MySQL Cluster 是MySQL適合于分布式計算環(huán)境的高實用、高冗余版本。它采用了NDB Cluster 存儲引擎，允許在1個 Cluster 中運行多個MySQL服務(wù)器。在MyQL 5.0及以上的二進制版本中、以及與最新的Linux版本兼容的RPM中提供了該存儲引擎。（注意，要想獲得MySQL Cluster 的功能，必須安裝 mysql-server 和 mysql-max RPM）。
目前能夠運行MySQL Cluster 的操作系統(tǒng)有Linux、Mac OS X和Solaris（一些用戶通報成功地在FreeBSD上運行了MySQL Cluster ，但MySQL AB公司尚未正式支持該特性）。
一、MySQL Cluster概述
MySQL Cluster 是一種技術(shù)，該技術(shù)允許在無共享的系統(tǒng)中部署“內(nèi)存中”數(shù)據(jù)庫的 Cluster 。通過無共享體系結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)能夠使用廉價的硬件，而且對軟硬件無特殊要求。此外，由于每個組件有自己的內(nèi)存和磁盤，不存在單點故障。
MySQL Cluster 由一組計算機構(gòu)成，每臺計算機上均運行著多種進程，包括MySQL服務(wù)器，NDB Cluster 的數(shù)據(jù)節(jié)點，管理服務(wù)器，以及（可能）專門的數(shù)據(jù)訪問程序。關(guān)于 Cluster 中這些組件的關(guān)系，請參見下圖：
所有的這些節(jié)點構(gòu)成一個完成的MySQL集群體系。數(shù)據(jù)保存在“NDB存儲服務(wù)器”的存儲引擎中，表（結(jié)構(gòu)）則保存在“MySQL服務(wù)器”中。應(yīng)用程序通 過“MySQL服務(wù)器”訪問這些數(shù)據(jù)表，集群管理服務(wù)器通過管理工具(ndb_mgmd)來管理“NDB存儲服務(wù)器”。
通過將MySQL Cluster 引入開放源碼世界，MySQL為所有需要它的人員提供了具有高可用性、高性能和可縮放性的 Cluster 數(shù)據(jù)管理。
二、MySQL Cluster 基本概念
“NDB” 是一種“內(nèi)存中”的存儲引擎，它具有可用性高和數(shù)據(jù)一致性好的特點。
MySQL Cluster 能夠使用多種故障切換和負載平衡選項配置NDB存儲引擎，但在 Cluster 級別上的存儲引擎上做這個最簡單。MySQL Cluster的NDB存儲引擎包含完整的數(shù)據(jù)集，僅取決于 Cluster本身內(nèi)的其他數(shù)據(jù)。
目前，MySQL Cluster的 Cluster部分可獨立于MySQL服務(wù)器進行配置。在MySQL Cluster中， Cluster的每個部分被視為1個節(jié)點。
- 管理(MGM)節(jié)點：這類節(jié)點的作用是管理MySQL Cluster內(nèi)的其他節(jié)點，如提供配置數(shù)據(jù)、啟動并停止節(jié)點、運行備份等。由于這類節(jié)點負責管理其他節(jié)點的配置，應(yīng)在啟動其他節(jié)點之前首先啟動這類節(jié)點。MGM節(jié)點是用命令“ndb_mgmd”啟動的。
- 數(shù)據(jù)節(jié)點：這類節(jié)點用于保存 Cluster的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)節(jié)點的數(shù)目與副本的數(shù)目相關(guān)，是片段的倍數(shù)。例如，對于兩個副本，每個副本有兩個片段，那么就有4個數(shù)據(jù)節(jié)點。不過沒有必要設(shè)置多個副本。數(shù)據(jù)節(jié)點是用命令“ndbd”啟動的。
-
SQL節(jié)點：這是用來訪問 Cluster數(shù)據(jù)的節(jié)點。對于MySQL Cluster，客戶端節(jié)點是使用NDB Cluster存儲引擎的傳統(tǒng)MySQL服務(wù)器。通常，SQL節(jié)點是使用命令“mysqld –ndbcluster”啟動的，或?qū)ⅰ皀dbcluster”添加到“my.cnf”后使用“mysqld”啟動。
注釋：在很多情況下，術(shù)語“節(jié)點”用于指計算機，但在討論MySQL Cluster時，它表示的是進程。在單臺計算機上可以有任意數(shù)目的節(jié)點，為此，我們采用術(shù)語“ Cluster主機”。
管理服務(wù)器(MGM節(jié)點)負責管理 Cluster配置文件和 Cluster日志。 Cluster中的每個節(jié)點從管理服務(wù)器檢索配置數(shù)據(jù)，并請求確定管理服務(wù)器所在位置的方式。當數(shù)據(jù)節(jié)點內(nèi)出現(xiàn)新的事件時，節(jié)點將關(guān)于這類事件的信息傳輸 到管理服務(wù)器，然后，將這類信息寫入 Cluster日志。
此外，可以有任意數(shù)目的 Cluster客戶端進程或應(yīng)用程序。它們分為兩種類型：
- 標準MySQL客戶端：對于MySQL Cluster，它們與標準的（非 Cluster類）MySQL沒有區(qū)別。換句話講，能夠從用PHP、Perl、C、C++、Java、Python、Ruby等編寫的現(xiàn)有MySQL應(yīng)用程序訪問MySQL Cluster。
- 管理客戶端：這類客戶端與管理服務(wù)器相連，并提供了啟動和停止節(jié)點、啟動和停止消息跟蹤（僅調(diào)試版本）、顯示節(jié)點版本和狀態(tài)、啟動和停止備份等的命令。
三、開始準備
1、準備服務(wù)器
現(xiàn)在，我們計劃建立有5個節(jié)點的MySQL CLuster體系，因此需要用到5臺機器，分別做如下用途：
節(jié)點(用途) IP地址(主機名)
管理節(jié)點(MGM) 192.168.0.1(db1)
SQL節(jié)點1(SQL1) 192.168.0.2(db2)
SQL節(jié)點2(SQL2) 192.168.0.3(db3)
數(shù)據(jù)節(jié)點1(NDBD1) 192.168.0.4(db4)
數(shù)據(jù)節(jié)點2(NDBD2) 192.168.0.4(db5)
2、注意事項及其他
每個節(jié)點的操作系統(tǒng)都是Linux，下面的描述中將使用主機名，不再使用IP地址來表示。由于MySQL Cluster采用TCP/IP方式連接，并且節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸沒有加密，因此這個體系最好只在單獨的子網(wǎng)中運行，并且考慮到傳輸?shù)乃俾?，強烈建議不要 跨越公網(wǎng)使用這個體系。所需的MySQL軟件請事先在 http://dev.mysql.com/downloads 下載。
實際上整個體系可以在一個單獨的實體計算機上運行成功，當然了，必須設(shè)定不同的目錄以及端口等，只能作為測試時使用。
四、開始安裝
1、假定條件
在每個節(jié)點計算機上都采用 nobody 用戶來運行Cluster，因此執(zhí)行如下命令添加相關(guān)用戶（如果已經(jīng)存在則略過，且用root用戶執(zhí)行）：
root# /usr/sbin/groupadd nobody
root# /usr/sbin/useradd nobody -g nobody
假設(shè)已經(jīng)下載了mysql可直接使用的二進制安裝包，且放在 /tmp 下了。
2、SQL節(jié)點和存儲節(jié)點(NDB節(jié)點)安裝(即4個機器重復(fù)執(zhí)行以下步驟)
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節(jié)點
root# vi /usr/local/mysql/my.cnf
然后輸入如下內(nèi)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、配置存儲節(jié)點(NDB節(jié)點)
root# vi /usr/local/mysql/my.cnf
然后輸入如下內(nèi)容：
[mysqld]
ndbcluster
ndb-connectstring=db1
[MYSQL_CLUSTER]
ndb-connectstring=db1
5、安裝管理節(jié)點
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、配置管理節(jié)點
root# vi /usr/local/mysql/config.ini
然后輸入如下內(nèi)容：
[NDBD DEFAULT]
NoOfReplicas=1
[TCP DEFAULT]
portnumber=3306
#設(shè)置管理節(jié)點服務(wù)器
[NDB_MGMD]
hostname=db1
#MGM上保存日志的目錄
datadir=/usr/local/mysql/data/
#設(shè)置存儲節(jié)點服務(wù)器(NDB節(jié)點)
[NDBD]
hostname=db4
datadir=/usr/local/mysql/data/
#第二個NDB節(jié)點
[NDBD]
hostname=db5
datadir=/usr/local/mysql/data/
#設(shè)置SQL節(jié)點服務(wù)器
[MYSQLD]
hostname=db2
#第二個SQL節(jié)點
[MYSQLD]
hostname=db3
注釋： Cluster管理節(jié)點的默認端口是1186，數(shù)據(jù)節(jié)點的默認端口2202。從MySQL 5.0.3開始，該限制已被放寬， Cluster能夠根據(jù)空閑的端口自動地為數(shù)據(jù)節(jié)點分配端口。如果你的版本低于5.0.22，請注意這個細節(jié)。
五、啟動MySQL Cluster
較為合理的啟動順序是，首先啟動管理節(jié)點服務(wù)器，然后啟動存儲節(jié)點服務(wù)器，最后才啟動SQL節(jié)點服務(wù)器：
-
在管理節(jié)點服務(wù)器上，執(zhí)行以下命令啟動MGM節(jié)點進程：
root# /usr/local/mysql/ndb_mgmd -f /usr/local/mysql/config.ini
必須用參數(shù)“-f”或“--config-file”告訴 ndb_mgm 配置文件所在位置，默認是在ndb_mgmd相同目錄下。
-
在每臺存儲節(jié)點服務(wù)器上，如果是第一次啟動ndbd進程的話，必須先執(zhí)行以下命令：
root# /usr/local/mysql/bin/ndbd --initial
注意，僅應(yīng)在首次啟動ndbd時，或在備份/恢復(fù)數(shù)據(jù)或配置文件發(fā)生變化后重啟ndbd時使用“--initial”參數(shù)。因為該參數(shù)會使節(jié)點刪除由早期ndbd實例創(chuàng)建的、用于恢復(fù)的任何文件，包括用于恢復(fù)的日志文件。
如果不是第一次啟動，直接運行如下命令即可：root# /usr/local/mysql/bin/ndbd
-
最后，運行以下命令啟動SQL節(jié)點服務(wù)器：
root# /usr/local/mysql/bin/mysqld_safe --defaults-file=/usr/local/mysql/my.cnf &
如果一切順利，也就是啟動過程中沒有任何錯誤信息出現(xiàn)，那么就在管理節(jié)點服務(wù)器上運行如下命令：
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)
具體的輸出內(nèi)容可能會略有不同，這取決于你所使用的MySQL版本。
注意：如果你正在使用較早的MySQL版本，你或許會看到引用為‘[mysqld(API)]’的SQL節(jié)點。這是一種早期的用法，現(xiàn)已放棄。
現(xiàn)在，應(yīng)能在MySQL Cluster中處理數(shù)據(jù)庫，表和數(shù)據(jù)。
六、創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫表
與沒有使用 Cluster的MySQL相比，在MySQL Cluster內(nèi)操作數(shù)據(jù)的方式?jīng)]有太大的區(qū)別。執(zhí)行這類操作時應(yīng)記住兩點：
- 表必須用ENGINE=NDB或ENGINE=NDBCLUSTER選項創(chuàng)建，或用ALTER TABLE選項更改，以使用NDB Cluster存儲引擎在 Cluster內(nèi)復(fù)制它們。如果使用mysqldump的輸出從已有數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入表，可在文本編輯器中打開SQL腳本，并將該選項添加到任何表創(chuàng)建語句，或 用這類選項之一替換任何已有的ENGINE（或TYPE）選項。
- 另外還請記住，每個NDB表必須有一個主鍵。如果在創(chuàng)建表時用戶未定義主鍵，NDB Cluster存儲引擎將自動生成隱含的主鍵。（注釋：該隱含 鍵也將占用空間，就像任何其他的表索引一樣。由于沒有足夠的內(nèi)存來容納這些自動創(chuàng)建的鍵，出現(xiàn)問題并不罕見）。
下面是一個例子：
在db2上，創(chuàng)建數(shù)據(jù)表，插入數(shù)據(jù)：
[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，查詢數(shù)據(jù)：
[db3~]root# mysql -uroot test
[db2~]mysql> select * from city;
+-----------+
|id | name |
+-----------+
|1 | city1 |
+-----------+
|2 | city2 |
+-----------+
七、安全關(guān)閉
要想關(guān)閉 Cluster，可在MGM節(jié)點所在的機器上，在Shell中簡單地輸入下述命令：
[db1~]root# /usr/local/mysql/ndb_mgm -e shutdown
運行以下命令關(guān)閉SQL節(jié)點的mysqld服務(wù)：
[db2~]root# /usr/local/mysql/bin/mysqladmin -uroot shutdown
八、其他
關(guān)于MySQL Cluster更多詳細的資料以及備份等請參見MySQL手冊的“MySQL Cluster(MySQL 集群)”章節(jié)。
參考資料：《MySQL 5.1 中文手冊》
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