Table des matières

Introduction

MariaDB offre deux solutions différentes de haute disponibilité (HA) et de clustering.

Ses principales caractéristiques sont les suivantes :

Nous utiliserons trois nœuds Debian 10, bien que n'importe quel nombre (≥3) de nœuds puisse être utilisé. La configuration de deux nœuds dans une grappe Galera est techniquement possible mais n'offre pas de tolérance aux pannes car un nœud défaillant entraînera l'arrêt de l'autre nœud.

Qu'est-ce que MariaDB ?

MariaDB Server est l'un des serveurs de bases de données les plus populaires au monde. Il a été créé par les développeurs originaux de MySQL et garantit de rester open source.

MariaDB transforme les données en informations structurées dans un large éventail d'applications, allant des opérations bancaires aux sites Web. MariaDB est utilisé parce qu'il est rapide, évolutif et robuste, avec un riche écosystème de moteurs de stockage, de plugins et de nombreux autres outils, qui le rendent très polyvalent pour une grande variété de cas d'utilisation.

MariaDB est développé en tant que logiciel open source sous licence GPL et en tant que base de données relationnelle, il fournit une interface SQL pour accéder aux données. Les dernières versions de MariaDB incluent également des fonctionnalités SIG et JSON.

En 2009, à la suite du rachat de MySQL par Sun Microsystems et des annonces du rachat de Sun Microsystems par Oracle Corporation, Michael Widenius, fondateur de MySQL, quitte cette société pour lancer le projet MariaDB, dans une démarche visant à remplacer MySQL tout en assurant l’interopérabilité.

Il s'agit donc d'un fork communautaire de MySQL : la gouvernance du projet est assurée par la fondation MariaDB, et sa maintenance par la société Monty Program AB, créateur du projet. Cette gouvernance confère au logiciel l’assurance de rester libre.

Vous trouverez plus d'informations dans la base de connaissances MariaDB.

Objectifs

L'objectif ici est de préparer un cluster MariaDB Galera multi-maître synchrone pour MariaDB, à savoir que chaque noeud du cluster pourra être utilisé aussi bien en lecture qu'en écriture, la réplication des données devant être déployés sur chacun des noeuds. A la différence que dans notre situation nous n'aurons que deux noeuds de BDD, le troisieme sera en réalité un arbitre.

Il est disponible sous Linux uniquement et ne prend en charge que les moteurs de stockage XtraDB / InnoDB.

Caractéristiques :

Avantages :

Les fonctionnalités ci-dessus présentent plusieurs avantages pour une solution de clustering de SGBD, notamment:

Galera Arbitrator

Lorsque vous déployez un cluster Galera, il est recommandé d'utiliser au moins trois instances : Trois nœuds, trois centres de données, etc.

Si le coût de l'ajout de ressources (par exemple, un troisième centre de données) est trop élevé, vous pouvez utiliser Galera Arbitrator. Galera Arbitrator est membre d'un cluster qui participe au vote, mais pas à la réplication proprement dite.

Important:

Bien que Galera Arbitrator ne participe pas à la réplication, il reçoit les mêmes données que tous les autres nœuds.

Vous devez sécuriser sa connexion réseau.

Galera Arbitrator a deux objectifs :

Prérequis

2 machines BDD qui seront nommée :

1 Arbitre qui sera nommée :

Chaque noeud requiert au minimum :

Dans notre test, nous disposerons de :

Note:

Les clusters Galera peuvent fonctionner sur un réseau WAN ou LAN. Si vos nœuds partagent un réseau privé, utilisez des adresses IP privées le cas échéant. Sinon, il convient d'utiliser des adresses WAN.

Architecture

Configuration système

Firewall

Le cluster Galera nécessite une communication constante entre tous les nœuds grâce à l'utilisation de la réplication synchrone et ils communiquent entre eux en utilisant les ports TCP suivants.

Ulimits

Le serveur MariaDB a besoin d'avoir un très grand nombre de descripteurs de fichiers ouvert, il vous faudra donc augmenter les valeurs des limites systèmes.

Pour cela, éditez le fichier “/etc/Security/limits.conf” et rajouter les 2 lignes suivantes: 

[root@galera01~]# nano /etc/security/limits.conf
...
mysql            soft    nofile          65535
mysql            hard    nofile          65535

HugePages

Désactiver les “transparent_hugepage” au boot en éditant le fichier “/etc/default/grub”. Et rajouter la chaine “transparent_hugepage=never” à la ligne GRUB_CMDLINE_LINUX: 

[root@galera01~]# cat /etc/default/grub 
GRUB_DEFAULT=0
GRUB_TIMEOUT=5
GRUB_DISTRIBUTOR=`lsb_release -i -s 2> /dev/null || echo Debian`
GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet"
GRUB_CMDLINE_LINUX="transparent_hugepage=never"
 
[root@galera01 ~]# grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg
grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg 
Création du fichier de configuration GRUB…
Image Linux trouvée : /boot/vmlinuz-4.19.0-8-amd64
Image mémoire initiale trouvée : /boot/initrd.img-4.19.0-8-amd64
Image Linux trouvée : /boot/vmlinuz-4.19.0-6-amd64
Image mémoire initiale trouvée : /boot/initrd.img-4.19.0-6-amd64
done
 
[root@galera01 ~]#

Pour vous éviter de faire un reboot, vous pouvez les désactiver à chaud, comme ceci: 

[root@galera01 ~]# echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
[root@galera01 ~]# echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag

Attention:

A faire sur tous les noeuds MariaDB.
Il n'est pas utile de le faire sur les MaxScale.

socat

Un package sur Debian peux-être nécessaires, socat. Il faudra l'installer sur chaque noeud MariaDB. 

[root@galera01 ~]# apt install socat

Installation de MariaDB

Utilisez les commandes suivantes pour installer MariaDB, la bibliothèque Galera et Rsync. Cette dernière est utilisée par Galera.

Important:

Ces étapes doivent être exécutée sur les 2 nœuds “galera01 et galera02”.

[root@galera01 ~]# apt update
[root@galera01 ~]# apt install -y mariadb-server mariadb-client galera-3 rsync

Assurez-vous que le service MariaDB est activé : 

[root@galera01 ~]# systemctl enable mariadb.service

Sécurisez vos instances MariaDB en utilisant le script d'installation mysql_secure_installation : 

[root@galera01 ~]# mysql_secure_installation

Répondez aux questions comme indiqué ci-dessous et assurez-vous de choisir un mot de passe fort pour l'utilisateur root de MySQL. 

Enter current password for root (enter for none): Press <Enter>
Set root password? [Y/n] y
New password: your_password
Re-enter new password: your_password
Remove anonymous users? [Y/n] y
Disallow root login remotely? [Y/n] y
Remove test database and access to it? [Y/n] y
Reload privilege tables now? [Y/n] y
All done!  If you've completed all of the above steps, your MariaDB
installation should now be secure.

Configuration de MariaDB

Important:

Ces étapes doivent être exécutée sur les 2 nœuds de base de données.

Arrêtez le service MariaDB sur tous les nœuds : 

systemctl stop mariadb.service

Par défaut, le démon MariaDB n'écoute que les connexions sur l'hôte local. Pour que le cluster fonctionne, il doit être remplacé par une adresse accessible de l'extérieur.

Pour ce faire, modifiez le fichier d'options /etc/mysql/mariadb.conf.d/50-server.cnf : Trouvez la ligne suivante : 

bind-address = 127.0.0.1

Si vous utilisez un réseau privé pour le cluster et que vous ne voulez pas exposer MariaDB à d'autres réseaux (par exemple WAN), indiquez l'adresse IPv4 locale pour chaque nœud. Sinon, utilisez 0.0.0.0 qui indique à MariaDB d'écouter sur toutes les interfaces.

Par exemple : 

bind-address = 0.0.0.0

Enregistrez la modification et quittez votre éditeur de texte.

Nous allons maintenant configurer les options relatives aux clusters.

Créez un nouveau fichier d'options : 

nano /etc/mysql/mariadb.conf.d/99-cluster.cnf

Entrez la configuration sensible suivante dans le fichier, en remplaçant les adresses IP. Elle doit être identique sur tous les nœuds. 

[galera]
 
wsrep_on = on 
wsrep_provider = /lib/galera/libgalera_smm.so 
wsrep_cluster_address = gcomm://192.168.1.80,192.168.1.81,192.168.1.82 
wsrep_cluster_name = galera_cluster_0 
 
default_storage_engine = InnoDB 
innodb_autoinc_lock_mode = 2 
innodb_doublewrite = 1 
 
binlog_format = ROW

Les autres options sont nécessaires au bon fonctionnement de Galera et ne doivent pas être modifiées.

Installation de Galera Arbitrator

Maintenant que l'on a installer MariaDB sur les 2 noeuds de base de données, il nous faut installer le package Galera Arbitrator sur notre noeud qui fera office d'arbitre.

Pour cela : 

# apt install galera-arbitrator-3

Configuration de Galera Arbitrator

# nano /etc/default/garb
...
 
# A comma-separated list of node addresses (address[:port]) in the cluster
GALERA_NODES="192.168.1.236:4567,192.168.1.62:4567,192.168.1.140:4567"
 
# Galera cluster name, should be the same as on the rest of the nodes.
GALERA_GROUP="galera_cluster_0"
...

Démarrage du Cluster

Assurez-vous que MariaDB est arrêté/inactif sur tous les nœuds avant de continuer : 

systemctl status mariadb.service

Pour démarrer le cluster, un nœud doit d'abord le créer. Sous Debian 10, cela peut être fait avec le script galera_new_cluster. Le script ne doit être exécuté que sur un seul nœud, et une seule fois pour initialiser le cluster. 

galera_new_cluster

Cela lancera MariaDB sur le nœud actuel. Assurez-vous qu'il fonctionne avec : 

systemctl status mariadb.service

Vérification 

[root@galera01 ~]# mysql -u root -p
MariaDB [(none)]> show status like '%wsrep_cluster_size%';
+--------------------+-------+
| Variable_name | Value |
+--------------------+-------+
| wsrep_cluster_size | 1 |
+--------------------+-------+
1 row in set (0.00 sec)

wsrep_cluster_size indique le nombre de nœuds courant du cluster Galera. Pour le moment, un seul nœud est démarré.

Ensuite, démarrez MariaDB sur le second nœud avec : 

systemctl start mariadb.service

Il ne nous reste plus qu'à démarrer le service “garb” galera arbitrator sur notre noeud arbitre. 

# systemctl start garb

Le cluster est maintenant être opérationnel. 

MariaDB [(none)]> show status like '%wsrep_cluster_size%';
+--------------------+-------+
| Variable_name      | Value |
+--------------------+-------+
| wsrep_cluster_size | 3     |
+--------------------+-------+
1 row in set (0.003 sec)

wsrep_cluster_size indique le nombre de noeuds courant du cluster Galera,soit 3 (2 bdd + 1 arbitre).

Annexe

https://galeracluster.com

https://mariadb.com/kb/en/configuring-linux-for-mariadb/