CentOS 7.2部署MariaDB Galera Cluster(10.1.21-MariaDB

時間 2020-02-16

標籤 centos 7.2 部署 mariadb galera cluster 10.1.21 欄目 CentOS 简体版

原文原文鏈接

MariaDB Galera Cluster 介紹

Galera Cluster是由第三方公司Codership所研發的一套免費開源的集羣高可用方案，實現了數據零丟失，官網地址爲http://galeracluster.com/。其在MySQLInnoDB存儲引擎基礎上打了wrep(虛擬全同步複製)，Percona/MariaDB已捆綁在各自的發行版本中。node

MariaDB Galera Cluster是MariaDB同步多主機集羣。它僅支持XtraDB/InnoDB存儲引擎（雖然有對MyISAM實驗支持，具體看wsrep_replicate_myisam系統變量）。mysql

MariaDB Galera Cluster主要功能：sql

l 同步複製數據庫

l 真正的multi-master，即全部節點能夠同時讀寫數據庫bootstrap

l 自動的節點成員控制，失效節點自動被清除centos

l 新節點加入數據自動複製緩存

l 真正的並行複製，行級安全

l 用戶能夠直接鏈接集羣，使用感覺上與MySQL徹底一致網絡

優點：架構

l 由於是多主，因此不存在Slavelag(延遲)

l 不存在丟失事務的狀況

l 同時具備讀和寫的擴展能力

l 更小的客戶端延遲

l 節點間數據是同步的，而Master/Slave模式是異步的，不一樣slave上的binlog多是不一樣的

缺點：

l 加入新節點時開銷大，須要複製完整的數據

l 不能有效地解決寫擴展的問題，全部的寫操做都發生在全部的節點

l 有多少個節點，就有多少份重複的數據

l 因爲事務提交須要跨節點通訊，即涉及分佈式事務操做，所以寫入會比主從複製慢不少，節點越多，寫入越慢，死鎖和回滾也會更加頻繁

l 對網絡要求比較高，若是網絡出現波動不穩定，則可能會形成兩個節點失聯，Galera Cluster集羣會發生腦裂，服務將不可用

還有一些地方存在侷限：

l 僅支持InnoDB/XtraDB存儲引擎，任何寫入其餘引擎的表，包括mysql.*表都不會被複制。可是DDL語句能夠複製，可是insert into mysql.user(MyISAM存儲引擎)之類的插入數據不會被複制

l Delete操做不支持沒有主鍵的表，由於沒有主鍵的表在不一樣的節點上的順序不一樣，若是執行select … limit …將出現不一樣的結果集

l LOCK/UNLOCK TABLES/FLUSH TABLES WITH READ LOCKS不支持單表所鎖，以及鎖函數GET_LOCK()、RELEASE_LOCK()，但FLUSH TABLES WITH READ LOCK支持全局表鎖

l General Query Log日誌不能保存在表中，若是開始查詢日誌，則只能保存到文件中

l 不能有大事務寫入，不能操做wsrep_max_ws_rows=131072(行)，且寫入集不能超過wsrep_max_ws_size=1073741824(1GB)，不然客戶端直接報錯

l 因爲集羣是樂觀鎖併發控制，所以，在commit階段會有事務衝突發生。若是兩個事務在集羣中的不一樣節點上對同一行寫入並提交，則失敗的節點將回滾，客戶端返回死鎖報錯

l XA分佈式事務不支持Codership Galera Cluster，在提交時可能會回滾

l 整個集羣的寫入吞吐量取決於最弱的節點限制，集羣要使用同一的配置

技術：

Galera集羣的複製功能是基於認證的複製，其流程以下：

當客戶端發出一個commit的指令，在事務被提交以前，全部對數據庫的更改都會被write-set收集起來，而且將write-set 記錄的內容發送給其餘節點。

write-set 將在每一個節點上使用搜索到的主鍵進行確認性認證測試，測試結果決定着節點是否應用write-set更改數據。若是認證測試失敗，節點將丟棄 write-set ；若是認證測試成功，則事務提交，工做原理以下圖：

關於新節點的加入，流程以下：

新加入的節點叫作Joiner，給Joiner提供複製的節點叫Donor。在該過程當中首先會檢查本地grastate.dat文件的seqno事務號是否在遠端donor節點galera.cache文件裏，若是存在，那麼進行Incremental State Transfer(IST)增量同步複製，將剩餘的事務發送過去；若是不存在那麼進行State Snapshot Transfer(SST)全量同步複製。SST有三種全量拷貝方式：mysqldump、rsync和xtrabackup。SST的方法能夠經過wsrep_sst_method這個參數來設置。

備註：

SST是指從donor到joiner的數據全量拷貝，它一般使用在一個新的節點加入時，爲了與集羣同步，新的節點不得不去一個已經在集羣中的節點上拷貝數據，在PXC(Percona Xtradb Cluster)中，有三種SST的方法，mysqldump，rsync，Xtrabackup。

建議使用XtraBackup，另外對XtraBackup補充說明：

在XtraBackup 2.1.x版本里，使用innobackupex備份時，備份流程以下：

1. 備份InnoDB表數據

2. 執行全局表讀鎖FLUSH TABLES WITH READ LOCKS

3. 拷貝.frm和MyISAM表數據

4. 獲得當前的binlog文件名和position點

5. 完成redo log事務日誌的後臺複製

6. 解鎖UNLOCK TABLES

由上面能夠看出若是備份好幾張MyISAM存儲的大表時，將會進行鎖表。

環境信息

MariaDB Server：10.1.21-MariaDB

CentOS：CentOS Linux release7.2.1511 (Core)

MariaDB Galera Cluster 三個集羣節點主機名和IP地址信息：

192.168.1.104 mariadb-a03

192.168.1.105 mariadb-a04

192.168.1.106 mariadb-a05

環境準備

1. 配置hosts文件

# cat /etc/hosts
127.0.0.1 localhost.localdomain localhost
192.168.1.104 mariadb-a03
192.168.1.105 mariadb-a04
192.168.1.106 mariadb-a05

2. /etc/security/limits.conf

* soft nofile 65536
* hard nofile 65536

3. /etc/sysctl.conf

fs.file-max=655350
net.ipv4.ip_local_port_range = 1025 65000
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1

最後執行：

# sysctl -p

4. 安裝Percona XtraBackup熱備份工具

下載地址：

https://www.percona.com/downloads/XtraBackup/Percona-XtraBackup-2.4.6/binary/tarball/percona-xtrabackup-2.4.6-Linux-x86_64.tar.gz

解壓縮：

# tar -zxvf percona-xtrabackup-2.4.6-Linux-x86_64.tar.gz

拷貝腳本到指定位置：

# cd percona-xtrabackup-2.4.6-Linux-x86_64/bin/
# cp -a * /usr/bin/

安裝依賴的一些包，好比lsof，socat，openssl，tar等

建立XtraBackup備份時用的用戶名和密碼：

MariaDB [(none)]> grant all on *.* to 'galera'@'localhost' identified by '123456';

部署MariaDB

從MariaDB 10.1版本開始，Galera Cluster就已經包含在MariaDB包裏面了，不須要單獨部署MariaDB-Galera-server 和galera 包。

MariaDB 下載地址: https://downloads.mariadb.org/mariadb/+releases/

這裏演示使用YUM方式部署MariaDB Galera Cluster。

步驟一：配置Yum源（192.168.1.104,192.168.1.105,192.168.1.106）

# touch /etc/yum.repos.d/MariaDB-IDC.repo
添加以下內容：
[mariadb]
name = MariaDB
baseurl =http://yum.mariadb.org/10.1/centos7-amd64
gpgkey=https://yum.mariadb.org/RPM-GPG-KEY-MariaDB
gpgcheck=1

因爲咱們的環境沒法訪問外網，單獨部署一個MariaDB的Yum源：

# cat /etc/yum.repos.d/MariaDB-IDC.repo
[MariaDB-10.1-IDC]
name=MariaDB-10.1-IDC
baseurl=http://192.168.1.100/repo/yum.mariadb.org/10.1/centos7-amd64
gpgcheck=0
enabled=1

步驟二：安裝MariaDB（192.168.1.104,192.168.1.105,192.168.1.106）

# yum install MariaDB-server MariaDB-client galera -y

配置 MariaDB Galera Cluster

下面咱們開始配置MariaDB Galera Cluster，分別修改MariaDB Galera集羣的每一個節點上的/etc/my.cnf.d/server.cnf文件，具體每一個節點的內容以下：

1. 192.168.1.104節點的/etc/my.cnf.d/server.cnf文件內容：

[root@mariadb-a03 ~]# cat /etc/my.cnf.d/server.cnf | grep -v "#" | grep -v "^$"
[server]
[mysqld]
server_id=128
datadir=/app/galera
user=mysql
skip-external-locking
skip-name-resolve
character-set-server=utf8
[galera]
wsrep_causal_reads=ON #節點應用完事務才返回查詢請求
wsrep_provider_options="gcache.size=4G"#同步複製緩衝池
wsrep_certify_nonPK=ON #爲沒有顯式申明主鍵的表生成一個用於certificationtest的主鍵，默認爲ON
#log-bin=/app/galera/mysql-bin #若是不接從庫，註釋掉
#log_slave_updates=1 #若是不接從庫，註釋掉
query_cache_size=0 #關閉查詢緩存
wsrep_on=ON #開啓全同步複製模式
wsrep_provider=/usr/lib64/galera/libgalera_smm.so#galera library
wsrep_cluster_name=MariaDB-Galera-Cluster
wsrep_cluster_address="gcomm://192.168.1.104,192.168.1.105,192.168.1.106" #galera cluster URL
wsrep_node_name=mariadb-a03
wsrep_node_address=192.168.1.104
binlog_format=row
default_storage_engine=InnoDB
innodb_autoinc_lock_mode=2 #主鍵自增模式修改成交叉模式
wsrep_slave_threads=8 #開啓並行複製線程，根據CPU核數設置
innodb_flush_log_at_trx_commit=0 #事務提交每隔1秒刷盤
innodb_buffer_pool_size=2G
wsrep_sst_method=rsync
[embedded]
[mariadb]
[mariadb-10.1]

# 上面配置使用的是rsync方式同步數據，若是要使用xtrabackup方式（建議使用），須要設置：

wsrep_sst_auth=galera:123456

wsrep_sst_method=xtrabackup-v2 #默認是rsync全量拷貝，可是須要在donor節點上執行全局讀鎖(flushtables with read lock)，建議採用xtrabackup熱備份方式，只有在備份.frm表結構文件纔會鎖表

2. 192.168.1.105節點的/etc/my.cnf.d/server.cnf文件內容：

[root@mariadb-a04 ~]# cat /etc/my.cnf.d/server.cnf | grep -v "#" | grep -v "^$"
[server]
[mysqld]
server_id=129
datadir=/app/galera
user=mysql
skip-external-locking
skip-name-resolve
character-set-server=utf8
[galera]
wsrep_causal_reads=ON
wsrep_provider_options="gcache.size=4G"
wsrep_certify_nonPK=ON
query_cache_size=0
wsrep_on=ON
wsrep_provider=/usr/lib64/galera/libgalera_smm.so
wsrep_cluster_name=MariaDB-Galera-Cluster
wsrep_cluster_address="gcomm://192.168.1.104,192.168.1.105,192.168.1.106"
wsrep_node_name=mariadb-a04
wsrep_node_address=192.168.1.105
binlog_format=row
default_storage_engine=InnoDB
innodb_autoinc_lock_mode=2
wsrep_slave_threads=8
innodb_flush_log_at_trx_commit=0
innodb_buffer_pool_size=2G
wsrep_sst_method=rsync
[embedded]
[mariadb]
[mariadb-10.1]

3. 192.168.1.106節點的/etc/my.cnf.d/server.cnf文件內容：

[root@mariadb-a05 yum.repos.d]# cat /etc/my.cnf.d/server.cnf | grep -v "#" | grep -v "^$"
[server]
[mysqld]
server_id=130
datadir=/app/galera
user=mysql
skip-external-locking
skip-name-resolve
character-set-server=utf8
[galera]
wsrep_causal_reads=ON
wsrep_provider_options="gcache.size=4G"
wsrep_certify_nonPK=ON
query_cache_size=0
wsrep_on=ON
wsrep_provider=/usr/lib64/galera/libgalera_smm.so
wsrep_cluster_name=MariaDB-Galera-Cluster
wsrep_cluster_address="gcomm://192.168.1.104,192.168.1.105,192.168.1.106"
wsrep_node_name=mariadb-a05
wsrep_node_address=192.168.1.106
binlog_format=row
default_storage_engine=InnoDB
innodb_autoinc_lock_mode=2
wsrep_slave_threads=8
innodb_flush_log_at_trx_commit=0
innodb_buffer_pool_size=2G
wsrep_sst_method=rsync
[embedded]
[mariadb]
[mariadb-10.1]

MariaDB一個節點初始化安裝（192.168.1.104）:

# mysql_install_db --defaults-file=/etc/my.cnf.d/server.cnf --user=mysql

在192.168.1.104節點上經過bootstrap啓動（第一次啓動必定要使用--wsrep-new-cluster，再次啓動就不須要）

# mysqld_safe --defaults-file=/etc/my.cnf.d/server.cnf --user=mysql --wsrep-new-cluster &

在192.168.1.104節點上設置root密碼以及安全設置（192.168.1.104,192.168.1.105,192.168.1.106）

/usr/bin/mysql_secure_installation
或
mysql_secure_installation

在192.168.1.105,192.168.1.106節點啓動MariaDB：

mysqld_safe --defaults-file=/etc/my.cnf.d/server.cnf --user=mysql &

驗證操做

登陸三個節點查看

192.168.1.104節點：
MariaDB [(none)]> SHOW STATUS LIKE 'wsrep_cluster_size';
+--------------------+-------+
| Variable_name | Value |
+--------------------+-------+
| wsrep_cluster_size | 3 |
+--------------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)
MariaDB [(none)]> show global status like 'ws%';
+------------------------------+-------------------------------------------------------------+
| Variable_name | Value |
+------------------------------+-------------------------------------------------------------+
| wsrep_apply_oooe | 0.000000 |
| wsrep_apply_oool | 0.000000 |
| wsrep_apply_window | 1.000000 |
| wsrep_causal_reads | 11 |
| wsrep_cert_deps_distance | 1.000000 |
| wsrep_cert_index_size | 2 |
| wsrep_cert_interval | 0.000000 |
| wsrep_cluster_conf_id | 3 |
| wsrep_cluster_size | 3 |
| wsrep_cluster_state_uuid |3108c722-ff29-11e6-a31f-bb500598d033 |
| wsrep_cluster_status | Primary |
| wsrep_commit_oooe | 0.000000 |
| wsrep_commit_oool | 0.000000 |
| wsrep_commit_window | 1.000000 |
| wsrep_connected | ON |
| wsrep_desync_count | 0 |
| wsrep_evs_delayed | |
| wsrep_evs_evict_list | |
| wsrep_evs_repl_latency | 0/0/0/0/0 |
| wsrep_evs_state | OPERATIONAL |
| wsrep_flow_control_paused | 0.000000 |
| wsrep_flow_control_paused_ns | 0 |
| wsrep_flow_control_recv | 0 |
| wsrep_flow_control_sent | 0 |
| wsrep_gcomm_uuid |3107a278-ff29-11e6-96d3-374133af7e21 |
| wsrep_incoming_addresses | 192.168.1.105:3306,192.168.1.106:3306,192.168.1.104:3306|
| wsrep_last_committed | 3 |
| wsrep_local_bf_aborts | 0 |
| wsrep_local_cached_downto | 1 |
| wsrep_local_cert_failures | 0 |
| wsrep_local_commits | 0 |
| wsrep_local_index | 2 |
| wsrep_local_recv_queue | 0 |
| wsrep_local_recv_queue_avg | 0.000000 |
| wsrep_local_recv_queue_max | 1 |
| wsrep_local_recv_queue_min | 0 |
| wsrep_local_replays | 0 |
| wsrep_local_send_queue | 0 |
| wsrep_local_send_queue_avg | 0.000000 |
| wsrep_local_send_queue_max | 1 |
| wsrep_local_send_queue_min | 0 |
| wsrep_local_state | 4 |
| wsrep_local_state_comment | Synced |
| wsrep_local_state_uuid |3108c722-ff29-11e6-a31f-bb500598d033 |
| wsrep_protocol_version | 7 |
| wsrep_provider_name | Galera |
| wsrep_provider_vendor | Codership Oy<info@codership.com> |
| wsrep_provider_version | 25.3.19(r3667) |
| wsrep_ready | ON |
| wsrep_received | 10 |
| wsrep_received_bytes | 806 |
| wsrep_repl_data_bytes | 1044 |
| wsrep_repl_keys | 3 |
| wsrep_repl_keys_bytes | 93 |
| wsrep_repl_other_bytes | 0 |
| wsrep_replicated | 3 |
| wsrep_replicated_bytes | 1329 |
| wsrep_thread_count | 9 |
+------------------------------+-------------------------------------------------------------+
58 rows in set (0.00 sec)

註釋：

wsrep_cluster_status爲Primary，表示節點爲主節點，正常讀寫。

wsrep_ready爲ON，表示集羣正常運行。

wsrep_cluster_size爲3，表示集羣有三個節點。

建立數據庫測試

192.168.1.104節點：
[root@mariadb-a03 my.cnf.d]# mysql -uroot –pxxxxxx
MariaDB [(none)]> create databasetest_db;
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)

192.168.1.105節點查看：
[root@mariadb-a04 my.cnf.d]# mysql -uroot -pxxxxxx
MariaDB [(none)]> show databases;
+--------------------+
| Database |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql |
| performance_schema |
| test_db |
+--------------------+

192.168.1.106節點查看：

[root@mariadb-a05 my.cnf.d]# mysql -uroot -pxxxxxx
MariaDB [(none)]> show databases;
+--------------------+
| Database |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql |
| performance_schema |
| test_db |
+--------------------+
4 rows in set (0.00 sec)

能夠看到集羣正常使用。

建立MyISAM表測試

[root@mariadb-a03 my.cnf.d]# mysql -uroot –pxxxxxx
MariaDB [(none)]> use test_db;
Database changed
MariaDB [test_db]> create table myisam_tbl (id int,name text) ENGINE MyISAM;
Query OK, 0 rows affected (0.01 sec)
MariaDB [test_db]> insert into myisam_tbl values(1,'hive');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
MariaDB [test_db]> insert into myisam_tbl values(2,'hbase');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

其餘節點查看：

[root@mariadb-a04 my.cnf.d]# mysql -uroot -pxxxxxx
MariaDB [(none)]> use test_db;
Reading table information for completion of table and column names
You can turn off this feature to get a quicker startup with -A
Database changed
MariaDB [test_db]> select * from myisam_tbl;
Empty set (0.00 sec)
[root@mariadb-a05 my.cnf.d]# mysql -uroot –pxxxxxx
MariaDB [(none)]> use test_db;
Reading table information for completion of table and column names
You can turn off this feature to get a quicker startup with -A
Database changed
MariaDB [test_db]> select * from myisam_tbl;
Empty set (0.00 sec)

能夠看到MyISAM存儲的表，Galera不支持同步。它僅支持XtraDB/ InnoDB存儲引擎（雖然有對MyISAM實驗支持，具體看wsrep_replicate_myisam系統變量）。

驗證InnoDB存儲的表

[root@mariadb-a03 my.cnf.d]# mysql -uroot –pxxxxxx
MariaDB [test_db]> create table innodb_tbl(id int,name text) ENGINE InnoDB;
Query OK, 0 rows affected (0.04 sec)
MariaDB [test_db]> insert into innodb_tbl values(1,'hive');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
MariaDB [test_db]> insert into innodb_tbl values(2,'hbase');
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)
MariaDB [test_db]>

其餘節點查看：

[root@mariadb-a04 my.cnf.d]# mysql -uroot -pxxxxxx

MariaDB [(none)]> use test_db;
Reading table information for completion oftable and column names
You can turn off this feature to get aquicker startup with -A
Database changed
MariaDB [test_db]> select * from innodb_tbl;
+------+-------+
| id | name |
+------+-------+
| 1 | hive |
| 2 | hbase |
+------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)
[root@mariadb-a05 my.cnf.d]# mysql -uroot –pxxxxxx
MariaDB [(none)]> use test_db;
Reading table information for completion of table and column names
You can turn off this feature to get a quicker startup with -A
Database changed
MariaDB [test_db]> select * from innodb_tbl;
+------+-------+
| id | name |
+------+-------+
| 1 | hive |
| 2 | hbase |
+------+-------+
2 rows in set (0.00 sec)

模擬節點故障

將192.168.1.104數據庫中止掉：

[root@mariadb-a03 system]# mysqladmin -uroot -p "shutdown"

而後在其餘節點192.168.1.105執行：

MariaDB [test_db]> show global status like 'wsrep%';

+------------------------------+-----------------------------------------------+
| Variable_name | Value |
+------------------------------+-----------------------------------------------+
| wsrep_apply_oooe | 0.000000 |
| wsrep_apply_oool | 0.000000 |
| wsrep_apply_window | 1.000000 |
| wsrep_causal_reads | 26 |
| wsrep_cert_deps_distance | 1.142857 |
| wsrep_cert_index_size |6 |
| wsrep_cert_interval | 0.000000 |
| wsrep_cluster_conf_id | 6 |
| wsrep_cluster_size | 2 |
| wsrep_cluster_state_uuid |3108c722-ff29-11e6-a31f-bb500598d033 |
| wsrep_cluster_status | Primary |
| wsrep_commit_oooe | 0.000000 |
| wsrep_commit_oool | 0.000000 |
| wsrep_commit_window | 1.000000 |
| wsrep_connected | ON |
| wsrep_desync_count | 0 |
| wsrep_evs_delayed | |
| wsrep_evs_evict_list | |
| wsrep_evs_repl_latency |0.000403989/0.000656768/0.0012094/0.0003239/4 |
| wsrep_evs_state | OPERATIONAL |
| wsrep_flow_control_paused | 0.000000 |
| wsrep_flow_control_paused_ns | 0 |
| wsrep_flow_control_recv | 0 |
| wsrep_flow_control_sent | 0 |
| wsrep_gcomm_uuid | 0ce8537e-ff2a-11e6-b037-8a383b6a8db5 |
| wsrep_incoming_addresses | 192.168.1.105:3306,192.168.1.106:3306 |
| wsrep_last_committed | 10 |
| wsrep_local_bf_aborts | 0 |
| wsrep_local_cached_downto | 4 |
| wsrep_local_cert_failures | 0 |
| wsrep_local_commits | 0 |
| wsrep_local_index | 0 |
| wsrep_local_recv_queue | 0 |
| wsrep_local_recv_queue_avg | 0.000000 |
| wsrep_local_recv_queue_max | 1 |
| wsrep_local_recv_queue_min | 0 |
| wsrep_local_replays | 0 |
| wsrep_local_send_queue | 0 |
| wsrep_local_send_queue_avg | 0.000000 |
| wsrep_local_send_queue_max | 1 |
| wsrep_local_send_queue_min | 0 |
| wsrep_local_state | 4 |
| wsrep_local_state_comment | Synced |
| wsrep_local_state_uuid |3108c722-ff29-11e6-a31f-bb500598d033 |
| wsrep_protocol_version | 7 |
| wsrep_provider_name | Galera |
| wsrep_provider_vendor | Codership Oy<info@codership.com> |
| wsrep_provider_version | 25.3.19(r3667) |
| wsrep_ready | ON |
| wsrep_received | 14 |
| wsrep_received_bytes | 3908 |
| wsrep_repl_data_bytes | 0 |
| wsrep_repl_keys | 0 |
| wsrep_repl_keys_bytes | 0 |
| wsrep_repl_other_bytes | 0 |
| wsrep_replicated | 0 |
| wsrep_replicated_bytes | 0 |
| wsrep_thread_count | 9 |
+------------------------------+-----------------------------------------------+