# Galera Cluster: MariaDB-Cluster auf Ubuntu 20.04 einrichten Das Einrichten eines **MariaDB-Clusters mit Galera Cluster** verbessert die Ausfallsicherheit und vereinfacht die Skalierung Ihrer Datenbank. In unserem Tutorial zeigen wir Ihnen, wie Sie einen Galera-Cluster auf Ubuntu 20.04 installieren. ## Galera-Cluster MariaDB: Das sind die Voraussetzungen Um einen MariaDB-Galera-Cluster auf **Ubuntu 20.04** zu installieren, müssen Sie die folgenden Voraussetzungen erfüllen: - **Mehrere Server**: Es sind mindestens drei Server oder virtuelle Maschinen erforderlich, um einen Cluster aufzubauen. Alle Server sollten auf demselben Netzwerk sein. - **Root-Rechte**: Sie benötigen Root-Zugriff oder zumindest administrative Rechte auf den Servern. ## Schritt-für-Schritt-Anleitung: Galera-Cluster MariaDB auf Ubuntu 20.04 Ein MariaDB-Galera-Cluster ist eine praktische **Datenbanklösung**, die hohe Verfügbarkeit, Datenintegrität und Skalierbarkeit für anspruchsvolle Anwendungen bietet. In dieser Schritt-für-Schritt-Anleitung führen wir Sie durch den Prozess der Einrichtung eines MariaDB-Galera-Clusters auf Ubuntu 20.04. Bevor Sie beginnen, stellen Sie sicher, dass Sie mindestens drei Server oder virtuelle Maschinen zur Verfügung haben, um den Cluster aufzubauen. ### Schritt 1: Pakete aktualisieren Sie sollten zuerst Ihr Ubuntu-System auf den neuesten Stand bringen. Dies ist essenziell, damit Sie **aktuelle Pakete und Sicherheitsupdates** haben. Öffnen Sie ein Terminal und führen Sie den folgenden Befehl aus, um die Paketquellen zu aktualisieren: ```shell sudo apt update ``` Installieren Sie alle verfügbaren Updates: ```shell sudo apt upgrade -y ``` Es ist empfehlenswert, dass Sie auch **veraltete oder ungenutzte Pakete entfernen**, um die Server zu bereinigen: ```shell sudo apt autoremove -y ``` ### Schritt 2: MariaDB auf den Servern installieren Installieren Sie nun MariaDB auf jedem Ihrer Server. Seit **Version 10.1** sind auch die Galera-Pakete neben MariaDB-Server enthalten. ```shell sudo apt install mariadb-server ``` Nach der Installation können Sie den MariaDB-Dienst starten: ```shell sudo systemctl start mariadb ``` Mit dem folgenden Kommando stellen Sie ein, dass MariaDB bei jedem Neustart des Systems automatisch aktiviert wird: ```shell sudo systemctl enable mariadb ``` Prüfen Sie, ob MariaDB läuft: ```shell sudo systemctl status mariadb ``` Sie sollten außerdem einige grundlegende Sicherheitseinstellungen vornehmen und die Datenbank konfigurieren. Starten Sie dazu den **Einrichtungsassistenten**: ```shell sudo mysql_secure_installation ``` Der Assistent führt Sie durch die Schritte, etwa das Setzen eines Root-Passworts, das Entfernen anonymer User oder das Entfernen der Testdatenbank. ```shell Enter current password for root (enter for none): Switch to unix_socket authentication [Y/n] n Change the root password? [Y/n] Y New password: Re-enter new 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 ``` Das Skript fragt zunächst nach dem aktuellen **Root-Passwort**. Wenn Sie zum ersten Mal [MariaDB unter Ubuntu 20.04 installieren](https://www.ionos.com/de-ch/digitalguide/hosting/hosting-technik/mariadb-installieren-ubuntu-2004/), drücken Sie einfach die Eingabetaste und geben Sie dann ein neues Passwort ein. ### Schritt 3: Galera-Cluster MariaDB Nodes konfigurieren Erstellen Sie eine `cnf`-Datei im Verzeichnis `/etc/mysql/conf.d` auf jedem Knoten, um die Galera-spezifischen Einstellungen festzulegen. ```shell nano /etc/mysql/conf.d/galera.cnf ``` Die Datei beinhaltet allgemeine Datenbankeinstellungen, wie das binäre Protokollformat und die **Standard-Speicher-Engine**. Zudem enthält sie Konfigurationen für den Galera-Cluster, einschließlich des Cluster-Namens und der Cluster-Adresse. Fügen Sie folgende Zeilen für den ersten Knoten ein: ```shell [mysqld] binlog_format=ROW default-storage-engine=innodb innodb_autoinc_lock_mode=2 bind-address=0.0.0.0 # Galera Provider Configuration wsrep_on=ON wsrep_provider=/usr/lib/galera/libgalera_smm.so # Galera Cluster Configuration wsrep_cluster_name="galera_cluster" wsrep_cluster_address="gcomm://node_1-ip-address,node_2-ip-address,node_3-ip-address" # Galera Synchronization Configuration wsrep_sst_method=rsync # Galera Node Configuration wsrep_node_address="node_1-ip-address" wsrep_node_name="node_1" ``` - **Allgemeine Datenbankeinstellungen**: Dazu gehören Einstellungen wie `binlog_format=ROW` für das Format der binären Protokolle und `default-storage-engine=innodb` für die Standard-Speicher-Engine. - **Galera-Provider-Konfiguration**: Einstellungen wie `wsrep_on=ON` dienen dazu, die Galera-Replikation zu aktivieren und `wsrep_provider=/usr/lib/galera/libgalera_smm.so`, um den Pfad zur Galera-Bibliothek anzugeben. - **Galera-Cluster-Konfiguration**: Diese umfasst den Cluster-Namen (`wsrep_cluster_name`) und die Cluster-Adresse (`wsrep_cluster_address`), die die IP-Adressen oder Hostnamen der Knoten im Cluster enthält. - **Galera-Synchronisation**: Konfiguriert die Methode für den State Snapshot Transfer (SST), z. B. `wsrep_sst_method=rsync`. - **Galera-Knoten-Konfiguration**: Definiert die IP-Adresse oder den Hostnamen des aktuellen Knotens (`wsrep_node_address`) sowie den Namen des Knotens (`wsrep_node_name`). Nachdem Sie die Datei gespeichert haben, erstellen Sie eine für den zweiten Knoten: ```shell [mysqld] binlog_format=ROW default-storage-engine=innodb innodb_autoinc_lock_mode=2 bind-address=0.0.0.0 # Galera Provider Configuration wsrep_on=ON wsrep_provider=/usr/lib/galera/libgalera_smm.so # Galera Cluster Configuration wsrep_cluster_name="galera_cluster" wsrep_cluster_address="gcomm://node_1-ip-address,node_2-ip-address,node_3-ip-address" # Galera Synchronization Configuration wsrep_sst_method=rsync # Galera Node Configuration wsrep_node_address="node_2-ip-address" wsrep_node_name="node_2" ``` Fahren Sie nun mit dem letzten Knoten fort: ```shell [mysqld] binlog_format=ROW default-storage-engine=innodb innodb_autoinc_lock_mode=2 bind-address=0.0.0.0 # Galera Provider Configuration wsrep_on=ON wsrep_provider=/usr/lib/galera/libgalera_smm.so # Galera Cluster Configuration wsrep_cluster_name="galera_cluster" wsrep_cluster_address="gcomm://node_1-ip-address,node_2-ip-address,node_3-ip-address" # Galera Synchronization Configuration wsrep_sst_method=rsync # Galera Node Configuration wsrep_node_address="node_3-ip-address" wsrep_node_name="node_3" ``` ### Schritt 4: Firewall auf Servern ändern Da die Knoten miteinander über bestimmte Ports kommunizieren, müssen Sie die **Firewall-Einstellungen** anpassen. Öffnen Sie die nachfolgenden **Ports** in Ihrer Firewall: - **Port 3306**: Dies ist der Standardport für MariaDB. Er wird für die Datenbankkommunikation und -anfragen verwendet. - **Galera-Ports**: Zusätzlich zum Standardport 3306 benutzt Galera auch andere Ports für die interne Kommunikation zwischen den Knoten. Der Standardbereich für Galera-Ports liegt in der Regel bei 4567, 4568 und 4444 für den State Snapshot Transfer (SST). Sie können die Firewall-Einstellungen auf Ihrem Ubuntu-Server mit dem folgenden Befehl festlegen: ```shell sudo ufw allow 3306,4567,4568,4444/tcp sudo ufw allow 4567/udp ``` ### Schritt 5: Galera-Cluster MariaDB starten Beenden Sie den MariaDB-Dienst, falls er bereits läuft: ```shell sudo systemctl stop mariadb ``` Dieser Befehl startet den **MariaDB-Server** und initialisiert einen neuen Galera-Cluster auf dem ersten Knoten: ```shell sudo galera_new_cluster ``` Prüfen Sie die Anzahl der Knoten im Cluster: ```shell mysql -u root -p -e "SHOW STATUS LIKE 'wsrep_cluster_size'" ``` Sie sollten folgende Ausgabe erhalten: ```shell +---------------------------+-------------+ | Variable_name | Value | +--------------------------+--------------+ | wsrep_cluster_size | 1 | +--------------------------+------------ -+ ``` Der erste Knoten wurde erfolgreich gestartet. Aktivieren Sie den zweiten Knoten: ```shell systemctl start mariadb ``` Kontrollieren Sie, ob sich die Anzahl der Knoten erhöht hat: ```shell mysql -u root -p -e "SHOW STATUS LIKE 'wsrep_cluster_size'" ``` In der Konsole sehen wir: ```shell +---------------------------+-------------+ | Variable_name | Value | +--------------------------+--------------+ | wsrep_cluster_size | 2 | +--------------------------+--------------+ ``` Nun starten wir den dritten Knoten: ```shell systemctl start mariadb ``` Schauen Sie, ob der Knoten ordnungsgemäß läuft: ```shell mysql -u root -p -e "SHOW STATUS LIKE 'wsrep_cluster_size'" ``` Es sollten sich jetzt drei Nodes im Cluster befinden: ```shell +---------------------------+-------------+ | Variable_name | Value | +--------------------------+--------------+ | wsrep_cluster_size | 3 | +--------------------------+------------ -+ ``` ### Schritt 6: Replikation testen Stellen Sie sicher, dass Sie eine Verbindung zu jedem Knoten im Cluster herstellen können. Verwenden Sie den **MariaDB-Client**, um sich als Root-User oder als eine andere Benutzerin bzw. ein anderer Benutzer mit ausreichenden Rechten anzumelden. ```shell mysql -u root -p ``` Erstellen Sie eine neue Testdatenbank auf einem der Knoten im Cluster: ```sql CREATE DATABASE test_db; ``` Melden Sie sich bei den anderen Knoten an und überprüfen Sie, ob die Testdatenbank vorhanden ist: ```sql SHOW DATABASES; ``` Die Testdatenbank sollte in der Liste der Datenbanken erscheinen: ```sql +-------------------------------+ | Database | +-------------------------------+ | information_schema | | mysql | | performance_schema | | test_db | | sys | +------------------------------+ ``` Fügen Sie eine neue Testtabelle in der Testdatenbank hinzu: ```sql USE test_db; CREATE TABLE test_table ( id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY, name VARCHAR(50) ); ``` Geben Sie einige Testdaten in die Spalte `name` der Testtabelle ein: ```sql INSERT INTO test_table (name) VALUES ('Alice'), ('Bob'), ('Charlie'); ``` Kontrollieren Sie auf den anderen Knoten, ob die Testtabelle und die eingefügten Daten übernommen wurden: ```sql USE test_db; SELECT * FROM test_table; ``` Die Ausgabe zeigt uns die Liste der Personen mit ihren Namen und der ID an: ```sql +----+-----------+ | id | name | +----+-----------+ | 1 | Alice | | 2 | Bob | | 3 | Charlie | +----+----------+ ``` So aktualisieren Sie einen Datensatz in der Testtabelle: ```sql UPDATE test_table SET name = 'David' WHERE name = 'Alice'; ``` Probieren Sie, einen Datensatz zu löschen: ```sql DELETE FROM test_table WHERE name = 'Bob'; ``` Überprüfen Sie auf den anderen Knoten, ob die Aktualisierungen und Löschungen repliziert wurden: ```sql SELECT * FROM test_table; ``` Die Änderungen erscheinen erfolgreich auf jedem Knoten: ```sql +----+------------+ | id | name | +----+-----------+ | 1 | David | | 3 | Charlie | +----+-----------+ ``` This is a markdown version of: [https://www.ionos.com/de-ch/digitalguide/hosting/hosting-technik/galera-cluster-mariadb-auf-ubuntu-2004/](https://www.ionos.com/de-ch/digitalguide/hosting/hosting-technik/galera-cluster-mariadb-auf-ubuntu-2004/) for AI/LLM consumption.