Windows Server 2003 下配置 MySQL 集群(Cluster)教程

mysql 群集是 mysql 适合于分布式计算环境的高可用、高冗余版本。它采用了 ndb cluster 存储引擎，允许在 1 个群集中运行多个 mysql 服务器。在 mysql 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 包中提供了该存储引擎。

mysql 群集是一种技术，该技术允许在无共享的系统中部署“内存中”和“磁盘中”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（可能存在的）专门的数据访问程序。

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。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。

目前能够运行 mysql cluster 的操作系统有 linux、mac os x 和 solaris，最新的版本已经支持 windows 操作系统。

mysql 群集的数据节点之间的通信是不加密的，并且需要高速的带宽，所以建议把群集建立在一个高速局域网内，不建议跨网段、跨公网的部署这种系统体系。

mysql 群集分为三种节点：管理节点，数据节点和sql节点。

管理节点：主要用于管理各个节点，能够通过命令对某个节点进行重启、关闭、启动等操作。也能够监视全部节点的工作状态。

数据节点：主要是对数据的存储，不提供其他的服务。
sql节点：主要是对外提供sql功能，类似一台普通的 mysql server。

而sql节点和数据节点可以是同一台机器，也就是说这台机器即是sql节点也是数据节点。它们只是逻辑关系上的划分，实际部署时，甚至所有的阶段都可以位于同一台物理机器上，只是配置较复杂些。

一、软件下载机器操作环境

配置 mysql 群集必需使用其群集版本，注意和 mysql server 版本的区别。本文以 windows 平台下的 mysql 群集版本 mysql cluster 7.1.3 为例（截至2010年6月初的最高版本），这是 mysql server 5.1 系列版本之一，添加了群集的功能。下载地址为：，选择 mysql-cluster-gpl-noinstall-7.1.3-win32.zip 文件，这是一个 for windows 32位版本的、免安装的二进制版本。

根据自己的操作系统的位数，也可以选择 64 位版本的。还有一个 27.2m 的 windows(x86, 32-bit) 版本，下载下来需要自己编译，有经验的高级用户可以选用。

本实验在 2 台安装 windows server 2003(sp2) 的机器上进行。节点分配及 ip 配置如下：

第一台机器，ip 为 10.0.0.201，作为管理节点(mgm)，sql节点1(sql1)，数据节点1(ndbd1)。
第二台机器，ip 为 10.0.0.202，作为sql节点2(sql2)，数据节点2(ndbd2)。

管理节点最好不要与数据节点部署在同一台服务器上，否则可能会因为该数据节点服务器的当机，而导致管理节点服务器的问题，从而导致整个群集系统的崩溃。

二，配置管理节点：

    在第一台机器上，建文件夹 d:\mysql-cluster，在其下建立文件 config.ini，内容如下：

    [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 管理节点的默认端口是1186，数据节点的默认端口是 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。

    cluster 管理节点作为一个服务端(通过运行 db_mgmd.exe 程序读取本配置文件来启动)，通过本机上的客户端 ndb_mgm.exe 来连接和操作。

  三、配置 mysql 数据库服务器：

    在2台机器上，分别依次操作。

    解压 mysql-cluster-gpl-noinstall-7.1.3-win32.zip 文件到 d:\mysql-cluster-gpl-noinstall-7.1.3-win32 文件夹下，把 d:\mysql-cluster-gpl-noinstall-7.1.3-win32\bin 加到 windows 的系统 path 中。

    打开dos命令行窗口（配置完系统path后，在再次打开新的命令行窗口），执行以下语句，让 mysql 作为 windows 服务运行：

    mysqld.exe -install mysql

    再在 windows 服务管理界面里，配置 mysql 服务，手动启动（不要自动启动）。

    把 d:\mysql-cluster-gpl-noinstall-7.1.3-win32 下的某个备用的配置文件（例如my-small.ini）复制为 my.ini 文件。

    建立 d:\tmp 文件夹。

四、配置sql节点和数据节点：

    在2台机器上，分别依次操作。

    建立文件夹 d:\data。

    编辑 nysql 配置文件 d:\mysql-cluster-gpl-noinstall-7.1.3-win32\my.ini，在 [mysqld] 节末尾加语句：

    #sql群集节点
    ndbcluster
    ndb-connectstring=10.0.0.201

    有了 ndbcluster 语句，mysql 服务将作为群集的 sql 节点启动。mysqld.exe 命令带参数 –ndbcluster 运行是一样的效果。
    mysql 服务连接到数据节点的 2202 默认端口，或自动分配的别的可用端口。
    （问题：sql节点如何获得数据节点的ip地址？是否通过连接管理节点，取得所有数据节点的ip地址的列表？）
    这里的连接字符串的值在 mysql 服务启动时使用，用于连接到管理节点。

    在末尾加语句：

    #ndb集群节点
    [mysql_cluster]
    ndb-connectstring=10.0.0.201

    注：好像以下形式也可：

    [ndbd]
    ndb-connectstring=10.0.0.201

    这里的连接字符串的值在数据节点启动时使用，用于连接到管理节点。

五，启动群集各服务器

    启动顺序依次是：管理节点、数据节点、sql节点。

    1，启动管理节点

    在第一台服务器的dos窗口，运行命令：

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

    注：如果不带 –configdir=d:\mysql-cluster 参数，将默认为 c:\mysql\mysql-cluster 文件夹。

    屏幕显示：

    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，启动数据节点

    分别在2台服务器的dos窗口运行命令。

    第一次，或初始化群集节点时，运行命令：

    ndbd.exe –initial

    初始化之后，只运行 ndbd.exe 即可。若带参数 –initial 运行，将使正常运行的群集系统中，数据节点的数据全部丢失。

    数据节点依赖管理节点服务器，进行数据的自动复制和同步，使各个数据节点的数据保持一致，并在某个数据节点意外关闭又恢复后，进行数据的恢复重建。

    3，启动sql节点

    有了 ndbcluster 语句，启动 mysql 服务，就启动了sql节点。应在前2种节点启动后，分别在2台服务器上进行。

六、群集管理

    在所有的数据节点和sql节点未启动之前，运行群集管理节点服务的客户端 ndb_mgm.exe，只能获得以下信息：

    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>

    说明数据节点、sql节点均未连接到管理节点服务。

    在所有的数据节点和sql节点正确启动之后，将获得以下信息：

    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>

    关闭群集的dos命令：

    ndb_mgm -e shutdown

    或在 ndb_mgm 环境下执行 shutdown 命令。

    以上命令或关闭管理节点服务和所有的数据节点。随意、强行关闭群集系统（关机或关闭进程），会导致数据没有全部写回磁盘而导致的数据丢失。

    关闭sql节点的 mysqld 服务：

    c:\>net stop mysql，或：

    c:\>mysqladmin -u root shutdown

七、测试

    正常运行的 mysql 群集系统，通过sql节点可以对数据节点进行数据库操作，各数据节点可以自动进行数据同步。某一个数据节点关闭后，不影响sql节点的使用。某些数据节点出错后，可以进行恢复。需要注意的是，sql节点建立数据库时，必须选择“ndbcluster”数据库引擎。如果不选择“ndbcluster”引擎，建立的数据库将不会进入mysql群集系统中，但是可以独立使用。

    另外，每个 ndb 表必须有一个主键。如果在创建表时未定义主键，ndb cluster 存储引擎将自动生成隐含的主键。该隐含的键也将占用空间，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。

    测试实例：

    在某台 sql 节点上登录 mysql，建表 city，并插入数据：

    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′);

    在另一台 sql 节点上登录 mysql，从表 city 里得到记录：
    c:\>mysql -u root test
    mysql>select * from city;

    在群集系统正常工作的情况下，应当能取到先前插入的所有记录。

    另外的测试(单点故障测试)：

    1，还可以人为停止某一个数据节点(ctrl+c中断dos命令ndbd.exe，停止该服务)，看看所有的 sql 节点是不是能正常工作。
    2，在某一个数据节点停止后，进行数据库操作。然后重新开启该数据节点，看看群集中的所有的 sql 节点能不能得到完整的数据。

八、常见问题与扩展

    配置和管理 mysql 群集系统并不是一件简单的事情。由于不合理的配置导致的系统问题非常常见，比如网络故障、内存限制等，会导致仲裁体统强制关闭数据节点。

    如果机器上原来已经安装过 mysql server，则一定要卸载干净原来的数据库系统。注意群集系统中的 mysql.exe 程序与非群集系统的管理 client 是不同的。

    还可以与负载均衡系统结合，以提供更强的可用性和数据存取效率。

    可能由于未知的bug或别的原因，导致群集系统出现一些意外故障。所以建议选取版本时，选择已经得到大多数人认可的版本，不一定选取最新的版本，最新的版本往往不太稳定。当然也不要选用太陈旧的功能有限制的版本。