Ubuntu MariaDB集群部署方案（基于Galera Cluster）

一、方案概述

MariaDB Galera Cluster是多主同步集群解决方案，支持任意节点读写、自动数据同步、故障自动转移和高一致性，适用于对高可用性要求高的生产环境（如金融、电商等）。本方案基于Ubuntu系统（推荐22.04及以上版本），采用3节点部署（最小高可用配置），使用rsync作为状态快照传输（SST）方法。

二、准备工作

1. 环境要求

• 服务器：至少3台运行Ubuntu 22.04及以上版本的服务器（物理机或虚拟机均可）；
• 网络：节点间网络互通，开放3306（MySQL端口）、4567（Galera集群通信端口）、4568（SST端口）；
• 权限：所有节点安装sudo权限，能通过SSH互相访问。

2. 软件版本

• MariaDB：推荐10.5及以上版本（自带Galera驱动，无需额外安装）；
• Galera Provider：与MariaDB版本匹配（如MariaDB 10.5对应Galera 4）。

三、详细部署步骤

1. 安装MariaDB

在所有节点执行以下命令，安装MariaDB Server及客户端：

sudo apt update && sudo apt upgrade -y  # 更新系统包
sudo apt install mariadb-server mariadb-client -y  # 安装MariaDB

2. 配置MariaDB集群

2.1 创建Galera配置文件

在每个节点的/etc/mysql/mariadb.conf.d/目录下创建99-cluster.cnf文件（避免与默认配置冲突）：

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

添加以下内容（需替换为实际节点IP）：

[mysqld]
# 基础配置
bind-address = 0.0.0.0  # 允许远程访问
default-storage-engine = InnoDB  # 使用InnoDB引擎（Galera仅支持InnoDB）
innodb_autoinc_lock_mode = 2  # 解决自增ID冲突
binlog_format = ROW  # 行级复制（保证数据一致性）

# Galera集群配置
wsrep_on = ON  # 开启Galera功能
wsrep_provider = /usr/lib/galera/libgalera_smm.so  # Galera驱动路径（Ubuntu默认路径）
wsrep_cluster_name = "ubuntu_mariadb_cluster"  # 集群唯一名称（所有节点必须一致）
wsrep_cluster_address = "gcomm://192.168.1.101,192.168.1.102,192.168.1.103"  # 所有节点IP列表（初始化时用）
wsrep_node_address = "192.168.1.101"  # 当前节点IP（需与服务器实际IP一致）
wsrep_node_name = "node1"  # 当前节点名称（自定义，如node1/node2/node3）
wsrep_sst_method = rsync  # 状态快照传输方法（可选rsync/xtrabackup-v2，rsync更简单）
wsrep_sst_auth = sst_user:sst_password  # SST用户及密码（用于数据同步，需提前创建）

2.2 创建SST用户（可选但推荐）

为保证数据同步安全，创建专用SST用户（仅在第一个节点执行）：

mysql -u root -p

在MySQL shell中执行：

CREATE USER 'sst_user'@'%' IDENTIFIED BY 'sst_password';  -- 创建用户
GRANT RELOAD, LOCK TABLES, PROCESS, REPLICATION CLIENT ON *.* TO 'sst_user'@'%';  -- 授权
FLUSH PRIVILEGES;  -- 刷新权限
EXIT;

3. 初始化集群

3.1 启动第一个节点（初始化集群）

在第一个节点（如192.168.1.101）上执行以下命令，初始化集群：

sudo systemctl stop mariadb  # 停止MariaDB服务（若已启动）
galera_new_cluster  # 初始化集群（生成集群UUID）
sudo systemctl start mariadb  # 启动MariaDB服务

3.2 启动其他节点

在第二个节点（如192.168.1.102）和第三个节点（如192.168.1.103）上执行以下命令，加入集群：

sudo systemctl restart mariadb  # 重启MariaDB服务（会自动连接集群）

4. 验证集群状态

在任意节点上执行以下命令，检查集群是否正常运行：

mysql -u root -p -e "SHOW STATUS LIKE 'wsrep_cluster_size';"

若输出结果中wsrep_cluster_size的值等于节点数量（如3），则表示集群部署成功。

四、可选优化（负载均衡与监控）

1. 配置HAProxy负载均衡（提升可用性）

安装HAProxy并配置负载均衡，将请求分发到各个MariaDB节点：

sudo apt install haproxy -y  # 安装HAProxy

编辑HAProxy配置文件（/etc/haproxy/haproxy.cfg），添加以下内容：

frontend mysql_front
    bind 192.168.1.200:3306  # HAProxy监听IP（负载均衡器IP）
    default_backend mysql_back

backend mysql_back
    balance roundrobin  # 轮询算法
    server node1 192.168.1.101:3306 check  # 节点1
    server node2 192.168.1.102:3306 check  # 节点2
    server node3 192.168.1.103:3306 check  # 节点3

重启HAProxy：

sudo systemctl restart haproxy

此后，应用程序可通过192.168.1.200:3306访问MariaDB集群。

2. 监控与日志

• 监控工具：使用Prometheus+Granafa监控集群状态（如节点存活、QPS、延迟）；
• 日志分析：收集/var/log/mysql/error.log（MariaDB错误日志）和/var/log/syslog（系统日志），及时排查问题。

五、注意事项

1. 网络要求

• 节点间网络延迟需**<10ms**（高延迟会导致同步失败）；
• 防火墙需开放**3306（MySQL）、4567（集群通信）、4568（SST）**端口。

2. 数据一致性

• Galera Cluster采用同步复制，写操作会在所有节点确认后才返回成功，因此写入性能略低于异步复制；
• 避免在应用层直接写入多个节点（应通过负载均衡器统一入口）。

3. 故障恢复

• 若所有节点宕机，必须从最后一个正常关闭的节点初始化集群（使用galera_new_cluster命令）；
• 若部分节点宕机，正常节点会自动同步数据（需确保网络恢复后节点能重新连接）。

通过以上步骤，可在Ubuntu系统上快速部署高可用的MariaDB Galera Cluster，满足企业级生产环境的需求。