简介

    MySQL集群是一种在无共享架构(SNA，Share Nothing Architecture)系统里应用内存数据库集群的技术。这种无共享的架构可以使得系统使用低廉的硬件获取高的可扩展性。

    MySQL集群是一种分布式设计，目标是要达到没有任何单点故障点。因此，任何组成部分都应该拥有自己的内存和磁盘。任何共享存储方案如网络共享，网络文件系统和SAN设备是不推荐或不支持的。通过这种冗余设计，MySQL声称数据的可用度可以达到99.999%。

    实际上，MySQL集群是把一个叫做NDB的内存集群存储引擎集成与标准的MySQL服务器集成。它包含一组计算机，每个都跑一个或者多个进程，这可能包括一个MySQL服务器，一个数据节点，一个管理服务器和一个专有的一个数据访问程序。它们之间的关系如下图所示：

存储引擎

    MySQL Cluster 使用了一个专用的基于内存的存储引擎，这样做的好处是速度快， 没有磁盘I/O的瓶颈，但是由于是基于内存的，所以数据库的规模受系统总内存的限制， 如果运行NDB的MySQL服务器一定要内存够大，比如4G, 8G, 甚至16G。NDB引擎是分布式的，它可以配置在多台服务器上来实现数据的可靠性和扩展性，理论上 通过配置2台NDB的存储节点就能实现整个数据库集群的冗余性和解决单点故障问题。

    该存储引擎有下列弊端：

    当然也有它的优点：

体系结构

    MySQL Cluster 由3个不同功能的服务构成，每个服务由一个专用的守护进程提供，一项 服务也叫做一个节点，下面来介绍每个节点的功能。

    The management (MGM) node

    管理节点，用来实现整个集群的管理，理论上一般只启动一个，而且宕机也不影响 cluster 的服务，这个进程只在cluster 启动以及节点加入集群时起作用， 所以这个节点不是很需要冗余，理论上通过一台服务器提供服务就可以了。

    通过 ndb_mgmd 命令启动，使用 config.ini 配置文件

    The storage or database (DB) node:

    数据库节点，用来存储数据，可以和管理节点(MGM) , 用户端节点(API) 可以处在 不同的机器上，也可以在同一个机器上面，集群中至少要有一个DB节点，2个以上 时就能实现集群的高可用保证，DB节点增加时，集群的处理速度会变慢。

    通过 ndbd 命令启动，第一次创建好cluster DB 节点时，需要使用 -init参数初始化。

    例如： bin/ndbd -ndb-connectstring=ndb_mgmd.mysqlcluster.net -initial

    The client (API) node:

    客户端节点，通过他实现 cluster DB 的访问，这个节点也就是普通的 mysqld 进程， 需要在配置文件中配置ndbcluster 指令打开 NDB Cluster storage engine 存储引擎，增加 API 节点会提高整个集群的并发访问速度和整体的吞吐量，该节点 可以部署在Web应用服务器上，也可以部署在专用的服务器上，也开以和DB部署在 同一台服务器上。

    通过 mysqld_safe 命令启动，

    这3类节点可以分布在不同的主机上，比如 DB 可以是多台专用的服务器，也可以 每个DB都有一个API，当然也可以把API分布在Web前端的服务器上去，通常来说， API越多cluster的性能会越好。

Mysql集群探索与实践

    1. 准备好3台机器，从官网下载最新的mysql集群版本，此处用到mysql-cluster-gpl-7.1.5.tar.gz源码包， 配置并安装，记得加上

    -with-plugins=innobase,ndbcluster (innobase可选)

    3台机器分别是192.168.207.153，192.168.208.3，192.168.208.9，具体分配如下

    管理节点(ndb_mgmd):192.168.207.153

    数据节点(ndbd): 192.168.208.3

    数据节点(ndbd): 192.168.208.9

    SQL节点(mysqld): 192.168.208.3

    SQL节点(mysqld): 192.168.208.9

    2. 在mysql目录下新建mysql-cluster文件夹，切换到mysql-cluster，新建config.ini

[NDBD DEFAULT]
NoOfReplicas=2       #备份，副本，这样的话2台数据节点的数据就会同步
DataMemory=200M
IndexMemory=100M
[TCP DEFAULT]
portnumber=2202
[NDB_MGMD]   #管理节点
id=1
hostname=192.168.207.153
datadir=/home/taozi/mysql/mysql-cluster
[NDBD]    #数据节点
id=2
hostname=192.168.208.3
datadir=/home/taozi/mysql/data
[NDBD]   #数据节点
id=3
hostname=192.168.208.9
datadir=/home/taozi/mysql/data
[MySQLD]   #sql节点
id=4
hostname=192.168.208.3
[MySQLD]    #sql节点
id=5
hostname=192.168.208.9
[MySQLD]     #sql节点
id=6

    3. 在管理节点服务器上启动管理节点服务 (如果不存在ndb_mgmd那么要从libexec下面复制过来)

~/mysql/bin/ndb_mgmd -f ~/mysql/mysql-cluster/config.ini

    4. 进入2台数据节点服务器，分别启动数据节点服务

~/mysql/bin/ndbd     (第一次启动使用  ~/mysql/bin/ndbd --initial)

    5. 最后分别进入sql节点服务器，修改my.cnf，加入

[MYSQL_CLUSTER]
ndb-connectstring=192.168.207.153
[MYSQLD]
ndbcluster
ndb-connectstring=192.168.207.153

    启动mysql服务

/home/taozi/mysql/bin/mysqld_safe --ledir=/home/taozi/mysql/bin /
--log-error=/home/taozi/mysql/data/t.err --datadir=/home/taozi/mysql/data /
--socket=/home/taozi/mysql/tmp/mysql.sock --pid-file=/home/taozi/mysql/data/mysqld.pid &

    6. 此时回到管理节点

~/mysql/bin/ndb_mgm -e show

    可以看到显示如下

[taozi@search153 mysql]$ ./show.sh
Connected to Management Server at: localhost:1186
Cluster Configuration
---------------------
[ndbd(NDB)]     2 node(s)
id=2    @192.168.208.3  (mysql-5.1.47 ndb-7.1.5, Nodegroup: 0, Master)
id=3    @192.168.208.9  (mysql-5.1.47 ndb-7.1.5, Nodegroup: 0)
[ndb_mgmd(MGM)] 1 node(s)
id=1    @192.168.207.153  (mysql-5.1.47 ndb-7.1.5)
[mysqld(API)]   3 node(s)
id=4    @192.168.208.3  (mysql-5.1.47 ndb-7.1.5)
id=5    @192.168.208.9  (mysql-5.1.47 ndb-7.1.5)
id=6 (not connected, accepting connect from any host)

    7. 进入sql节点，在test数据库创建表

CREATE TABLE `t1` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=ndbcluster  DEFAULT CHARSET=gbk

    切换到2台数据节点服务器~/mysql/data/ndb_2_fs和~/mysql/data/ndb_3_fs看看，

    或者直接去数据库查，数据已经同步了！

    8. 关闭集群服务

    关闭sql节点等同于停止mysql服务，此时外界数据不将再进来。然后关闭管理节点

~/mysql/bin/ndb_mgm -e shutdown
rm ~/mysql/mysql-cluster/ndb_1_config.bin.1 #不是必须的，如果config.ini有改动则要加上

    这样操作后，管理节点和数据节点都将停止服务

    Notes:

1:如果发现关闭一台机器的ndbd进程，另一台机器的ndbd的进程也关闭，则需要修改参数NoOfReplicas。
2:./ndbd --initial 不能同时在所有数据节点机器上执行，如执行，会删除所有数据
3:可以像操作非簇类型的数据库那样，操作mysqld节点
4:每次修改config.ini文件，重启ndb_mgmd时，需要删除mysql-cluster文件下的ndb_1_config.bin.1文件，
因为他默认调用此文件
5:NDB 簇不支持自动发现数据库的功能，这点很重要,一旦在一个数据节点上创建了世界(world)数据库和它的表，
在簇中的每个SQL节点上还需要发出命令 CREATE DATABASE world,后跟FLUSH TABLES。这样，节点就能
识别数据库并读取其表定义。(在本版本MySQL Cluster 7.1.5下数据库也会自动同步的)
6:如果在相关节点服务器启动时,注意查看~/mysql/mysql-cluster目录内的相关日志文件以获取错误信息.
7:在管理节点的配置文件里各[mysqld],[ndbd]和[ndb_mgmd]配置的选项值顺序应该如下:
[mysqld]
Id=4
HostName=192.168.208.3
Id在顶端紧跟其后的是HostName,如果顺序错了,当SQL或数据节点连接管理节点时,管理节点无法正确的定位
到其对应的节点配置上.
因为无法定位到对应的节点配置,当没有剩余的[空节点]时,客户端节点启动时(./mysqld or ./ndbd)
还会报:
Configuration error: Error : Could not alloc node id at 192.168.0.231 port 1186: No free
node id found for mysqld
(API).Failed to initialize consumers
8:[空节点]是没有指定HostName选项的节点配置均为空节点,空节点可以用来动态配置一些动态IP的节点,
一般管理节点的 配置文件要预留3个以上的空节点,因为备份时需要连接一个节点,如下:
[mysqld]
Id=6

建议继续学习：

1. HBase技术介绍    (阅读：6758)
2. 解析Google集群资源管理系统Omega    (阅读：4587)
3. 快速构建实时抓取集群    (阅读：4375)
4. Hadoop集群间Hadoop方案探讨    (阅读：3742)
5. LVS & MySQL NDB Cluster    (阅读：3718)
6. storm集群的监控    (阅读：3385)
7. “集群和负载均衡”的通俗版解释    (阅读：3513)
8. 利用MySQL Cluster 7.0 + LVS 搭建高可用环境    (阅读：3380)
9. “集群和负载均衡”在实战当中的运用技巧    (阅读：3363)
10. MySQL Cluster 与 MongoDB 复制及分片设计及原理    (阅读：3213)