MySQL Clusterにおけるレプリケーション環境構築例

本連載では、実際に「MySQL Cluster」を利用するためのチュートリアルとなるように、その特徴と基本的なアーキテクチャからインストール方法、基本的な操作などをコマンド付きで解説していきます。第8回の今回は、MySQL Clusterにおけるレプリケーション環境構築の具体例について解説します。

前提となる環境

記事中のコマンド例は、第2回でインストールした環境に第5回で紹介したサンプルデータベース（worldデータベース）を作成した状態を前提としています（追加設定としてmysqlユーザーの環境変数"PATH"に"/home/mysql/mysqlc/bin"も追加した状態を前提）。

レプリケーション環境構築の流れ

レプリケーション環境の構築は、以下の手順で行います。大まかな流れは通常のMySQL Serverでレプリケーション環境を構築する手順と同様ですが、手順6、7はMySQL Cluster固有の手順です。また、バックアップの取得／リストア方法などはMySQL Cluster用の手順で実施する必要があります。

【レプリケーション環境の構築手順】

1. マスター／スレーブのMySQL Clusterをセットアップする
2. マスター／スレーブにレプリケーション用の設定を行う
3. マスター上にレプリケーション用のユーザーを作成する
4. マスターでオンラインバックアップを取得する
5. スレーブへデータをリストアする
6. スレーブのndb_apply_statusteテーブルからスレーブに反映済みのEpochを確認する
7. マスターのndb_binlog_indexテーブルからマスターのバイナリログ情報を確認する
8. レプリケーションの設定を行う（CHANGE MASTER TOコマンドを実行）
9. レプリケーションを開始する（START SLAVEを実行）

マスターとスレーブを新規でセットアップした直後にレプリケーションを構成する場合は、マスターにまだデータが入っておらず、バイナリログも記録されていないため、上記手順の4～7を省略できます。

今回はndb_apply_status、ndb_binlog_indexの確認方法を解説するため、マスターにデータが入っている状態からレプリケーション環境を構築していきます。

レプリケーション環境構築の具体例

構築する環境の説明

今回はチュートリアル目的のため、1台のサーバー内に2組のMySQL Cluster環境を構築してレプリケーションを構成します。構築済みのMySQL Cluster環境（冒頭の「前提となる環境」を参照）をマスターとし、追加で図1の構成でMySQL Cluster環境を構築してスレーブとします。

図1: スレーブのMySQL Cluster環境

それぞれの環境の配置ディレクトリ、設定ファイル名、ポート番号などを表1に示します。マスターとスレーブでノードIDが重複していますが、管理ノードが異なるため問題はありません（ノードIDをconfig.iniで指定しなかった場合はそれぞれのMySQL Clusterに自動採番で割り当てられるため、マスターとスレーブで重複する）。

表1: レプリケーションを構成するMySQL Cluster環境一覧

レプリケーション環境構築手順

1. マスター／スレーブのMySQL Clusterをセットアップする

マスターは構築済みのため、追加でスレーブのMySQL Clusterをセットアップします。第2回を参考に、図1の構成でMySQL Clusterをセットアップしてください。なお、以下のパラメータはそれぞれの環境に応じて変更する必要があります。

config.ini

• DataDir　　　　※[ndb_mgmd]セクション、[ndbd]セクションに存在
• PortNumber　　※[ndb_mgmd]セクションに存在（config2.iniに追記）

my.cnf

• ndb-connectstring
• server_id
• datadir
• port
• socket

参考情報として、スレーブのconfig.iniおよびスレーブのmy.cnf（SQLノード1用）をそれぞれリスト1、2に示します。マスター用のconfig.iniではポート番号を明示的に指定せずにデフォルトのポート番号（1186）を使用していましたが、スレーブ用のconfig.iniでは重複を避けるため明示的にポート番号を指定する必要があります。そのため、リスト1では[ndb_mgmd]セクションにPortNumberの設定を追記しています。

#管理ノードの設定項目
[ndb_mgmd]
DataDir = /home/mysql/mysqlc/data2/mgmd/
HostName = localhost
PortNumber = 1187

#データノード共通の設定項目
[ndbd default]
#データの多重化の数 2-4が指定可能
NoOfReplicas = 2

#各データノードの個別設定項目
[ndbd]
DataDir = /home/mysql/mysqlc/data2/data1/
[ndbd]
DataDir = /home/mysql/mysqlc/data2/data2/

#各SQLノードの個別設定項目
[mysqld]
[mysqld]

#SQLノードの設定項目
[mysqld]
ndbcluster
ndb-connectstring = localhost:1187

#1つのOS上で複数のSQLノードを起動するための設定項目
#別のSQLノードではそれぞれの値を変更する
server_id =  3
datadir = /home/mysql/mysqlc/data2/sql1/
port = 3308
socket = /tmp/mysql3.sock

#/usr/local/mysql以外にプログラムを展開した際に必要な設定
#通常のMySQLサーバーでも同様
basedir = /home/mysql/mysqlc

2. マスター／スレーブにレプリケーション用の設定を行う

レプリケーション用のバイナリログを出力するため、マスター／スレーブのSQLノードにリスト3を設定します（my1.cnf～my4.cnfにそれぞれ追記）。第7回で解説したように、混乱を避けるためにbinlog_format=ROWも明示的に設定しています。

#レプリケーション用の設定
log-bin=binlog
binlog_format=ROW

3. マスター上にレプリケーション用のユーザーを作成する

スレーブがマスターへログインするためのレプリケーション用ユーザーを作成します。マスターのSQLノードへ接続し、リスト4のSQLを実行します。この例ではレプリケーション用のユーザー名を’repl’、パスワードを’repl’としていますが、任意で変更可能です。

$ # マスターのSQLノードに接続して実行
mysql> GRANT REPLICATION SLAVE ON *.* TO 'repl'@'localhost' IDENTIFIED BY 'repl';

4. マスターでオンラインバックアップを取得する

マスターでSTART BACKUPコマンドを実行し、オンラインバックアップを取得します。オンラインバックアップ取得方法の詳細は、第5回を参照してください。

5. スレーブへデータをリストアする

手順4で取得したバックアップをスレーブへリストアします。データのリストアはndb_restoreコマンドで行いますが、この方法ではSQLノードが保持するスキーマ（データベース）の情報はリストアされません。そのため、事前にスレーブのSQLノードに接続してリスト5のSQLを実行し、マスターに存在していたworldデータベースを作成しておきます。

$ # スレーブのSQLノードに接続して実行
mysql> CREATE DATABASE world;

その後、スレーブでndb_restoreコマンドを実行してデータをリストアします。なお、スレーブで実行するため-cオプションの指定はリスト6のように「localhost:1187」になることに注意してください。また、ndb_restoreコマンドの使用方法の詳細は第5回を参照してください。リスト6ではバックアップID 3を指定してコマンドを実行していますが、この部分には手順4を実行した際のバックアップIDを指定してください（バックアップIDはSTART BACKUP実行後の出力からも確認可能。バックアップID 3の場合の出力例「Node 2: Backup 3 started from node 1 completed」）。

$ # スレーブへデータをリストア(「-c localhost:1187」はスレーブの管理ノードを指定)
$ ndb_restore –c localhost:1187 –n 2 –b 3 –r –m –no-binlog /home/mysql/mysqlc/data/data1/BACKUP/BACKUP-3
$ ndb_restore -c localhost:1187 -n 3 -b 3 -r -e --no-binlog /home/mysql/mysqlc/data/data2/BACKUP/BACKUP-3

6. スレーブのndb_apply_statusテーブルからスレーブに反映済みのEpochを確認する

スレーブのSQLノードに接続し、リスト7の手順でndb_apply_statusからスレーブに反映済みのEpochを確認します。リスト7の例では、反映済みのEpochが8834747727871になっています。

$ # スレーブのSQLノードに接続して実行(ポート：3308はスレーブのSQLノード1)
$ mysql -u root -h 127.0.0.1 -P 3308 -e "SELECT MAX(epoch) FROM mysql.ndb_apply_status;"
8834747727871

7. マスターのndb_binlog_indexテーブルからマスターのバイナリログ情報を確認する

マスターのndb_binlog_indexテーブルから、先ほどスレーブで確認したEpoch以降のバイナリログファイル名/ポジションを確認します。手順4のオンラインバックアップ取得以降にマスターでトランザクションが実行されていないと、対応するバイナリログファイル名/ポジションが確認できないため、リスト8では先にマスターでトランザクションを実行してからndb_binlog_indexテーブルを検索しています（トランザクションが実行されていない場合は、オンラインバックアップ取得以降のEpochの情報がndb_binlog_indexテーブルに追記されていないため、リスト8のSQLで対応するバイナリログファイル名/ポジションが特定できない）。

$ # マスターのSQLノード1に接続して実行
mysql> INSERT INTO world.City VALUES(10005,'TEST','JPN','TEST',0);
Query OK, 1 row affected (0.03 sec)
mysql> SELECT File,Position,epoch FROM mysql.ndb_binlog_index WHERE epoch>8834747727871 ORDER BY epoch ASC LIMIT 1;
+-----------------+----------+---------------+
| File            | Position | epoch         |
+-----------------+----------+---------------+
| ./binlog.000007 |      120 | 9019431321605 |
+-----------------+----------+---------------+
1 row in set (0.00 sec)

8. レプリケーションの設定を行う（スレーブでCHANGE MASTER TOコマンドを実行）

スレーブのSQLノードに接続して、先ほど確認したマスターのSQLノードへの接続方法、バイナリログのファイル名、バイナリログポジションを指定してレプリケーションの設定を行います。リスト9では、マスターのSQLノード1のバイナリログファイルbinlog.000007、バイナリログファイルポジション120を指定してコマンドを実行しています（手順7で確認したバイナリログファイル名、ポジションを指定）。

$ # スレーブのSQLノードに接続して実行
mysql> CHANGE MASTER TO MASTER_HOST='localhost', MASTER_USER='repl', MASTER_PASSWORD='repl', MASTER_PORT=3306, MASTER_LOG_FILE='binlog.000007', MASTER_LOG_POS=120;

9. レプリケーションを開始する（スレーブでSTART SLAVEを実行）

スレーブのSQLノードに接続してリスト10のようにSTART SLAVEを実行し、レプリケーションを開始します。

$ # スレーブのSQLノードに接続して実行
mysql> START SLAVE;

レプリケーションの稼働確認

レプリケーション環境が構築できたら、マスターでデータを更新し、更新内容がスレーブに伝搬されることを確認してください。リスト11では、マスターのworld.Cityテーブルにデータを追加し、そのデータがスレーブでも検索できることを確認しています。

$ # マスターのworld.Cityテーブルの件数を確認(ポート：3306はマスターのSQLノード1)
$ mysql -u root -h 127.0.0.1 -P 3306 -e "SELECT COUNT(*) FROM world.City;";
+----------+
| COUNT(*) |
+----------+
|     4079 |
+----------+

$ # スレーブのworld.Cityテーブルの件数を確認(ポート：3308はスレーブのSQLノード1)
$ mysql -u root -h 127.0.0.1 -P 3308 -e "SELECT COUNT(*) FROM world.City;";
+----------+
| COUNT(*) |
+----------+
|     4079 |
+----------+

$ # マスターのworld.CityテーブルへデータをINSERT(ポート：3306はマスターのSQLノード1)
$ mysql -u root -h 127.0.0.1 -P 3306 -e "INSERT INTO world.City VALUES(10001,'TEST','JPN','TEST',0);"

$ # スレーブのworld.Cityテーブルの件数を確認(ポート：3308はスレーブのSQLノード1)
$ mysql -u root -h 127.0.0.1 -P 3308 -e "SELECT COUNT(*) FROM world.City;";
+----------+
| COUNT(*) |
+----------+
|     4080 |
+----------+

$ # スレーブのworld.CityテーブルからデータをSELECT(ポート：3308はスレーブのSQLノード1)
$ mysql -u root -h 127.0.0.1 -P 3308 -e "SELECT * FROM world.City WHERE ID=10001;";
+-------+------+-------------+----------+------------+
| ID    | Name | CountryCode | District | Population |
+-------+------+-------------+----------+------------+
| 10001 | TEST | JPN         | TEST     |          0 |
+-------+------+-------------+----------+------------+

おわりに

今回は、MySQL Clusterにおけるレプリケーション環境構築の具体例について解説しました。第9回では、MySQL Clusterのチューニングの基礎について解説する予定です。