MySQL 群集是一種技術(shù)，該技術(shù)允許在無共享的系統(tǒng)中部署“內(nèi)存中”和“磁盤中”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（可能存在的）專門的數(shù)據(jù)訪問程序。

管理服務(wù)器(MGM節(jié)點)負責(zé)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)。當(dāng)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?shù)焦芾矸?wù)器，然后，將這類信息寫入 Cluster 日志。

目前能夠運行 MySQL Cluster 的操作系統(tǒng)有 Linux、Mac OS X 和 Solaris，最新的版本已經(jīng)支持 Windows 操作系統(tǒng)。

MySQL 群集的數(shù)據(jù)節(jié)點之間的通信是不加密的，并且需要高速的帶寬，所以建議把群集建立在一個高速局域網(wǎng)內(nèi)，不建議跨網(wǎng)段、跨公網(wǎng)的部署這種系統(tǒng)體系。

MySQL 群集分為三種節(jié)點：管理節(jié)點，數(shù)據(jù)節(jié)點和SQL節(jié)點。

管理節(jié)點：主要用于管理各個節(jié)點，能夠通過命令對某個節(jié)點進行重啟、關(guān)閉、啟動等操作。也能夠監(jiān)視全部節(jié)點的工作狀態(tài)。
數(shù)據(jù)節(jié)點：主要是對數(shù)據(jù)的存儲，不提供其他的服務(wù)。
SQL節(jié)點：主要是對外提供SQL功能，類似一臺普通的 MySQL Server。

而SQL節(jié)點和數(shù)據(jù)節(jié)點可以是同一臺機器，也就是說這臺機器即是SQL節(jié)點也是數(shù)據(jù)節(jié)點。它們只是邏輯關(guān)系上的劃分，實際部署時，甚至所有的階段都可以位于同一臺物理機器上，只是配置較復(fù)雜些。


一、軟件下載機器操作環(huán)境

配置 MySQL 群集必需使用其群集版本，注意和 MySQL Server 版本的區(qū)別。本文以 Windows 平臺下的 MySQL 群集版本 MySQL Cluster 7.1.3 為例（截至2010年6月初的最高版本），這是 MySQL Server 5.1 系列版本之一，添加了群集的功能。下載地址為：http://dev.mysql.com/downloads/cluster，選擇 mysql-cluster-gpl-noinstall-7.1.3-win32.zip 文件，這是一個 for Windows 32位版本的、免安裝的二進制版本。

根據(jù)自己的操作系統(tǒng)的位數(shù)，也可以選擇 64 位版本的。還有一個 27.2M 的 Windows(x86, 32-bit) 版本，下載下來需要自己編譯，有經(jīng)驗的高級用戶可以選用。

本實驗在 2 臺安裝 Windows Server 2003(sp2) 的機器上進行。節(jié)點分配及 IP 配置如下：

第一臺機器，IP 為 10.0.0.201，作為管理節(jié)點(MGM)，SQL節(jié)點1(SQL1)，數(shù)據(jù)節(jié)點1(NDBD1)。
第二臺機器，IP 為 10.0.0.202，作為SQL節(jié)點2(SQL2)，數(shù)據(jù)節(jié)點2(NDBD2)。

管理節(jié)點最好不要與數(shù)據(jù)節(jié)點部署在同一臺服務(wù)器上，否則可能會因為該數(shù)據(jù)節(jié)點服務(wù)器的當(dāng)機，而導(dǎo)致管理節(jié)點服務(wù)器的問題，從而導(dǎo)致整個群集系統(tǒng)的崩潰。

二，配置管理節(jié)點：

在第一臺機器上，建文件夾 D:\mysql-cluster，在其下建立文件 config.ini，內(nèi)容如下：

[NDBD DEFAULT]
NoOfReplicas=1

[MYSQLD DEFAULT]

[NDB_MGMD DEFAULT]

[TCP DEFAULT]

# Managment Server
[NDB_MGMD]
hostname=10.0.0.201

# Storage Engines
[NDBD]
hostname=10.0.0.201
datadir= D:\data

[NDBD]
hostname=10.0.0.202
datadir= D:\data

# SQL Engines
[MYSQLD]
hostname=10.0.0.201

[MYSQLD]
hostname=10.0.0.202

Cluster 管理節(jié)點的默認端口是1186，數(shù)據(jù)節(jié)點的默認端口是 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)。

Cluster 管理節(jié)點作為一個服務(wù)端(通過運行 db_mgmd.exe 程序讀取本配置文件來啟動)，通過本機上的客戶端 ndb_mgm.exe 來連接和操作。

三、配置 MySQL 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器：

在2臺機器上，分別依次操作。

解壓 mysql-cluster-gpl-noinstall-7.1.3-win32.zip 文件到 D:\mysql-cluster-gpl-noinstall-7.1.3-win32 文件夾下，把 D:\mysql-cluster-gpl-noinstall-7.1.3-win32\bin 加到 Windows 的系統(tǒng) path 中。

打開DOS命令行窗口（配置完系統(tǒng)path后，在再次打開新的命令行窗口），執(zhí)行以下語句，讓 MySQL 作為 Windows 服務(wù)運行：

mysqld.exe -install mysql

再在 Windows 服務(wù)管理界面里，配置 mysql 服務(wù)，手動啟動（不要自動啟動）。

把 D:\mysql-cluster-gpl-noinstall-7.1.3-win32 下的某個備用的配置文件（例如my-small.ini）復(fù)制為 my.ini 文件。

建立 D:\tmp 文件夾。

四、配置SQL節(jié)點和數(shù)據(jù)節(jié)點：

在2臺機器上，分別依次操作。

建立文件夾 D:\data。

編輯 NySQL 配置文件 D:\mysql-cluster-gpl-noinstall-7.1.3-win32\my.ini，在 [mysqld] 節(jié)末尾加語句：

#SQL群集節(jié)點
ndbcluster
ndb-connectstring=10.0.0.201

有了 ndbcluster 語句，mysql 服務(wù)將作為群集的 SQL 節(jié)點啟動。mysqld.exe 命令帶參數(shù) –ndbcluster 運行是一樣的效果。
mysql 服務(wù)連接到數(shù)據(jù)節(jié)點的 2202 默認端口，或自動分配的別的可用端口。
（問題：SQL節(jié)點如何獲得數(shù)據(jù)節(jié)點的IP地址？是否通過連接管理節(jié)點，取得所有數(shù)據(jù)節(jié)點的IP地址的列表？）
這里的連接字符串的值在 MySQL 服務(wù)啟動時使用，用于連接到管理節(jié)點。

在末尾加語句：

#NDB集群節(jié)點
[mysql_cluster]
ndb-connectstring=10.0.0.201

注：好像以下形式也可：
[ndbd]
ndb-connectstring=10.0.0.201

這里的連接字符串的值在數(shù)據(jù)節(jié)點啟動時使用，用于連接到管理節(jié)點。

五，啟動群集各服務(wù)器

啟動順序依次是：管理節(jié)點、數(shù)據(jù)節(jié)點、SQL節(jié)點。

1，啟動管理節(jié)點

在第一臺服務(wù)器的DOS窗口，運行命令：

C:\>ndb_mgmd.exe -f d:\mysql-cluster.conf\config.ini –configdir=d:\mysql-cluster

注：如果不帶 –configdir=d:\mysql-cluster 參數(shù)，將默認為 C:\mysql\mysql-cluster 文件夾。

屏幕顯示：

C:\>ndb_mgmd.exe -f d:\mysql-cluster.conf\config.ini –configdir=d:\mysql-cluster
2010-06-10 01:16:57 [MgmtSrvr] INFO — NDB Cluster Management Server. mysql-5.1.44 ndb-7.1.3
2010-06-10 01:16:57 [MgmtSrvr] INFO — Reading cluster configuration from ‘d:\mysql-cluster.conf\config.ini'
2010-06-10 01:16:57 [MgmtSrvr] INFO — Got initial configuration from ‘d:\mysql-cluster.conf\config.ini', will try to set it when all ndb_mgmd(s) started
2010-06-10 01:16:57 [MgmtSrvr] INFO — Mgmt server state: nodeid 1 reserved for ip 10.0.0.201, m_reserved_nodes 1.
2010-06-10 01:16:57 [MgmtSrvr] INFO — Id: 1, Command port: *:1186
==INITIAL==
2010-06-10 01:16:57 [MgmtSrvr] INFO — Starting initial configuration change
2010-06-10 01:16:57 [MgmtSrvr] INFO — Configuration 1 commited
2010-06-10 01:16:57 [MgmtSrvr] INFO — Config change completed! New generation: 1
==CONFIRMED==

2，啟動數(shù)據(jù)節(jié)點

分別在2臺服務(wù)器的DOS窗口運行命令。

第一次，或初始化群集節(jié)點時，運行命令：

ndbd.exe –initial

初始化之后，只運行 ndbd.exe 即可。若帶參數(shù) –initial 運行，將使正常運行的群集系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)節(jié)點的數(shù)據(jù)全部丟失。

數(shù)據(jù)節(jié)點依賴管理節(jié)點服務(wù)器，進行數(shù)據(jù)的自動復(fù)制和同步，使各個數(shù)據(jù)節(jié)點的數(shù)據(jù)保持一致，并在某個數(shù)據(jù)節(jié)點意外關(guān)閉又恢復(fù)后，進行數(shù)據(jù)的恢復(fù)重建。

3，啟動SQL節(jié)點

有了 ndbcluster 語句，啟動 mysql 服務(wù)，就啟動了SQL節(jié)點。應(yīng)在前2種節(jié)點啟動后，分別在2臺服務(wù)器上進行。

六、群集管理

在所有的數(shù)據(jù)節(jié)點和SQL節(jié)點未啟動之前，運行群集管理節(jié)點服務(wù)的客戶端 ndb_mgm.exe，只能獲得以下信息：

C:\>ndb_mgm.exe
— NDB Cluster — Management Client –
ndb_mgm> show
Cluster Configuration
———————
[ndbd(NDB)] 2 node(s)
id=2 (not connected, accepting connect from 10.0.0.201)
id=3 (not connected, accepting connect from 10.0.0.202)

[ndb_mgmd(MGM)] 1 node(s)
id=1 @10.0.0.201 (mysql-5.1.44 ndb-7.1.3)

[mysqld(API)] 2 node(s)
id=4 (not connected, accepting connect from 10.0.0.201)
id=5 (not connected, accepting connect from 10.0.0.202)

ndb_mgm>

說明數(shù)據(jù)節(jié)點、SQL節(jié)點均未連接到管理節(jié)點服務(wù)。

在所有的數(shù)據(jù)節(jié)點和SQL節(jié)點正確啟動之后，將獲得以下信息：

ndb_mgm> show
Cluster Configuration
———————
[ndbd(NDB)] 2 node(s)
id=2 @10.0.0.201 (mysql-5.1.44 ndb-7.1.3, Nodegroup: 0, Master)
id=3 @10.0.0.202 (mysql-5.1.44 ndb-7.1.3, Nodegroup: 1)

[ndb_mgmd(MGM)] 1 node(s)
id=1 @10.0.0.201 (mysql-5.1.44 ndb-7.1.3)

[mysqld(API)] 2 node(s)
id=4 @10.0.0.201 (mysql-5.1.44 ndb-7.1.3)
id=5 @10.0.0.202 (mysql-5.1.44 ndb-7.1.3)

ndb_mgm>

關(guān)閉群集的DOS命令：

ndb_mgm -e shutdown

或在 ndb_mgm 環(huán)境下執(zhí)行 shutdown 命令。

以上命令或關(guān)閉管理節(jié)點服務(wù)和所有的數(shù)據(jù)節(jié)點。隨意、強行關(guān)閉群集系統(tǒng)（關(guān)機或關(guān)閉進程），會導(dǎo)致數(shù)據(jù)沒有全部寫回磁盤而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失。

關(guān)閉SQL節(jié)點的 mysqld 服務(wù)：

C:\>net stop mysql，或：

C:\>mysqladmin -u root shutdown

七、測試

正常運行的 MySQL 群集系統(tǒng)，通過SQL節(jié)點可以對數(shù)據(jù)節(jié)點進行數(shù)據(jù)庫操作，各數(shù)據(jù)節(jié)點可以自動進行數(shù)據(jù)同步。某一個數(shù)據(jù)節(jié)點關(guān)閉后，不影響SQL節(jié)點的使用。某些數(shù)據(jù)節(jié)點出錯后，可以進行恢復(fù)。需要注意的是，SQL節(jié)點建立數(shù)據(jù)庫時，必須選擇“ndbcluster”數(shù)據(jù)庫引擎。如果不選擇“ndbcluster”引擎，建立的數(shù)據(jù)庫將不會進入MySQL群集系統(tǒng)中，但是可以獨立使用。

另外，每個 NDB 表必須有一個主鍵。如果在創(chuàng)建表時未定義主鍵，NDB Cluster 存儲引擎將自動生成隱含的主鍵。該隱含的鍵也將占用空間，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。

測試實例：

在某臺 SQL 節(jié)點上登錄 mysql，建表 city，并插入數(shù)據(jù)：
C:\>mysql -u root test
mysql>create table city (nId mediumint unsigned not null auto_increment primary key, sName varchar(20) not null)
engine = ndbcluster default charset utf8;
mysql>insert city values(1, ‘city-1′);
mysql>insert city values(1, ‘city-2′);

在另一臺 SQL 節(jié)點上登錄 mysql，從表 city 里得到記錄：
C:\>mysql -u root test
mysql>select * from city;

在群集系統(tǒng)正常工作的情況下，應(yīng)當(dāng)能取到先前插入的所有記錄。

另外的測試(單點故障測試)：

1，還可以人為停止某一個數(shù)據(jù)節(jié)點(Ctrl+C中斷DOS命令ndbd.exe，停止該服務(wù))，看看所有的 SQL 節(jié)點是不是能正常工作。
2，在某一個數(shù)據(jù)節(jié)點停止后，進行數(shù)據(jù)庫操作。然后重新開啟該數(shù)據(jù)節(jié)點，看看群集中的所有的 SQL 節(jié)點能不能得到完整的數(shù)據(jù)。

八、常見問題與擴展

配置和管理 MySQL 群集系統(tǒng)并不是一件簡單的事情。由于不合理的配置導(dǎo)致的系統(tǒng)問題非常常見，比如網(wǎng)絡(luò)故障、內(nèi)存限制等，會導(dǎo)致仲裁體統(tǒng)強制關(guān)閉數(shù)據(jù)節(jié)點。

如果機器上原來已經(jīng)安裝過 MySQL Server，則一定要卸載干凈原來的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。注意群集系統(tǒng)中的 mysql.exe 程序與非群集系統(tǒng)的管理 Client 是不同的。

還可以與負載均衡系統(tǒng)結(jié)合，以提供更強的可用性和數(shù)據(jù)存取效率。

可能由于未知的Bug或別的原因，導(dǎo)致群集系統(tǒng)出現(xiàn)一些意外故障。所以建議選取版本時，選擇已經(jīng)得到大多數(shù)人認可的版本，不一定選取最新的版本，最新的版本往往不太穩(wěn)定。當(dāng)然也不要選用太陳舊的功能有限制的版本。

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