MySQL Clusterの導入
久しぶりのblog更新。以外にWeb上の記事が少ないこともあって、今回はMySQL Clusterについて触れたいと思う。一通りの機能を解説するのには時間がかかりそうなので、数回に分ける予定。今回はまずは基本的な特徴の紹介と構築手順について。今後は最近機能拡張が行われたディスクベース・クラスタテーブルやバックアップ、リカバリについても触れていきたい。
MySQL Clusterって？
- 生い立ち・特徴
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- 2003年にMySQL AB社がNDB Clusterを開発していたアルザード社を買収し、MySQLのストレージエンジンの1つとしてMySQLに組み込まれた。 元々MySQLとは別製品であり、mysqld単独では動作しない。Data Node(データノード)、SQL Node(＝mysqld。SQLノード)、Management Node(管理ノード)の3要素で構成される。外部クラスタ製品を必要としないDBクラスタであるのが特徴。OracleのRACとは違いクラスタウェアは不要。RACとの決定的な違いは、Shared DiskではなくShared Nothingであること。ミッションクリティカルな分野で導入実績が多く、レプリケーションよりも可用性が高い。現在リリースされているバージョンでは、サポートされるプラットフォームはLinuxとMAX OS Xのみ。Windowsへの移植については現在MySQL ABにて対応中という状態。
- 開発ロードマップ
- NDB ClusterからMySQL Clusterへ
- 3つの構成要素(Node)の役割
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- Data Nodeは、クラスタテーブル(NDBストレージエンジン型で作られたテーブル)の実データを格納するノードである。Node Groupと呼ばれる単位で同一のデータを保持するのが特徴。当初はクラスタテーブルのデータはオンメモリのみであったが、最近はディスクベースでのデータ保持も可能になった(この場合にもインデックスはオンメモリとなる)。ただし、元々オンメモリのみの対応であり、まだディスクベースは苦手な感あり。データノードには大容量の物理メモリの搭載が必須。なおオンメモリのクラスタテーブルのデータが消失しない仕組みは、正常に停止される場合にはディスク上にデータとして格納され、起動時にはこれをメモリ上に再ロードするためである(起動時の動きはHEAPテーブルの使い方に似ている)。
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- データ保持･･･デフォルトではオンメモリでデータを格納。全てのデータが同期される。
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- 更新処理･･･ Transaction Coodinaterにクエリが割り当てられ、このノードがデータを保持する複数のノードの全てのデータを確認、更新することでデータの完全性を保証する 。Transaction Coodinaterの役割は、全Data Nodeが持ち回りで担当。Transaction Coodinaterの役割スイッチのトリガは、トランザクションのCOMMITまたはRollBackとなる。
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- 参照処理･･･参照先のデータを保持するData Nodeのうち、Flagment(優先度付け)のあるData Nodeのデータを参照する。
MySQL Cluster導入手順
MySQL ClusterはManagement Node、SQL Node、Data Nodeの3要素から成り、一般的にはこれらは別のマシンで実行するが、今回は便宜上最小構成での構築とするため、以下のような2台構成で構築を行ってみる。db03にはクラスタ管理ノード、SQLノード、データノードの3役、db04はSQLノードとデータノードの2役とし、VMWareで構築。
ではインストールから。ここでは、RPM版ではなくNON RPM版(tarball版)を使用して構築していきたいと思う。使用する環境はCentOS 4.7 32bit(2.6.9-78.0.1.ELsmp)、MySQL Clusterは6.3.17を採用。一応今回はMySQL製品は何も導入されていないことを前提とする。まずはMySQL Cluster用のOSユーザ・グループを準備。インストール作業は2台のノード両方で行う。
続いて、MySQL Clusterのバイナリをダウンロードしインストール。コンパイルなども不要で簡単。今回はSQLノードとしても動作させるためMySQLサーバのデータ保管領域が必要になるが、これはデフォルト(？)のまま/usr/local/mysql/dataとしておく。
# groupadd mysql
# useradd -g mysql -d /var/lib/mysql mysql
# passwd mysql
インストールしたMySQLのbin配下(/usr/local/mysql/bin)にPATHを通しておく。
# cd /usr/local/src
# wget http://dev.mysql.com/get/Downloads/MySQL-Cluster-6.3/mysql-cluster-gpl-6.3.17-linux-i686-glibc23.tar.gz/from/ftp://mysql.mirror.kangaroot.net/pub/mysql/
# tar -xzf mysql-cluster-gpl-6.3.17-linux-i686-glibc23.tar.gz -C /usr/local/
# cd /usr/local/
# ln -s mysql-cluster-gpl-6.3.17-linux-i686-glibc23/ mysql
# chown -R root.mysql mysql-cluster-gpl-6.3.17-linux-i686-glibc23/
# chown -R mysql.mysql mysql/data/
# cp -p ~/.bash_profile ~/.bash_profile.orig
# vi ~/.bash_profile
# diff ~/.bash_profile ~/.bash_profile.orig
10c10< PATH=$PATH:$HOME/bin:/usr/local/mysql/bin
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> PATH=$PATH:$HOME/bin
# . ~/.bash_profile MySQLの管理DB初期化とMySQLの起動スクリプト配備を実施。これでインストールは完了。なんて簡単。
続いて、MySQL Clusterを使用するための設定をしていく。まずは管理ノード用の設定から。管理ノードの設定はdb03号機に対してのみ行う。なお、設定ファイルの場所は任意でよい。
# cd /usr/local/mysql
# ./scripts/mysql_install_db --user=mysql
# cp /usr/local/mysql/support-files/mysql.server /etc/init.d/mysql
# chown root.root /etc/init.d/mysql
# chmod u+x /etc/init.d/mysql
今回は動作するために最低限必要な設定のみの紹介とするため、ほぼカスタマイズなしの構成。注意事項として、設定値にホストを指定する際、設定ファイル内で「ホスト名での記述とIPアドレスでの記述が混在してはならない」という制約がある。ホスト名で指定する場合には、DNS、/etc/hostsなどで確実にリモートホストの名前解決が行えるようにし、設定ファイル内の指定を全てホスト名での記述に統一すること。
# mkdir /var/lib/mysql-cluster
# chown -R mysql.mysql /var/lib/mysql-cluster
# cd /var/lib/mysql-cluster
# vi config.ini
次に、db03、db04両サーバに対してSQLノード(MySQLサーバ)の設定を行う。以下のように/etc/my.cnfを設定。ただし、ここでは最低限の設定のみを行っているため、実運用では必要なパラメータを適切に設定する必要があるので注意。ndb_connectstringには、クラスタ管理ノードのIPアドレスを指定する。
[NDB_MGMD]
hostname=192.168.1.113 # Management Node(クラスタ管理ノード)の指定[NDBD default]
NoOfReplicas=2 # データを何重に冗長化するかを指定
datadir=/var/lib/mysql-cluster # MySQL Cluster用データ（NDBテーブル）格納先[NDBD]
hostname=192.168.1.113 # データノードを指定。ノード数だけ「[NDBD]セクションを記述」[NDBD]
hostname=192.168.1.114 # データノードを指定[MYSQLD]
hostname=192.168.1.113 # SQLノードを指定。ノード数だけ「[MYSQLD]セクションを記述」[MYSQLD]
hostname=192.168.1.114 # SQLノードを指定
# cat /etc/my.cnf
[mysqld]
ndbcluster[mysql_cluster]
ndb_connectstring=192.168.1.113[ndb_mgmd]
config_file=/var/lib/mysql-cluster/config.ini
MySQL Clusterの起動
MySQL Clusterの起動は、必ず以下の手順で行う必要がある。停止手順は基本的にはこの逆。
- 1.Management Nodeの起動
- 2.Data Nodeの起動
- 3.SQL Nnodeの起動
では、順に起動していく。まずはdb03号機で管理ノードを起動。起動時にdb03号機上で管理ノードとデータノードが起動している旨の警告が出るが、問題はないのでそのまま無視する。起動前にMySQL Clusterのデータディレクトリに移動しているのは、MySQL ClusterのログがManagement Nodeを起動したディレクトリに出力される仕様であるため、管理上わかりやすくする意味で行っている(なお、管理ノード、データノードの停止方法はプロセスKILL)。
管理ノードの起動が終わったら、続いてデータノードの起動。データノードはdb03号機、db04号機で起動する。「--initial」オプションをつけることで、以前のMySQL Clusterのログがクリアできる。今回は初回起動だが、念のため付けておく。
# cd /var/lib/mysql-cluster/
# ndb_mgmd
Warning line 18: Cluster configuration warning:
arbitrator with id 1 and db node with id 2 on same host 192.168.1.113
Running arbitrator on the same host as a database node may
cause complete cluster shutdown in case of host failure.
正常にデータノードが起動したら、最後にSQLノードを起動する。と言ってもSQLノードは普通のMySQLサーバなので、以下のコマンドで起動するだけ。
# ndbd --initial
管理ノード上の管理クライアント(ndb_mgm)を使用してクラスタの状態を確認してみる。
# /etc/init.d/mysql start
では、MySQL Clusterが動作していることを簡単に確認してみる。MySQLクライアントでdb03号機にクラスタテーブルを作ってみよう。クラスタテーブルの作り方もいたって簡単。通常のCREATE TABLE文を使用し、ENGINE句でndbcluster(またはndb)を指定するだけでOK。
# ndb_mgm
-- NDB Cluster -- Management Client --
ndb_mgm> show
Connected to Management Server at: 192.168.1.113:1186
Cluster Configuration
---------------------
[ndbd(NDB)] 2 node(s)
id=2 @192.168.1.113 (mysql-5.1.27 ndb-6.3.17, Nodegroup: 0, Master)
id=3 @192.168.1.114 (mysql-5.1.27 ndb-6.3.17, Nodegroup: 0)[ndb_mgmd(MGM)] 1 node(s)
id=1 @192.168.1.113 (mysql-5.1.27 ndb-6.3.17)[mysqld(API)] 2 node(s)
id=4 @192.168.1.113 (mysql-5.1.27 ndb-6.3.17)
id=5 @192.168.1.114 (mysql-5.1.27 ndb-6.3.17)
上記、db03号機で作成したデータが同じクラスタを構成するdb04号機に同期されていることを確認してみる。
# mysql -uroot -D testmysql> create table t(a int) engine=ndbcluster;
Query OK, 0 rows affected (0.93 sec)mysql> show table status\G
*************************** 1. row ***************************
Name: t
Engine: ndbcluster
Version: 10
Row_format: Fixed
Rows: 0
Avg_row_length: 0
Data_length: 0
Max_data_length: 0
Index_length: 0
Data_free: 0
Auto_increment: NULL
Create_time: NULL
Update_time: NULL
Check_time: NULL
Collation: latin1_swedish_ci
Checksum: NULL
Create_options:
Comment:
1 row in set (0.01 sec)mysql> insert into t values ('100');
Query OK, 1 row affected (0.01 sec)mysql> select * from t;
+------+
| a |
+------+
| 100 |
+------+
1 row in set (0.00 sec)
まったく問題なしですね。これでオンメモリベースのクラスタテーブルを使用できる状態にするところまで、作業が完了。次回以降は、MySQL Clusterのディスクベーステーブルの使い方、バックアップ・リカバリ、管理クライアントの活用方法などについて説明したいと思います。
# mysql -uroot -D test
mysql> show variables like 'hostname';
+---------------+-------+
| Variable_name | Value |
+---------------+-------+
| hostname | db04 |
+---------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)mysql> select * from t;
+------+
| a |
+------+
| 100 |
+------+
1 row in set (0.01 sec)
