /etc/profile.d/mysqlEnv.sh
if [[ -f "${SOFT_FILE_NAME}.tar.gz" ]]; then
    tar -xf ${SOFT_FILE_NAME}.tar.gz --no-same-owner -C ${SOFT_INSTALL_DIR}
    ln -s ${SOFT_INSTALL_DIR}/${SOFT_FILE_NAME} ${SOFT_LINK_DIR}
else 
	curl -LO https://cdn.mysql.com/archives/mysql-cluster-gpl-7.6/${SOFT_FILE_NAME}.tar.gz
	# https://cdn.mysql.com/archives/mysql-cluster-gpl-7.6/mysql-cluster-gpl-7.6.16-linux-glibc2.12-x86_64.tar.gz
fi

修改软件目录权限

[[ -d "${SOFT_DATA_DIR}/mysql${SOFT_SVC_PORT}" ]] || mkdir -p ${SOFT_DATA_DIR}/mysql${SOFT_SVC_PORT}

chown -R mysql:mysql ${SOFT_INSTALL_DIR}/${SOFT_FILE_NAME}
chown -R mysql:mysql ${SOFT_DATA_DIR}/mysql${SOFT_SVC_PORT}

初始化系统数据集簇

${SOFT_LINK_DIR}/bin/mysqld --initialize --user=mysql --basedir=${SOFT_LINK_DIR} --datadir=${SOFT_DATA_DIR}/mysql${SOFT_SVC_PORT}

记住上面的临时管理员密码（22Hp=omo<W2g），后续登录系统并修改该密码

配置参数文件(my.cnf)

cat > /etc/my.cnf <<-'EOF'
[mysqld]
server_id=1
port=3308
basedir = /ups/app/mysql
datadir = /data/mysql3308
socket = /data/mysql3308/mysql.sock
log_error = /data/mysql3308/err.log
pid-file = /data/mysql3308/mysqld3308.pid
max_connections=3000
max_user_connections=2000
max_connect_errors=6000
wait_timeout=600
interactive_timeout=600
max_allowed_packet=3500M
ndbcluster
default-storage-engine=ndbcluster
symbolic-links=0
skip-name-resolve=1

[mysql_cluster]
ndb-connectstring=192.168.10.221

[client]
default-character-set=utf8
socket = /data/mysql3308/mysql.sock

[mysql]
default-character-set=utf8
!includedir /etc/my.cnf.d
EOF

配置服务启动文件

cp ${SOFT_LINK_DIR}/support-files/mysql.server /etc/rc.d/init.d/mysqld3308
chmod +x /etc/rc.d/init.d/mysqld3308
chkconfig --add mysqld3308

检查当前的MySQL版本是否支持NDB存储引擎

show variables like '%ndb%';

Data nodes配置

数据节点软件安装

解压文件及创建软连接

. /etc/profile.d/mysqlEnv.sh
if [[ -f "${SOFT_FILE_NAME}.tar.gz" ]]; then
    mkdir -p ${SOFT_LINK_DIR}/bin
    tar -xf ${SOFT_FILE_NAME}.tar.gz --no-same-owner -C ${SOFT_LINK_DIR}/bin ${SOFT_FILE_NAME}/bin/{ndbd,ndbmtd}
    # ln -s ${SOFT_INSTALL_DIR}/${SOFT_FILE_NAME} ${SOFT_LINK_DIR}
else 
	curl -LO https://cdn.mysql.com/archives/mysql-cluster-gpl-7.6/${SOFT_FILE_NAME}.tar.gz
	# https://cdn.mysql.com/archives/mysql-cluster-gpl-7.6/mysql-cluster-gpl-7.6.16-linux-glibc2.12-x86_64.tar.gz
fi

从SQL节点复制相关文件到数据节点

mkdir -p ${SOFT_LINK_DIR}/bin
scp ${SOFT_LINK_DIR}/bin/{ndbd,ndbmtd} node2:${SOFT_LINK_DIR}/bin

修改目录权限

chown -R mysql:mysql ${SOFT_INSTALL_DIR}/${SOFT_FILE_NAME}
chmod +x ${SOFT_LINK_DIR}/bin/ndb*

# ndb cluster 初始化需要 DataDir
[[ -d "${SOFT_DATA_DIR}/mysql${SOFT_SVC_PORT}" ]] || mkdir -p ${SOFT_DATA_DIR}/mysql${SOFT_SVC_PORT}

配置参数文件（my.cnf）

cat > /etc/my.cnf <<-'EOF'
[mysqld]
port=3308
ndbcluster

[mysql_cluster]
ndb-connectstring=192.168.10.221
EOF

Management nodes 配置

管理节点软件安装

解压文件及创建软连接

. /etc/profile.d/mysqlEnv.sh
if [[ -f "${SOFT_FILE_NAME}.tar.gz" ]]; then
	mkdir -p ${SOFT_LINK_DIR}/bin
    tar -xf ${SOFT_FILE_NAME}.tar.gz --no-same-owner -C ${SOFT_LINK_DIR}/bin --strip-components=2 ${SOFT_FILE_NAME}/bin/{ndb_mgm,ndb_mgmd} 
    # ln -s ${SOFT_INSTALL_DIR}/${SOFT_FILE_NAME} ${SOFT_LINK_DIR}
else 
	curl -LO https://cdn.mysql.com/archives/mysql-cluster-gpl-7.6/${SOFT_FILE_NAME}.tar.gz
	# https://cdn.mysql.com/archives/mysql-cluster-gpl-7.6/mysql-cluster-gpl-7.6.16-linux-glibc2.12-x86_64.tar.gz
fi

从SQL节点复制相关文件到管理节点主机

mkdir -p ${SOFT_LINK_DIR}/bin
scp ${SOFT_LINK_DIR}/bin/{ndb_mgm,ndb_mgmd} node1:${SOFT_LINK_DIR}/bin

修改目录权限

chown -R mysql:mysql ${SOFT_INSTALL_DIR}/${SOFT_FILE_NAME}
chmod +x ${SOFT_LINK_DIR}/bin/ndb_mgm*

配置全局参数文件(config.ini)

cat > ${SOFT_LINK_DIR}/config.ini <<-'EOF'
[ndbd default]
NoOfReplicas=2
DataMemory=80M
DataDir=/data/mysql3308

[ndb_mgmd]
NodeId=100
HostName=192.168.10.221
DataDir=/data/mysql3308

[ndbd]
NodeId=1
HostName=192.168.10.223
DataDir=/data/mysql3308

[ndbd]
NodeId=2
HostName=192.168.10.231
DataDir=/data/mysql3308

[mysqld]
NodeId=51
HostName=192.168.10.222
EOF

NDB 集群初始化配置

集群配置文件要求

对于4节点 NDB集群中，总共需要4个配置文件

每个 data node or SQL node 需要一个 my.cnf 配置文件，用于提供下面2类信息：
- 连接信息：告知本地节点如何找到管理节点
- 通知MySQL server启动NDBCLUSTER存储引擎
management node 需要一个 config.ini 配置文件
- 集群维护的副本数
- 每个数据节点分配多少内存给数据和索引
- 如何查找数据节点和SQL节点
- 如何将数据存储到每个数据节点的磁盘上

创建配置文件

Data nodes(my.cnf)

cat > /etc/my.cnf <<-'EOF'

[mysqld]
# Options for mysqld process:
ndbcluster                      # run NDB storage engine

[mysql_cluster]
# Options for NDB Cluster processes:
ndb-connectstring=192.168.10.200  # location of management server

EOF

SQL nodes(my.cnf)

cat > /etc/my.cnf <<-'EOF'

[mysqld]
# Options for mysqld process:
ndbcluster                      # run NDB storage engine

[mysql_cluster]
# Options for NDB Cluster processes:
ndb-connectstring=192.168.10.200  # location of management server

EOF

Management node(config.ini)

cat > ${SOFT_LINK_DIR}/config.ini <<EOF
[ndbd default]
# Options affecting ndbd processes on all data nodes:
NoOfReplicas=2    # Number of fragment replicas
DataMemory=80M    # How much memory to allocate for data storage
IndexMemory=18M   # How much memory to allocate for index storage
                  # For DataMemory and IndexMemory, we have used the
                  # default values. Since the "world" database takes up
                  # only about 500KB, this should be more than enough for
                  # this example NDB Cluster setup.
                  # NOTE: IndexMemory is deprecated in NDB 7.6 and later; in
                  # these versions, resources for all data and indexes are
                  # allocated by DataMemory and any that are set for IndexMemory
                  # are added to the DataMemory resource pool
ServerPort=2202   # This the default value; however, you can use any
                  # port that is free for all the hosts in the cluster
                  # Note1: It is recommended that you do not specify the port
                  # number at all and simply allow the default value to be used
                  # instead
                  # Note2: The port was formerly specified using the PortNumber
                  # TCP parameter; this parameter is no longer available in NDB
                  # Cluster 7.5.
DataDir=${DATA_DIR}


[ndb_mgmd]
# Management process options:
HostName=192.168.10.200         # Hostname or IP address of management node
DataDir=${SOFT_LOG_DIR}         # Directory for management node log files

[ndbd]
# Options for data node "A":
                                # (one [ndbd] section per data node)
HostName=192.168.10.202         # Hostname or IP address
NodeId=2                        # Node ID for this data node
DataDir=${DATA_DIR}             # Directory for this data node's data files

[ndbd]
# Options for data node "B":
HostName=192.168.10.203         # Hostname or IP address
NodeId=3                        # Node ID for this data node
DataDir=${DATA_DIR}             # Directory for this data node's data files

[mysqld]
# SQL node options:
HostName=192.168.10.201         # Hostname or IP address
                                # (additional mysqld connections can be
                                # specified for this node for various
                                # purposes such as running ndb_restore)
EOF

[NDBD DEFAULT]：表示每个数据节点的默认配置，在每个节点的[NDBD]中不用再写这些选项，只能有一个。
- NoOfReplicas：副本数量，数据节点数必须是副本数的整数倍。
[NDB_MGMD]：表示管理节点的配置，只有一个，默认的对其他节点的端口是1186，故服务器需要开放1186端口。
[NDBD]：表示每个数据节点的配置，可以有多个，分别写上不同数据节点的IP地址。
[MYSQLD]：表示SQL节点的配置，可以有多个，分别写上不同SQL节点的IP地址。

数据节点ID必须小于49。如果计划部署大量数据节点，最好将管理节点、sql节点或api节点的ID限制为大于48的值。

初始化配置并启动集群

# 1. 管理节点
${SOFT_LINK_DIR}/bin/ndb_mgmd -f ${SOFT_LINK_DIR}/config.ini --configdir=${DATA_DIR} --initial

# 2. 依次配置每一个数据节点（首次运行）
${SOFT_LINK_DIR}/bin/ndbd --initial

# 3. 依次启动每一个SQL节点
service mysqld3308 start

启动管理节点
- ndb_mgmd是mysql cluster的管理服务器，后面的-f表示后面的参数是启动的参数配置文件。如果在启动后过了几天又添加了一个数据节点，这时修改了配置文件启动时就必须加上--initial参数，不然添加的节点不会作用在mysql cluster中
启动数据节点
- 安装后第一次启动数据节点时要加上--initial参数。在以后的启动过程中，则是不能添加该参数的，否则ndbd程序会清除在之前建立的所有用于恢复的数据文件和日志文件

启动SQL节点

修改管理员账号(root)的密码

alter user 'root'@'localhost' identified by 'root';

优化配置

SQL 节点同步用户权限

MySQL Cluster SQL API节点中mysql.user 表为MyISAM引擎，所以每个API都要配置权限系统，MySQL已经为我们提供了共享权限脚本。这个脚本主要作用就是将mysql.user 表MyISAM引擎更换为NDBCLUSTER引擎。

备份系统权限表(建议)

mysqldump -uroot 
    mysql user db tables_priv columns_priv procs_priv proxies_priv > backup_file

虽然mysql提供非常智能的工具完成系统表的自动转换，在转换前，还是建议手工备份系统表的数据

加载函数

mysql -uroot < ${SOFT_LINK_DIR}/share/ndb_dist_priv.sql

检查确认导入6个过程和1个函数

SELECT ROUTINE_NAME, ROUTINE_SCHEMA, ROUTINE_TYPE
     FROM INFORMATION_SCHEMA.ROUTINES
     WHERE ROUTINE_NAME LIKE 'mysql_cluster%'
     ORDER BY ROUTINE_TYPE;
     
+---------------------------------------------+----------------+--------------+
| ROUTINE_NAME                                | ROUTINE_SCHEMA | ROUTINE_TYPE |
+---------------------------------------------+----------------+--------------+
| mysql_cluster_privileges_are_distributed    | mysql          | FUNCTION     |
| mysql_cluster_backup_privileges             | mysql          | PROCEDURE    |
| mysql_cluster_move_grant_tables             | mysql          | PROCEDURE    |
| mysql_cluster_move_privileges               | mysql          | PROCEDURE    |
| mysql_cluster_restore_local_privileges      | mysql          | PROCEDURE    |
| mysql_cluster_restore_privileges            | mysql          | PROCEDURE    |
| mysql_cluster_restore_privileges_from_local | mysql          | PROCEDURE    |
+---------------------------------------------+----------------+--------------+
7 rows in set (0.01 sec)

mysql_cluster_move_privileges : 用于备份现有的权限表并转换成ndb
- 它包含2步（备份和转换）：
  - 调用mysql_cluster_backup_privileges 过程，在mysql数据库中创建两组副本
    - 一组使用MyISAM存储引擎的本地副本。原权限表中添加后缀_backup的本地备份表。
    - 使用NDBCLUSTER存储引擎的一组分布式副本。在原权限表在前缀ndb_ 和_backup后缀来命名。
  - 备份副本创建完成后，调用mysql_cluster_move_grant_tables过程，将mysql系统表转换成NDB。

调用存储过程

CALL mysql.mysql_cluster_move_privileges();

检查确认存储过程执行结果

SELECT CONCAT(
    'Conversion ',
    IF(mysql.mysql_cluster_privileges_are_distributed(), 'succeeded', 'failed'),
    '.')
    AS Result;

+-----------------------+
| Result                |
+-----------------------+
| Conversion succeeded. |
+-----------------------+
1 row in set (0.01 sec)

验证备份表信息

SELECT TABLE_NAME, ENGINE FROM INFORMATION_SCHEMA.TABLES
     WHERE TABLE_SCHEMA = 'mysql' AND TABLE_NAME LIKE '%backup'
     ORDER BY ENGINE;

转换为分布式特权对象表后，无论何时在任何SQL节点上创建，删除或更新其特权的MySQL用户帐户，更改都将在连接到群集的所有其他MySQL服务器上立即生效。特权分配后，连接到群集的所有新MySQL服务器都会自动参与分配。

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