程序猿成长日记 | MariaDB Galera Cluster多主集群设置技巧

Posted 2021-05-01 博云

数据库作为线上服务器重要的一环，在实际生产中，我们通常需要对数据呵护备至。为了避免可抗和不可抗因素带来的数据损失，数据库的备份对我们来说尤为重要。

正所谓鸡蛋不要都放到了一个篮子里面，多一处备份，就多一处保险。为了保证数据的安全降低数据库负载压力，现如今用的最多的就是数据库的主备模型。但是主备模型真的无懈可击吗？

mysql数据库是线上最常用的数据库之一，当然MySQL的主备模型也是线上成熟的数据库集群解决方案。那MySQL集群在实际生产中有什么不足吗？金无足赤，人无完人，MySQL集群同样存在着缺点。在说MySQL集群的缺点之前，我们先聊聊MySQL集群实现的原理。

在线上业务中，试想一下，如果业务量巨大，我们只有一台数据库服务器，这台服务器既要负责数据的读取同时要兼顾数据的写入操作。这样MySQL的压力会不会很大呢？答案是肯定的，这时候MySQL集群有效的解决了这个问题。

我们利用三台或者多台服务器来做MySQL服务器，同时选定一个为主，通常叫做master，其余称作为备slave。而且我们分配给主和备明确的任务，master负责数据的写入操作，slave负责的是读取操作。这样MySQL的压力是不是小很多了呢。另外master端写入的数据会同步到slave端来保持数据的一致性。这样上文所说的问题，完美解决。

其实并不然，试想一下，master端的数据同步到slave端会产生问题吗？数据的一致性会不会出现问题呢？答案是肯定的，磁盘，网络，数据库本身的问题叠加在一起有时候会产生，slave的数据behind master的情况。也就是slave的数据落后于master端的数据。所以说MySQL集群虽然看起来很完美，但是同样的存在数据不一致的风险。那有没有什么解决方案呢？

MariaDB galera cluster的出现成功的解决了上面的提到MySQL的主从数据不同步的问题。下面简单的介绍下MariaDB galera cluster实现方法。

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What is MariaDB？

MariaDB属于MySQL另外的一个开源的分支，操作习惯和MySQL基本一致，但是为什么会出现MariaDB这么一个分支结果呢，据说是MySQL以后有可能有闭源的风险。

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What is MariaDB galera cluster?

MariaDB Galera Cluster 是一套在mysql innodb存储引擎上面实现multi-master及数据实时同步的系统架构，业务层面无需做读写分离工作，数据库读写压力都能按照既定的规则分发到各个节点上去。在数据方面完全兼容 MariaDB 和 MySQL。

 

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How MariaDB galera cluster work?

工作流程为：

当客户端发出一个commit的指令，在事务被提交之前，所有对数据库的更改都会被write-set收集起来,并且将 write-set 纪录的内容发送给其他节点。

write-set 将在每个节点进行认证测试，测试结果决定着节点是否应用write-set更改数据。

如果认证测试失败，节点将丢弃 write-set ；如果认证测试成功，则事务提交。

所以这不存在MySQL集群的主备数据不一致的情况，因为对于MariaDB galera cluster来说，每个服务器的角色都是master角色，数据的应用原则是：要么全部应用，要么全部丢弃。

 

                

模块介绍：

• werep hooks:入侵到innodb事务，捕获对数据库发生更改的事务操作

• dlopen:保证wsrep_provider和wsrep_hooks的协同工作的函数

• Galera Replication Plugin: 集群节点之间数据复制的插件

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Advantages and  Disadvantages

优点：

• 同步复制 Synchronous replication

• 可对集群中任一节点进行数据读写

• 自动成员控制，故障节点自动从集群中移除

• 自动节点加入

• 真正并行的复制，基于行级

• 直接客户端连接，原生的 MySQL 接口

• 每个节点都包含完整的数据副本

• 多台数据库中数据同步由 wsrep 接口实现

缺点：

• 目前的复制仅仅支持InnoDB存储引擎。

• DELETE操作不支持没有主键的表,没有主键的表在不同的节点顺序将不同,如果执行SELECT…LIMIT… 将出现不同的结果集.

• 在多主环境下LOCK/UNLOCK TABLES不支持。

• 允许最大的事务大小由wsrep_max_ws_rows和wsrep_max_ws_size定义。任何大型操作将被拒绝。如大型的LOAD DATA操作。

• 集群节点建议最少3个。（如果两个节点需要引入一个仲裁者的角色）

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Deploy MariaDB Galera Cluster

(1) 创建yum文件：

cd /etc/yum.repos.d

vim Mariadb.repo

[mariadb]

name = MariaDB

baseurl = http://yum.mariadb.org/5.5/rhel6-amd64

enabled = 1

gpgkey=https://yum.mariadb.org/RPM-GPG-KEY-MariaDB

gpgcheck=1

yum makecache

 

(2)安装：

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

(3)编辑机器的hosts文件：

节点介绍(由于资源有限，所以在此演示两个节点的操作，如果条件允许，建议最少使用三个节点)：

192.168.248.129 bocloud2.com

192.168.248.128 bocloud1.com

(4)启动MySQL，授权集群同步的用户名和密码

MariaDB [(none)]> grant all privileges on *.* to bocloudadmin@'%' identified by 'exit';

MariaDB [(none)]> flush privileges;

(5)编辑配置文件

cp /usr/share/mysql/wsrep.cnf  /etc/my.cnf.d/

vim /etc/my.cnf.d/wsrep.conf

修改配置文件

wsrep_provider=/usr/lib64/galera/libgalera_smm.so

模块插件所在目录，利用此模块插件实现数据的复制

wsrep_cluster_address="gcomm://"

wsrep_sst_auth=bocloudadmin:exit

数据同步的账号密码

wsrep_sst_method=rsync

wsrep_sst_method用来保证当有新的节点要加入集群时，新节点会被初始化并和集群中其他已知节点同步。

wsrep_cluster_address="gcomm://192.168.248.128,192.168.248.129"

（默认监听的端口号为4567）

(6)在启动MariaDB之前建议排除iptables和selinux的影响。（此处，直接关掉）

iptables –F

setenforce 0

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start MariaDB galera cluster

192.168.248.128启动日志截图：

当另外一个节点192.168.248.129启动时，128日志为：

从启动日志可以清楚的看到129已经添加到集群中里面了，并且监听了4567端口，每一个MariaDB拥有自己的一个id号码，标示自己的身份，从MySQL的数据目录下面的gvwstate.dat可以看到自己的id号码以及集群中其他的服务器的id标示号码。

129启动日志：

同样可以清晰的看到129加入到集群的过程。

 

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show variables

show status like ‘%wsrep%’

 

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Transfer data

128操作：

129查看同步情况：

至此，我们实现了MariaDB  Galera Cluster的多主集群的设置，多主的方案在实现数据同步的过程中，也可以同时对外提供服务，降低服务器的压力。但是此方案同样存在缺点（上文已经提到）。只有适合自己的方案才是好方案，如果通过本篇文章使你以后再决定数据库集群方案时有所启发，这是在好不过的事情了。

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