Base de données

Installation et Configuration MariaDB avec Galera Cluster

Cette section décrit l'installation et la configuration complète d'un cluster de bases de données MariaDB avec Galera. Elle permet de mettre en place une infrastructure de haute disponibilité avec réplication multi-maître et synchronisation bidirectionnelle automatique. L'architecture inclut deux serveurs de bases de données ainsi qu'un arbitre Galera pour garantir la cohérence du cluster et la tolérance aux pannes.

Architecture du Cluster

Configuration de l'architecture haute disponibilité avec réplication multi-maître

Schéma de l'infrastructure

Voici le schéma de notre structure qui permettra de faire de la haute disponibilité et de la synchronisation bidirectionnelle :

DB1 → MariaDB + Galera
DB2 → MariaDB + Galera
ARB → Galera Arbitrator

Cette architecture garantit la continuité de service même en cas de défaillance d'un serveur de base de données.

1 — Installation MariaDB et Galera

Installation des composants MariaDB et Galera sur les serveurs de bases de données

Installation du dépôt officiel MariaDB

Sur les deux serveurs db1 et db2, il faut impérativement installer le dépôt officiel MariaDB afin d'obtenir les versions les plus récentes et compatibles avec Galera.

Exécuter la commande suivante sur db1 et db2 :

curl -LsS https://r.mariadb.com/downloads/mariadb_repo_setup | bash

Cette commande télécharge et configure automatiquement le dépôt MariaDB officiel.

Installation des packages MariaDB et Galera

Une fois le dépôt configuré, vous pouvez installer MariaDB et Galera sans problème.

Installation des composants nécessaires sur les deux serveurs :

dnf install -y MariaDB-server MariaDB-client MariaDB-backup galera-4

Cette commande installe le serveur MariaDB, le client, l'outil de sauvegarde et le module Galera 4.

2 — Configuration du Cluster Galera

Configuration de la réplication multi-maître avec Galera Cluster

Arrêt du service MariaDB

Sur db1 (la première machine), arrêter le service MariaDB avant la configuration du cluster :

systemctl stop mariadb

Cette étape est nécessaire pour configurer Galera sans conflit.

Configuration Galera sur db1

Nous allons configurer Galera qui se trouve dans le fichier /etc/my.cnf.d/galera.cnf.

Éditer le fichier de configuration :

vi /etc/my.cnf.d/galera.cnf

Dans db1, insérer la configuration suivante :

[galera]
wsrep_on=ON
wsrep_provider=/usr/lib64/galera-4/libgalera_smm.so

wsrep_cluster_name="galera_cluster"
wsrep_cluster_address="gcomm://IP_DB1,IP_DB2"

wsrep_node_name="db1"
wsrep_node_address="IP_DB1"

wsrep_sst_method=rsync

binlog_format=ROW
default_storage_engine=InnoDB
innodb_autoinc_lock_mode=2

Cette configuration active wsrep (Write Set Replication), définit l'adresse du cluster et configure le nœud db1.

Configuration Galera sur db2

Sur le second serveur db2, éditer le même fichier de configuration :

vi /etc/my.cnf.d/galera.cnf

Dans db2, insérer la configuration suivante :

[galera]
wsrep_on=ON
wsrep_provider=/usr/lib64/galera-4/libgalera_smm.so

wsrep_cluster_name="galera_cluster"
wsrep_cluster_address="gcomm://IP_DB1,IP_DB2"

wsrep_node_name="db2"
wsrep_node_address="IP_DB2"

wsrep_sst_method=rsync

binlog_format=ROW
default_storage_engine=InnoDB
innodb_autoinc_lock_mode=2

La configuration est identique à db1, seuls les paramètres wsrep_node_name et wsrep_node_address changent pour identifier le second nœud.

3 — Configuration du Pare-feu

Ouverture des ports nécessaires à la communication du cluster Galera

Ouverture des ports Galera

Il ne faut pas oublier d'ouvrir tous les ports suivants pour que les services puissent communiquer entre eux correctement.

Pour les deux serveurs db1 et db2, éditer le fichier iptables :

vi /etc/sysconfig/iptables

Puis insérer les règles suivantes au milieu du fichier :

 -A INPUT -p tcp --dport 3306 -j ACCEPT
 -A INPUT -p tcp --dport 4567 -j ACCEPT
 -A INPUT -p udp --dport 4567 -j ACCEPT
 -A INPUT -p tcp --dport 4568 -j ACCEPT
 -A INPUT -p tcp --dport 4444 -j ACCEPT

Explication des ports :

• 3306 : Port MySQL/MariaDB standard pour les connexions clients
• 4567 : Port de réplication Galera (TCP et UDP)
• 4568 : Port IST (Incremental State Transfer)
• 4444 : Port SST (State Snapshot Transfer)

Application des règles

Ne pas oublier de recharger et démarrer iptables pour appliquer les modifications :

systemctl reload iptables
systemctl start iptables

Vérifier que les règles ont bien été ajoutées :

iptables -nvL | grep -E "3306|4567|4568|4444"

4 — Initialisation du Cluster

Démarrage et initialisation du cluster Galera multi-maître

Activation du service MariaDB

Sur les deux serveurs db1 et db2, activer le service MariaDB au démarrage :

systemctl enable mariadb

Cette commande créé un lien symbolique pour le démarrage automatique du service.

Création du cluster sur db1

Sur db1 (le nœud principal), initialiser le nouveau cluster Galera :

galera_new_cluster

Cette commande crée le cluster pour la synchronisation et la haute disponibilité. Le premier nœud devient le point de référence initial du cluster.

Démarrage de db2

Uniquement sur db2 (le second nœud), démarrer le service MariaDB :

systemctl start mariadb

Le serveur db2 va automatiquement rejoindre le cluster existant et se synchroniser avec db1.

Vérification du cluster

Vérifier que la création du cluster a bien fonctionné en affichant la taille du cluster :

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

Résultat attendu dans la console :

+--------------------+-------+
| Variable_name      | Value |
+--------------------+-------+
| wsrep_cluster_size | 2     |
+--------------------+-------+

Vous devriez voir 2 en résultat, confirmant que les deux nœuds sont bien connectés au cluster.

5 — Installation de l'Arbitre Galera

Configuration d'un arbitre pour maintenir le quorum du cluster

Principe de l'arbitre

L'arbitre Galera (garbd) est un composant léger qui participe au vote du cluster sans stocker de données. Il permet de maintenir le quorum en cas de panne d'un nœud et d'éviter les situations de split-brain.

Installation du dépôt MariaDB

Sur une nouvelle machine dédiée à l'arbitre, installer le dépôt MariaDB :

curl -LsS https://r.mariadb.com/downloads/mariadb_repo_setup | bash

Installation de Galera Arbitrator

Installer le package galera-4 qui contient tout le nécessaire pour l'arbitre :

dnf install galera-4

Vérification de l'installation

Vérifier que l'installation s'est bien déroulée en affichant la version :

garbd --version

Résultat attendu dans la console :

Galera Arbitrator (garbd) 26.x.x

Vous devriez voir quelque chose comme Galera Arbitrator (garbd) 26.x.x.

Démarrage de l'arbitre

Exécuter ce bloc de commande directement dans le terminal pour démarrer l'arbitre :

garbd \
--group=galera_cluster \
--address="gcomm://192.168.40.250,192.168.40.252" \
--option="gmcast.listen_addr=tcp://0.0.0.0:4567"

Explication des paramètres :

• --group : Nom du cluster Galera (doit correspondre à wsrep_cluster_name)
• --address : Adresses IP des nœuds du cluster
• --option : Port d'écoute de l'arbitre

Votre arbitre restera allumé en permanence. Ne l'éteignez jamais : il ne consomme presque rien en ressources et garantit le bon fonctionnement du cluster.

6 — Tests et Vérification

Vérification du bon fonctionnement du cluster et de la réplication

Vérification de l'état du cluster

Vérifier que l'arbitre a bien rejoint le cluster en affichant la taille totale :

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

Résultat attendu dans la console :

+--------------------+-------+
| Variable_name      | Value |
+--------------------+-------+
| wsrep_cluster_size | 3     |
+--------------------+-------+

Vous devriez maintenant voir 3 (db1 + db2 + arbitre).

Test de la réplication multi-maître

Sur db1, créer une base de données de test :

mysql -u root -p -e "CREATE DATABASE test_replication;"
mysql -u root -p -e "USE test_replication; CREATE TABLE users (id INT PRIMARY KEY, name VARCHAR(50));"
mysql -u root -p -e "USE test_replication; INSERT INTO users VALUES (1, 'JanMerie'), (2, 'Leanan');"

Sur db2, vérifier que les données ont été répliquées automatiquement :

mysql -u root -p -e "USE test_replication; SELECT * FROM users;"

Résultat attendu dans la console :

+----+---------+
| id |   name  |
+----+---------+
|  1 | JanMerie|
|  2 | Leanan  |
+----+---------+

Test de la réplication bidirectionnelle

Sur db2, insérer de nouvelles données :

mysql -u root -p -e "USE test_replication; INSERT INTO users VALUES (3, 'Gorfon');"

Sur db1, vérifier que les données ajoutées sur db2 sont bien présentes :

mysql -u root -p -e "USE test_replication; SELECT * FROM users;"

Résultat attendu dans la console :

+----+-----------+
| id | name      |
+----+-----------+
|  1 | JanMerie  |
|  2 | Leanan    |
|  3 | Gorfon    |
+----+-----------+

Votre cluster MariaDB avec Galera est maintenant opérationnel : haute disponibilité, réplication multi-maître, synchronisation bidirectionnelle et arbitrage fonctionnent correctement.