MariaDB 歲修保養維護 - 模式一：資料庫叢集服務不停止

很重要! 請先參照備份與還原章節實施備份，再繼續往下。
尤其是選擇要將叢集成員全部停機的歲修保養方式

如果一定要將叢集成員全部停機亦可，不過非常不推薦，除非遭遇到不可抗力之因素。

以下假設由 4 台 MariaDB 組成了  Galery Cluster

相對而言，服務不停止情況下的作業方式為最簡單，

原則：最晚加入群集的節點為最優先關機進行歲修保養。

方法：分辨出最早(領頭羊)與最晚的群集內節點，那要如何找出來呢?

查找資料庫叢集各台成員的 /var/log/mariadb/mariadb.log 檔案內容尾部(注意:是內容的尾部)，

參考以下示意圖：

… (略) …

View:

  id: 1c06ce49-bcd3-11ec-b14e-8b8dee207a31:1172

  status: primary

  protocol_version: 4

  capabilities: MULTI-MASTER, CERTIFICATION, PARALLEL_APPLYING, REPLAY, ISOLATION, PAUSE, CAUSAL_READ, INCREMENTAL_WS, UNORDERED, PREORDERED, STREAMING, NBO

  final: no

  own_index: 1

  members(3):

        0: 07b735c5-c5f1-11ec-960f-dfe621728932, node3

        1: ce7be80b-c5f0-11ec-97f3-633bd2a0f1e8, node2

        2: f3284315-c633-11ec-8919-96b52b18760a, node1

        3: 01b775c5-c5f1-12ec-ab0f-dfe621246932c, node4

… (略) …

從 LOG 內容得知：


示意圖內的Node3 可被視為領頭羊，領頭羊節點是機器之間投票是推選出來的，不是開機愈久就是領頭羊。示意圖內的Node4可被視為最晚加入，成為叢集成員身份的時間最短。

以下敘述先以Node4做為歲修保養對象：

• 至Node4資料庫節點上，正式關閉MariaDB服務指令是：
  
  systemctl stop mariadb

• 將Node4資料庫節點關機進行歲修或保養等其他。

• 完成後將Node4資料庫節點開機

• 確認Node4資料庫節點有是否成功加入MariaDB Galera叢集內，執行：
  
  mysql -uroot -p1qaz2wsx -e "SHOW STATUS LIKE 'wsrep%';" | grep wsrep_ready
  
  
  
• Node 4資料庫節點畫面上要看到如下：
  
  wsrep_ready     ON
  
  如果無法得到以上資訊，表示沒有啟動成功。

• 嘗試Node4資料庫節點，執行：
  
  mysql -uroot -p1qaz2wsx -e "SHOW STATUS LIKE 'wsrep%';" | grep wsrep_cluster_size
  
  Node 4資料庫節點畫面上要看到如下：
  
  wsrep_cluster_size      4
  
  如果無法得到以上資訊，表示沒有啟動成功，檢查Node4資料庫節點
  查看/etc/my.cnf.d/server.cnf檔案內容的 wsrep_cluster_address='gcomm://….'。
  
  其IP順序不能指向自己，必須要指向正在運行的其他資料庫節點。

• 在Node4資料庫節點成功重新加入叢集之後，依此類推：Node1 → Node2 → Node 3，逐步完成資料庫節點歲修保養。

MariaDB 資料庫叢集的保護機制

 (原文：https://galeracluster.com/2016/11/introducing-the-safe-to-bootstrap-feature-in-galera-cluster )

資料庫叢集MariaDB Galera Cluster 的設計是朝服務啟動之後就永不停止，在平時的運作上不需要關閉整座叢集。然而實際運維過程上有可能遭遇到意外，例如被無預警斷網、停電等等。因此為了因應各種無預警狀況，導入了一項被稱為【Safe-To-Bootstrap】的管制機制。

其原理是當一個健康叢集所有成員(資料庫節點)均處於服務運作狀態時，每一台節點的【Safe-To-Bootstrap】值被設置為0，而健康叢集運行過程會推選出領頭羊(Primary) 節點，只有按順序將領頭羊節點留在最後一台關機者，該領頭羊的【Safe-To-Bootstrap】才會被設置為1。而被設置為1者，並且在所有節點重新復原啟動過程中，【還必須】是第一台開機啟動者，這樣叢集才能夠自動的恢復起來。

在此引用名詞【柵欄】形容用來阻擋資料庫成員脫離了MariaDB Galera Cluster後獨自對外提供服務，導致發生比災難更大的災難。也就是資料庫發生腦裂現象（split-brain）。資料被打散個別儲存於MariaDB Galera Cluster之內與外，嚴重程度到無法重新復原。為阻止此現象，透過【柵欄】設計，阻擋資料庫服務節點於不正常關閉停止後服務又被自動啟動，如此降低發生腦裂現象風險。

而這樣的刻意設計安排，目的是希望經由人員介入判斷後再排除障礙使其恢復MariaDB Galera Cluster服務。現實中有很高的機率在搶時間恢復服務壓力下，直接啟動所有的資料庫節點服務。而這樣的行為，如果不阻擋很容易演變人為介入的資料庫腦裂現象。而這就常演變為服務中斷時間愈來愈久。

MariaDB 資料庫備份與還原

一、MariaDB資料庫資料備份

由於資料會依據使用量逐漸擴增，目錄空間是需要額外考量的課題。
請事先安排好備份資料的目錄，不要占用到CENTOS作業系統的空間而導致系統不穩定。資料備份命令如下：

mysqldump --single-transaction  --quick  -u$u -p$pwd  omnistore  > $target  &&  gzip $target

註(1)：$u 與 $pwd 分別代入 root、1qaz2wsx，請依需求自行變更。
註(2)：$target 代入路徑與檔名，例如 /tmp/backup.sql，請依需求自行變更。
註(3)：上述命令會將備份資料ZIP壓縮起來，請依需求自行變更。
註(4)：盡可能安排於離峰時間進行資料庫備份作業

二、 MariaDB資料庫資料還原

建議要還原資料之前，MariaDB Galera Cluster 均已經建立好。在第一台節點上
執行資料還原命令如下：

mysql -u$u -p$pwd  omnistore  < $target

註(1)：$u 與 $pwd 分別代入 root、1qaz2wsx，請依需求自行變更。
註(2)：$target 代入路徑與檔名，例如 /tmp/backup.sql，請依需求自行變更。

三、 透過第三方軟體進行備份

可參考官網推薦的 mydump 工具
https://mariadb.com/kb/en/mariadb-backups-overview-for-sql-server-users/

安裝 MariaDB

嗯.... 因工作因素，經常要安裝 MariaDB，整理以下常用資訊

MariaDB 版本 10.x.x

安裝：

可以先到這裡決定好要下載自己喜歡的平台版本

我個人習慣都是在 CentOS上，因為企業客戶大都受限於資安法規因素，選擇上偏向於合規居多。

https://mariadb.org/download/?t=repo-config

不知道攻城獅是否注意到 台灣有新增一個 MIRROR SITE 了，速度很快

tw1.mirror.blendbyte.net

大部分SE工程師不太在意，但是如果要常常製作 OFF-LINE TAR 安裝包去客戶端安裝的人

沒遇過客戶端不能連接INTERNET 的 SE 攻城獅 算是很幸福的!

我個人的安裝習慣是

yum install -y MariaDB-server MariaDB-common MariaDB-backup MariaDB-client

啟動參數：

以下也是我個人的習慣

先從第一台資料庫節點開始設定，執行以下命令：

cp /etc/my.cnf.d/server.cnf  /etc/my.cnf.d/server.cnf.bak

編輯vi /etc/my.cnf.d/server.cnf

找到 [mysqld] 以後，加入以下：

#datadir=/var/lib/mysql            #保留日後使用

#socket=/var/lib/mysql/mysql.sock   #保留日後使用

#pid-file=/run/mariadb/mariadb.pid  #保留日後使用

# query_cache_type=0/1/DEMAND   #保留日後使用

query_cache_type=DEMAND

query_cache_size=8864000

log-error=/var/log/mariadb/mariadb.log

slow_query_log_file=/var/log/mariadb/slow-mariadb.log

long_query_time=2

bind-address=0.0.0.0

lower_case_table_names=1

collation-server=utf8mb4_unicode_ci

init-connect='SET NAMES utf8mb4'

character-set-server=utf8mb4

skip-name-resolve

max_connections=819200        # 開最大讓系統會動態自行調節

max_connect_errors=1000

max_allowed_packet=4096M

connect_timeout=15

innodb_buffer_pool_size=8G

innodb_buffer_pool_instances=16

innodb_buffer_pool_chunk_size=128M

innodb_fast_shutdown=0

存檔後、執行以下命令啟動MariaDB資料庫：

mkdir -p /var/log/mariadb/

touch /var/log/mariadb/mariadb.log

touch /var/log/mysqld.log

touch /var/run/mysqld.pid

chmod 666 /var/log/mysqld.log

chmod 666 /var/run/mysqld.pid

chown -R mysql:mysql /var/log/mariadb

systemctl disable firewalld; systemctl stop firewalld

systemctl enable mariadb

systemctl restart mariadb

systemctl status -l mariadb

確認Mariadb LOG 檔案紀錄狀態結果：

cat /var/log/mariadb/mariadb.log

設定資料庫 root 帳號的登入密碼，假設密碼為 1qaz2wsx

mysql -h localhost -u root

FLUSH PRIVILEGES;

ALTER USER 'root'@'%' IDENTIFIED BY '1qaz2wsx';

ALTER USER 'root'@'localhost' IDENTIFIED BY '1qaz2wsx';

FLUSH PRIVILEGES;

SHOW GRANTS;

exit

將資料庫設定開放 root 連線，執行以下命令：

mysql -h localhost -u root

FLUSH PRIVILEGES;

GRANT ALL ON *.* TO 'root'@'%' IDENTIFIED BY '1qaz2wsx' WITH GRANT OPTION;

GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO 'root'@'%' IDENTIFIED BY '1qaz2wsx' WITH GRANT OPTION;

GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO 'root'@'localhost.localdomain' IDENTIFIED BY '1qaz2wsx' WITH GRANT OPTION;

FLUSH PRIVILEGES;

exit

確定第一台資料庫服務正確啟動之後，其他資料庫節點仿照上述步驟逐一完成相關設定與啟動。

crontab @reboot 參數 - 開機自動執行

輸入  # crontab -e

加入以下一行:

@reboot sleep 60 ; /root/my-script.sh

以上設定開機後等待 1 分鐘 (60 秒) 之後 就會自動執行 /root/my-script.sh

Linux 查PORT被誰使用

lsof -i -P -n | grep LISTEN

參考 https://www.cyberciti.biz/faq/unix-linux-check-if-port-is-in-use-command/

HSM 階層式儲存管理

參考維基百科的HSM資訊之後，得到大致上來說：

HSM系統被發明出來的理由是因為資料存在高速存儲的設備，其成本比慢速存儲的設備來的更昂貴，HSM得以在高成本和低成本儲存介質之間自由移動資料的存儲技術。

HSM多應用於長期存檔且存取速度較慢的領域，例如最簡單常見的異地備份，用於災難發生後的資料復原。