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多主数据库集群是一种数据库集群架构#xff0c;每个节点都可以接收写入操作和读取操作#xff0c;并且通过心跳机制同步数据#xff0c;保证数据一致性和高可用性。因多主数据库集群每个节点都可以承担读写操作#xff0c;因此它可以充分利用各个…1、什么是多主数据库集群
多主数据库集群是一种数据库集群架构每个节点都可以接收写入操作和读取操作并且通过心跳机制同步数据保证数据一致性和高可用性。因多主数据库集群每个节点都可以承担读写操作因此它可以充分利用各个节点的服务器资源不存在主备数据库集群那样备库只承担备份复制而不承担业务请求使得备库所在的服务器资源处于近乎“闲置”的状态。
2、多主数据库集群和主备数据库集群的优缺点对比
主备数据库和多活数据库是两种常见的数据库架构它们各有优缺点。 主备数据库的优点
简单主备数据库架构相对简单易于理解和实现成本较低主备数据库架构的成本相对较低因为只需要两台数据库服务器一台为主服务器一台为备用服务器数据安全主备数据库架构可以保证数据的安全性因为数据会定期从主服务器复制到备用服务器。
主备数据库的缺点
可用性如果主服务器出现故障备用服务器需要接管主服务器的任务这可能会导致一定的延迟性能由于主备数据库架构只有一台主服务器如果主服务器出现故障所有读写请求都需要转移到备用服务器上这可能会导致性能下降。
多活数据库的优点
高可用性多活数据库架构可以保证高可用性因为多个节点都可以处理读写请求负载均衡多活数据库架构可以实现负载均衡将读写请求分散到多个节点上提高性能容错性如果某个节点出现故障其他节点可以继续提供服务保证系统的可用性。
多活数据库的缺点
复杂性多活数据库架构相对复杂需要解决数据一致性、冲突处理等问题成本较高多活数据库架构需要更多的数据库服务器和网络设备成本相对较高数据一致性在多活数据库架构中数据一致性是一个重要的问题需要采用各种技术手段来保证。
3、基于“GaleraMariaDB”搭建多主数据库集群示例
3.1、实验拓扑
本文将演示“GaleraMariaDB”多活数据库集群搭建的简单实例拓扑如下 在设计“GaleraMariaDB”这样的技术组合时为防止上线后在运行过程中出现节点和节点之间数据不一致脑裂情况的发生根据Galera的官方文档通常建议节点数应当设计为奇数个数据库节点但如果因为实际的环境或者成本受限等原因无法部署奇数个数据库节点时就可以考虑单独部署一个Galera Arbitrator节点。 Galera Arbitrator本身不参与复制但它和其他节点一样也会接受数据Galera Arbitrator是集群中的一份子因此它被视为仲裁节点可以参与投票。
3.2、搭建方式的实现
3.2.1、GaleraMariaDB节点1部署步骤OpenEuler22.03LTS
1配置好OpenEuler22.03LTS的官方源或者镜像源并关闭SELinux通过命令“yum install mariadb-server mariadb-server-galera galera”安装基础软件 2输入命令“systemctl start mariadb”启动MariaDB数据库 3通过“mysql_secure_installation”命令对该节点的MariaDB数据库进行初始化 4根据实际的业务系统情况创建用户并授予相应的权限在本实验环境下我们创建一个名为“yanmuhuan”的用户并赋予所有的权限和允许远程访问
5输入命令“systemctl stop mariadb”停止MariaDB数据库 6输入命令“vim /etc/my.cnf.d/mariadb-server.cnf”,修改mariadb-server.cnf文件在“[galera]”下添加如下内容
wsrep_onON
wsrep_provider/usr/lib/galera/libgalera_smm.so
wsrep_cluster_addressgcomm://192.168.174.131,192.168.174.132
wsrep_cluster_namervsdb
wsrep_node_namedb2
wsrep_node_address192.168.174.131
binlog_formatrow
default_storage_engineInnoDB
innodb_autoinc_lock_mode2
wsrep_slave_threads1
innodb_flush_log_at_trx_commit0
bind-address0.0.0.0需要注意的是以上配置参数中我们需要关注以下几个参数的含义
wsrep_cluster_address集群所包含的节点IP地址wsrep_cluster_name集群名称集群创建时可任取但创建完成后要求成员节点的该参数一致wsrep_node_name节点名称集群内不同节点的节点名称应当不同wsrep_node_address本节点IP地址default_storage_engineMariaDB默认使用的数据库引擎都使用InnoDB因为Galera只支持InnoDB引擎bind-address本节点允许被哪些IP网段访问。 7输入命令“galera_new_cluster”命令将本节点作为多活数据库集群的主节点启动galera集群进程和MariaDB数据库进程。
3.2.2、GaleraMariaDB节点2部署步骤OpenEuler22.03LTS
此节点配置方式基本与节点1一致只是/etc/my.cnf.d/mariadb-server.cnf这个配置文件需要根据实际情况做成如下修改
wsrep_onON
wsrep_provider/usr/lib/galera/libgalera_smm.so
wsrep_cluster_addressgcomm://192.168.174.131,192.168.174.132
wsrep_cluster_namervsdb
wsrep_node_namedb3
wsrep_node_address192.168.174.132
binlog_formatrow
default_storage_engineInnoDB
innodb_autoinc_lock_mode2
wsrep_slave_threads1
innodb_flush_log_at_trx_commit0
bind-address0.0.0.0最后启动数据库时通过正常的“systemctl start mariadb”启动数据库而不用“galera_new_cluster”命令。
3.2.3、Galera Arbitrator节点部署步骤debian12
在debian12系统中Galera Arbitrator需要单独安装而OpenEuler和CentOS等红帽系Linux中Galera Arbitrator则已经集成在galera的rpm标准软件中无须单独安装。 1输入命令“apt install galera-arbitrator-4”安装Galera Arbitrator 2输入命令“vim /etc/default/garb”修改Galera Arbitrator的配置文件内容如下 3输入命令“systemctl restart garb”启动Galera Arbitrator
4通过命令“systemctl status grab”正常的Galera Arbitrator进程结果如下 5输入命令“garbd -a gcomm://192.168.174.132:4567 -g rvsdb -d”加入集群
6任意节点登录MariaDB通过“show status like wsrep_%”命令找到wsrep_cluster_size参数可看到节点数为32个MariaDB1个Galera Arbitrator
3.2.4、知识补充debian12下部署GaleraMariaDB节点与OpenEuler下部署的差别
1debian下部署GaleraMariaDB节点的命令为“apt-get install galera mariadb-server”这意味着在debian系Linux软件仓库中的MariaDB已经集成了Galera并不会像OpenEuler等红帽系Linux中需要部署单独的“mariadb-server-galera”版本 2针对于debian下Galera的配置文件需要在/etc/mysql/conf.d/目录下添加单独的“galera.cnf”名字可以任意文件并添加和红帽系Linux一样例如以下格式的内容具体参数根据实际情况修改
[galera]
wsrep_onON
wsrep_provider/usr/lib/galera/libgalera_smm.so
wsrep_cluster_addressgcomm://192.168.174.129,192.168.174.130
wsrep_cluster_namervsdb
wsrep_node_namedb1
wsrep_node_address192.168.174.129
binlog_formatrow
default_storage_engineInnoDB
innodb_autoinc_lock_mode2
wsrep_slave_threads1
innodb_flush_log_at_trx_commit0
bind-address0.0.0.03其余步骤与OpenEuler或CentOS等Linux系统一致。
3.3、结果测试
任意节点登录MariaDB数据库输入命令“show status like wsrep_%;”可查看相应的集群状态。 其中应当着重关注以下参数
wsrep_cluster_state_uuid集群UUID集群中所有节点此参数相同wsrep_cluster_size集群节点数量wsrep_connected本节点与集群通信状态。 其他参数不代表不重要可以具体查阅相应资料。
4、注意事项
4.1、GaleraMariaDB节点和节点之间的Galera版本和MariaDB要严格匹配
GaleraMariaDB节点和节点之间的Galera版本和MariaDB要严格匹配否则将出现节点因为版本不匹配的问题无法加入集群根据实际的实验现场来看建议节点和节点的Linux操作系统、MariaDB和Galera版本完全一致。而Galera Arbitrator和GaleraMariaDB节点之间的版本匹配则不是这么严格。
4.2、对集群关机维护与重启的标准操作
若要对集群服务器进行关机维护集群应先停止对外服务确认数据库没有来自对外的读写操作后进行关机并应记好关机顺序维护完成后按关机顺序的相反顺序进行开机并启动数据库进程例如关机顺序为ABC那么开机顺序则为CBA且开机时的C应执行“galera_new_cluster”后面启动的节点用“systemctl start mariadb”正常启动数据库。
若忘记关机顺序则在启动之前应通过命令“cat /var/lib/mysql/grastate.dat”查看“safe_to_bootstrap”字段的数值若发现有节点的数值为“1”则首先通过“galera_new_cluster”启动该节点其他节点用“systemctl start mariadb”正常启动。 若所有节点的/var/lib/mysql/grastate.dat文件里safe_to_bootstrap字段都为0则可以根据实际情况选择一个节点手动将该数值修改为1而后通过“galera_new_cluster”启动该节点其他节点用“systemctl start mariadb”正常启动此方法也是当节点之间数据不一致脑裂发生时强制启动数据库集群恢复业务的方法但这种方法很可能会造成部分数据的丢失。
