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postgres-XL集群安装

发布时间:2020-07-03 14:14:09 来源:网络 阅读:987 作者:jinyan2049 栏目:大数据

postgres-xl是个好东西?为什么呢?

postgres-xl基于postgresql数据库, postgres可以吊打很多数据库.

  1. 它可以搞oltp, 抗衡mysql, mysql没有分析函数功能

  2. 它可以搞oltp, 抗衡oracle, oracle生态弱, 没法实时

  3. 它对json支持好, 抗衡mongodb, mongodb用得人越来越少了。。。

  4. 它还恐怖地支持各种语言扩展, java, javascript, r, python, haskell。。。

  5. 并且开源免费,简单强大的没朋友。。。

postgres-xl是postgresql MPP集群版, 继续吊打大数据数据库...

  1. 它比greenpulm版本新: 它跟greenpulm本是一家人,都是MPP架构的postgresql集群
    但是原生改造, 版本基本上与postgresql一致, greenpulm的版本升不动啊。。。

  2. 它比oracle RAC/Teradata便宜,免费使用

  3. 它比hadoop省资源,没有GC,基于C语言资源利用率高,并且生态圈丰富,可视化方便

  4. 它出道早,版本稳定性强。


既然这么优秀,那么我们简单介绍一下,尤其是它在大数据方面的应用

postgres-xl分为以下组件:
a. gtm 负责全局事务
b. coordinator 处理分发执行
c. datanode 负责底层处理

datanode跟coordinator都 连接到gtm,
客户端连接到coordinator运行sql,
coordinator使用gtm进行一些事务功能分发给datanode执行


大数据的发展方向


postgres-XL集群安装


什么是MPP?

MPP (Massively Parallel Processing),即大规模并行处理,是分布式、并行、结构化数据库集群,具备高性能、高可用、高扩展特性,可以为超大规模数据管理提供高性价比的通用计算平台,广泛用于支撑各类数据仓库系统、BI 系统。


MPP架构特征:


任务并行执行 

数据分布式存储(本地化) 

分布式计算 

横向扩展


思考对比

Oracle集群的特点:每个节点全量存储

Mysql热备的特点:主从,每个节点全量存储


MPP——分布式关系数据库


GreenPlum:基于Postgres XL 8.2进行封装,多年没升级过。

Mysql Cluster:刚出来两年,稳定性和性能比较差。

Postgres XL 与 Postgres LL ,是Postgresql数据库两种集群模式,Postgres XL是当今主流MPP


postgres-XL集群安装


Postgres XL 集群架构

postgres-XL集群安装



GTM:Global Transaction Manager


Coordinator:协调器


Datanode:数据节点


GTM-Proxy:GTM代理器



组件介绍

Global Transaction Monitor (GTM)

全局事务管理器,确保群集范围内的事务一致性。 GTM负责发放事务ID和快照作为其多版本并发控制的一部分。

集群可选地配置一个备用GTM(GTM Standby),以改进可用性。此外,可以在协调器间配置代理GTM, 可用于改善可扩展性,减少GTM的通信量。


GTM Standby

GTM的备节点,在pgxc,pgxl中,GTM控制所有的全局事务分配,如果出现问题,就会导致整个集群不可用,为了增加可用性,增加该备用节点。当GTM出现问题时,GTM Standby可以升级为GTM,保证集群正常工作。



GTM-Proxy

GTM需要与所有的Coordinators通信,为了降低压力,可以在每个Coordinator机器上部署一个GTM-Proxy。


Coordinator

协调员管理用户会话,并与GTM和数据节点进行交互。协调员解析,产生查询计划,并给语句中的每一个组件发送下一个序列化的全局性计划。

通常此服务和数据节点部署在一起。



正式安装

postgres-XL集群安装


Note: 其实在生产环境,如果你集群的数量少于20台的话,甚至可以不需要使用gtm-proxy


#1)System Initialization Optimization on every nodes

cat >> /etc/security/limits.conf << EOF
* hard memlock unlimited
* soft memlock unlimited
* - nofile 65535
EOF

setenforce 0

sed -i 's/^SELINUX=.*$/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config
 
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service

cat >/etc/hosts <<EOF
172.31.1.81 neo4j01
172.31.4.146 neo4j02
172.31.3.178 neo4j03
172.31.8.178 neo4j04
EOF

#2)create postgres user on every nodes

useradd postgres
echo Ad@sd119|passwd --stdin postgres
echo 'postgres ALL=(ALL) NOPASSWD: ALL' >>/etc/sudoers
######################################################################
#3)Configure ssh authentication to avoid inputing password for pgxc_ctl(run this commad on every nodes)
######################################################################
su - postgres
ssh-keygen -t rsa   
cat ~/.ssh/id_rsa.pub >> ~/.ssh/authorized_keys
chmod 600 authorized_keys
cat ~/.ssh/id_rsa.pub | ssh neo4j01 'cat >> ~/.ssh/authorized_keys'
############################################
#4)Install dependency packages on every nodes#
############################################
sudo yum install -y flex bison readline-devel zlib-devel openjade docbook-style-dsssl gcc bzip2 e2fsprogs-devel uuid-devel libuuid-devel make wget 
wget -c http://download.cashalo.com/schema/postgres-xl-9.5r1.6.tar.bz2 && tar jxf postgres-xl-9.5r1.6.tar.bz2
cd postgres-xl-9.5r1.6
./configure --prefix=/home/postgres/pgxl9.5 --with-uuid=ossp --with-uuid=ossp && make && make install && cd contrib/ && make && make install
 
#5)Configuring environment variables on every nodes 

cat >>/home/postgres/.bashrc <<EOF
export PGHOME=/home/postgres/pgxl9.5
export LD_LIBRARY_PATH=\$PGHOME/lib:\$LD_LIBRARY_PATH
export PATH=\$PGHOME/bin:\$PATH
EOF

source /home/postgres/.bashrc

#6)create data dirsctory on every nodes
mkdir -p /home/postgres/data/

#7) just run command pgxc_ctl on neo4j01
pgxc_ctl
# then input command prepare 
prepare
# finally run q to exit 
q

#8) Edit file pgxc_ctl.conf (just do int on neo4j01)
vim /home/postgres/pgxc_ctl/pgxc_ctl.conf
###########################################
#!/usr/bin/env bash
pgxcInstallDir=/home/postgres/pgxl9.5
pgxlDATA=/home/postgres/data
#---- OVERALL -----------------------------------------------------------------------------
#
pgxcOwner=postgres                      # owner of the Postgres-XC databaseo cluster.  Here, we use this
                                                # both as linus user and database user.  This must be
                                                # the super user of each coordinator and datanode.
pgxcUser=postgres               # OS user of Postgres-XC owner

tmpDir=/tmp                                     # temporary dir used in XC servers
localTmpDir=$tmpDir                     # temporary dir used here locally

configBackup=n                                  # If you want config file backup, specify y to this value.
#configBackupHost=pgxc-linker   # host to backup config file
#configBackupDir=$HOME/pgxc             # Backup directory
#configBackupFile=pgxc_ctl.bak  # Backup file name --> Need to synchronize when original changed.

#---- GTM ------------------------------------------------------------------------------------

# GTM is mandatory.  You must have at least (and only) one GTM master in your Postgres-XC cluster.
# If GTM crashes and you need to reconfigure it, you can do it by pgxc_update_gtm command to update
# GTM master with others.   Of course, we provide pgxc_remove_gtm command to remove it.  This command
# will not stop the current GTM.  It is up to the operator.


#---- GTM Master -----------------------------------------------

#---- Overall ----
gtmName=gtm1
gtmMasterServer=neo4j01
gtmMasterPort=6666
gtmMasterDir=$pgxlDATA/gtm1

#---- Configuration ---
gtmExtraConfig=none                     # Will be added gtm.conf for both Master and Slave (done at initilization only)
gtmMasterSpecificExtraConfig=none       # Will be added to Master's gtm.conf (done at initialization only)

#---- GTM Slave -----------------------------------------------

# Because GTM is a key component to maintain database consistency, you may want to configure GTM slave
# for backup.

#---- Overall ------
gtmSlave=y                                      # Specify y if you configure GTM Slave.   Otherwise, GTM slave will not be configured and
                                                        # all the following variables will be reset.
gtmSlaveName=gtm2
gtmSlaveServer=neo4j02          # value none means GTM slave is not available.  Give none if you don't configure GTM Slave.
gtmSlavePort=6666                       # Not used if you don't configure GTM slave.
gtmSlaveDir=$pgxlDATA/gtm2      # Not used if you don't configure GTM slave.
# Please note that when you have GTM failover, then there will be no slave available until you configure the slave
# again. (pgxc_add_gtm_slave function will handle it)

#---- Configuration ----
gtmSlaveSpecificExtraConfig=none # Will be added to Slave's gtm.conf (done at initialization only)

#---- GTM Proxy -------------------------------------------------------------------------------------------------------
# GTM proxy will be selected based upon which server each component runs on.
# When fails over to the slave, the slave inherits its master's gtm proxy.  It should be
# reconfigured based upon the new location.
#
# To do so, slave should be restarted.   So pg_ctl promote -> (edit postgresql.conf and recovery.conf) -> pg_ctl restart
#
# You don't have to configure GTM Proxy if you dont' configure GTM slave or you are happy if every component connects
# to GTM Master directly.  If you configure GTL slave, you must configure GTM proxy too.

#---- Shortcuts ------
gtmProxyDir=$pgxlDATA/gtm_proxy

#---- Overall -------
gtmProxy=n                              # Specify y if you conifugre at least one GTM proxy.   You may not configure gtm proxies
                                                # only when you dont' configure GTM slaves.
                                                # If you specify this value not to y, the following parameters will be set to default empty values.
                                                # If we find there're no valid Proxy server names (means, every servers are specified
                                                # as none), then gtmProxy value will be set to "n" and all the entries will be set to
                                                # empty values.
#gtmProxyNames=(gtm_pxy1 gtm_pxy2 gtm_pxy3 gtm_pxy4)    # No used if it is not configured
#gtmProxyServers=(neo4j01 neo4j02 neo4j03 neo4j04)                      # Specify none if you dont' configure it.
#gtmProxyPorts=(6660 6666 6666 6666)                            # Not used if it is not configured.
#gtmProxyDirs=($gtmProxyDir $gtmProxyDir $gtmProxyDir $gtmProxyDir)     # Not used if it is not configured.

#---- Configuration ----
gtmPxyExtraConfig=none          # Extra configuration parameter for gtm_proxy.  Coordinator section has an example.
gtmPxySpecificExtraConfig=(none none none none)

#---- Coordinators ----------------------------------------------------------------------------------------------------

#---- shortcuts ----------
coordMasterDir=$pgxlDATA/coord
coordSlaveDir=$pgxlDATA/coord_slave
coordArchLogDir=$pgxlDATA/coord_archlog

#---- Overall ------------
coordNames=(coord1 coord2 coord3 coord4)                # Master and slave use the same name
coordPorts=(5432 5432 5432 5432)                        # Master ports
poolerPorts=(6667 6667 6667 6667)                       # Master pooler ports
#coordPgHbaEntries=(192.168.29.0/24)                            # Assumes that all the coordinator (master/slave) accepts
coordPgHbaEntries=(0.0.0.0/0)
                                                                                                # the same connection
                                                                                                # This entry allows only $pgxcOwner to connect.
                                                                                                # If you'd like to setup another connection, you should
                                                                                                # supply these entries through files specified below.
# Note: The above parameter is extracted as "host all all 0.0.0.0/0 trust".   If you don't want
# such setups, specify the value () to this variable and suplly what you want using coordExtraPgHba
# and/or coordSpecificExtraPgHba variables.
#coordPgHbaEntries=(::1/128)    # Same as above but for IPv6 addresses

#---- Master -------------
coordMasterServers=(neo4j01 neo4j02 neo4j03 neo4j04)            # none means this master is not available
coordMasterDirs=($coordMasterDir $coordMasterDir $coordMasterDir $coordMasterDir)
coordMaxWALsernder=0    # max_wal_senders: needed to configure slave. If zero value is specified,
                                                # it is expected to supply this parameter explicitly by external files
                                                # specified in the following.   If you don't configure slaves, leave this value to zero.
coordMaxWALSenders=($coordMaxWALsernder $coordMaxWALsernder $coordMaxWALsernder $coordMaxWALsernder)
                                                # max_wal_senders configuration for each coordinator.

#---- Slave -------------
coordSlave=n                    # Specify y if you configure at least one coordiantor slave.  Otherwise, the following
                                                # configuration parameters will be set to empty values.
                                                # If no effective server names are found (that is, every servers are specified as none),
                                                # then coordSlave value will be set to n and all the following values will be set to
                                                # empty values.
#coordSlaveSync=y               # Specify to connect with synchronized mode.
#coordSlaveServers=(node07 node08 node09 node06)                        # none means this slave is not available
#coordSlavePorts=(20004 20005 20004 20005)                      # Master ports
#coordSlavePoolerPorts=(20010 20011 20010 20011)                        # Master pooler ports
#coordSlaveDirs=($coordSlaveDir $coordSlaveDir $coordSlaveDir $coordSlaveDir)
#coordArchLogDirs=($coordArchLogDir $coordArchLogDir $coordArchLogDir $coordArchLogDir)

#---- Configuration files---
# Need these when you'd like setup specific non-default configuration
# These files will go to corresponding files for the master.
# You may supply your bash script to setup extra config lines and extra pg_hba.conf entries
# Or you may supply these files manually.
coordExtraConfig=coordExtraConfig       # Extra configuration file for coordinators.
                                                # This file will be added to all the coordinators'
                                                # postgresql.conf
# Pleae note that the following sets up minimum parameters which you may want to change.
# You can put your postgresql.conf lines here.
cat > $coordExtraConfig <<EOF
#================================================
# Added to all the coordinator postgresql.conf
# Original: $coordExtraConfig
log_destination = 'stderr'
logging_collector = on
log_directory = 'pg_log'
listen_addresses = '*'
max_connections = 50
EOF

# Additional Configuration file for specific coordinator master.
# You can define each setting by similar means as above.
coordSpecificExtraConfig=(none none none none)
coordExtraPgHba=none    # Extra entry for pg_hba.conf.  This file will be added to all the coordinators' pg_hba.conf
coordSpecificExtraPgHba=(none none none none)

#----- Additional Slaves -----
#
# Please note that this section is just a suggestion how we extend the configuration for
# multiple and cascaded replication.   They're not used in the current version.
#
#coordAdditionalSlaves=n                # Additional slave can be specified as follows: where you
#coordAdditionalSlaveSet=(cad1)         # Each specifies set of slaves.   This case, two set of slaves are
#                                                                                       # configured
#cad1_Sync=n                            # All the slaves at "cad1" are connected with asynchronous mode.
#                                                       # If not, specify "y"
#                                                       # The following lines specifies detailed configuration for each
#                                                       # slave tag, cad1.  You can define cad2 similarly.
#cad1_Servers=(node08 node09 node06 node07)     # Hosts
#cad1_dir=$HOME/pgxc/nodes/coord_slave_cad1
#cad1_Dirs=($cad1_dir $cad1_dir $cad1_dir $cad1_dir)
#cad1_ArchLogDir=$HOME/pgxc/nodes/coord_archlog_cad1
#cad1_ArchLogDirs=($cad1_ArchLogDir $cad1_ArchLogDir $cad1_ArchLogDir $cad1_ArchLogDir)


#---- Datanodes -------------------------------------------------------------------------------------------------------

#---- Shortcuts --------------
datanodeMasterDir=$pgxlDATA/dn_master
datanodeSlaveDir=$pgxlDATA/dn_slave
datanodeArchLogDir=$pgxlDATA/datanode_archlog

#---- Overall ---------------
#primaryDatanode=datanode1                              # Primary Node.
# At present, xc has a priblem to issue ALTER NODE against the primay node.  Until it is fixed, the test will be done
# without this feature.
primaryDatanode=dn1                             # Primary Node.
datanodeNames=(dn1 dn2 dn3 dn4)
datanodePorts=(5433 5433 5433 5433)     # Master ports
datanodePoolerPorts=(6668 6668 6668 6668)       # Master pooler ports
datanodePgHbaEntries=(0.0.0.0/0)        # Assumes that all the coordinator (master/slave) accepts
                                                                                # the same connection
                                                                                # This list sets up pg_hba.conf for $pgxcOwner user.
                                                                                # If you'd like to setup other entries, supply them
                                                                                # through extra configuration files specified below.
# Note: The above parameter is extracted as "host all all 0.0.0.0/0 trust".   If you don't want
# such setups, specify the value () to this variable and suplly what you want using datanodeExtraPgHba
# and/or datanodeSpecificExtraPgHba variables.
#datanodePgHbaEntries=(::1/128) # Same as above but for IPv6 addresses

#---- Master ----------------
datanodeMasterServers=(neo4j01 neo4j02 neo4j03 neo4j04) # none means this master is not available.
                                                                                                        # This means that there should be the master but is down.
                                                                                                        # The cluster is not operational until the master is
                                                                                                        # recovered and ready to run.
datanodeMasterDirs=($datanodeMasterDir $datanodeMasterDir $datanodeMasterDir $datanodeMasterDir)
datanodeMaxWalSender=0                                                          # max_wal_senders: needed to configure slave. If zero value is
                                                                                                        # specified, it is expected this parameter is explicitly supplied
                                                                                                        # by external configuration files.
                                                                                                        # If you don't configure slaves, leave this value zero.
datanodeMaxWALSenders=($datanodeMaxWalSender $datanodeMaxWalSender $datanodeMaxWalSender $datanodeMaxWalSender)
                                                # max_wal_senders configuration for each datanode

#---- Slave -----------------
datanodeSlave=n                 # Specify y if you configure at least one coordiantor slave.  Otherwise, the following
                                                # configuration parameters will be set to empty values.
                                                # If no effective server names are found (that is, every servers are specified as none),
                                                # then datanodeSlave value will be set to n and all the following values will be set to
                                                # empty values.
#datanodeSlaveServers=(node07 node08 node09 node06)     # value none means this slave is not available
#datanodeSlavePorts=(20008 20009 20008 20009)   # value none means this slave is not available
#datanodeSlavePoolerPorts=(20012 20013 20012 20013)     # value none means this slave is not available
#datanodeSlaveSync=y            # If datanode slave is connected in synchronized mode
#datanodeSlaveDirs=($datanodeSlaveDir $datanodeSlaveDir $datanodeSlaveDir $datanodeSlaveDir)
#datanodeArchLogDirs=( $datanodeArchLogDir $datanodeArchLogDir $datanodeArchLogDir $datanodeArchLogDir )

# ---- Configuration files ---
# You may supply your bash script to setup extra config lines and extra pg_hba.conf entries here.
# These files will go to corresponding files for the master.
# Or you may supply these files manually.
datanodeExtraConfig=none        # Extra configuration file for datanodes.  This file will be added to all the
                                                        # datanodes' postgresql.conf
datanodeSpecificExtraConfig=(none none none none)
datanodeExtraPgHba=none         # Extra entry for pg_hba.conf.  This file will be added to all the datanodes' postgresql.conf
datanodeSpecificExtraPgHba=(none none none none)

#----- Additional Slaves -----
datanodeAdditionalSlaves=n      # Additional slave can be specified as follows: where you
# datanodeAdditionalSlaveSet=(dad1 dad2)                # Each specifies set of slaves.   This case, two set of slaves are
                                                                                        # configured
# dad1_Sync=n                           # All the slaves at "cad1" are connected with asynchronous mode.
                                                        # If not, specify "y"
                                                        # The following lines specifies detailed configuration for each
                                                        # slave tag, cad1.  You can define cad2 similarly.
# dad1_Servers=(node08 node09 node06 node07)    # Hosts
# dad1_dir=$HOME/pgxc/nodes/coord_slave_cad1
# dad1_Dirs=($cad1_dir $cad1_dir $cad1_dir $cad1_dir)
# dad1_ArchLogDir=$HOME/pgxc/nodes/coord_archlog_cad1
# dad1_ArchLogDirs=($cad1_ArchLogDir $cad1_ArchLogDir $cad1_ArchLogDir $cad1_ArchLogDir)

#---- WAL archives -------------------------------------------------------------------------------------------------
walArchive=n    # If you'd like to configure WAL archive, edit this section.
#######################################################
#8) when u first time to setup cluster(run it just on neo4j01)
pgxc_ctl -c /home/postgres/pgxc_ctl/pgxc_ctl.conf init all 

#9) start cluster(run it just on neo4j01)
pgxc_ctl -c /home/postgres/pgxc_ctl/pgxc_ctl.conf start all
 
#10) stop cluster(run it just on neo4j01)
pgxc_ctl -c /home/postgres/pgxc_ctl/pgxc_ctl.conf stop all 

#11) check every one is running(run it just on neo4j01)
pgxc_ctl
monitor all

#12) view System Table (run it just on neo4j01)
psql -p5432
select * from pgxc_node;

postgres-XL 下存在两种数据表,分别是replication表distribute表


REPLICATION复制表:各个datanode节点中,表的数据完全相同,也就是说,插入数据时,会分别在每个datanode节点插入相同数据。读数据时,只需要读任意一个datanode节点上的数据。小表采用

建表语法:

postgres=# create table rep(col1 int,col2 int)distribute by replication;


DISTRIBUTE表 :会将插入的数据,按照拆分规则,分配到不同的datanode节点中存储,也就是sharding技术。每个datanode节点只保存了部分数据,通过coordinate节点可以查询完整的数据视图。分布式存储,大表采用,默认

postgres=#  CREATE TABLE dist(col1 int, col2 int) DISTRIBUTE BY HASH(col1);


如何验证分布式存储?


分别插入100行数据:

postgres=# INSERT INTO rep SELECT generate_series(1,100), generate_series(101, 200);
postgres=# INSERT INTO dist SELECT generate_series(1,100), generate_series(101, 200);


psql -p 5432,通过Coordinater 访问查询完整的数据视图;

psql -p 5433,5433是Datanode的端口,此时只访问该单个节点


如何链接到指定的数据库呢?看下面的例子

psql -p 5432 aa  ,aa为指定的库名,不指定时默认是postgres库,相当于hive里的default库


查询这个分布表数据在每个节点的分布:

postgres=# SELECT xc_node_id, count(*) FROM dist GROUP BY xc_node_id;
 xc_node_id | count
------------+-------
 -700122826 |    19
  352366662 |    27
 -560021589 |    23
  823103418 |    31
(4 rows)


查询每个节点的ID信息

postgres=# select * from pgxc_node;


postgres-XL集群安装


我们再来看看复制表

postgres=# select xc_node_id,count(*) from rep group by xc_node_id;
 xc_node_id | count
------------+-------
 -560021589 |   100
(1 row)

因为我们是在neo4j01节点上查询的,所以显示的id就是neo4j01节点的id;同理,如果我们是在其它节点查询的话那就显示其它节点的id。也就是说当我们查询复制表的时候,它只会走一个节点,不会走多个节点。针对这个特点,如果未来数据量很大,我们查询的时候,可以走负载均衡


https://www.cnblogs.com/sfnz/p/7908380.html


Psql是PostgreSQL的一个命令行交互式客户端工具。PostgreSQL 一些命令、用法、语法,在Postgres xl集群都是通用的。




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