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openGauss数据库源码解析系列文章——openGauss开发快速入门（一）

时间：2020-09-22 13:00:30

作为openGauss数据库开发者，在基于开源社区的openGauss版本进行二次开发的过程中，需要完成软件包获取、源码了解、代码修改、编译发布等过程，同时还需要安装数据库以了解数据库的基本特点、验证开发的功能实现情况，本篇将简要介绍openGauss的安装部署方法。

一、安装部署

作为openGauss数据库开发者，除了基于openGauss开源产品进行二次开发外，往往也需要了解openGauss的特点和使用方法，同时验证所开发的功能的实现情况。本篇向读者简要介绍openGauss的安装部署方法，详细的内容请参见openGauss官方社区（）。

（一）了解安装流程

本篇通过流程图简要介绍openGauss的安装流程。openGauss的安装流程如图1所示。

图1 安装流程图

流程图说明如表1所示。

表1 安装流程图说明

（二）准备软硬件安装环境

本篇介绍openGauss的软硬件环境要求。建议部署openGauss的各服务器具有等价的软硬件配置。

1. 硬件环境要求

表2列出了openGauss服务器应具备的最低硬件要求。在实际产品中，硬件配置的规划需要考虑数据规模及所期望的数据库响应速度。请根据实际情况进行规划。

表2 硬件环境要求

2. 软件环境要求

软件环境要求如表3所示。

表3 软件环境要求

3. 软件依赖要求

openGauss的软件依赖要求如表4所示。

依赖软件建议使用表3中操作系统安装光盘中的默认安装包。如果不存在默认安装包时，请参见表4查看软件对应的建议版本。

表4 软件依赖要求

（三）修改操作系统配置

1. 关闭操作系统防火墙

openGauss目前仅支持在防火墙关闭的状态下进行安装。下面以openEuler操作系统为例执行关闭操作系统防火墙操作：

（1）修改/etc/selinux/config文件中的“SELINUX”值为“disabled”。

① 使用vim命令打开config文件。

vim /etc/selinux/config

② 修改“SELINUX”字段的值为“disabled”。

SELINUX=disabled

（2）重新启动操作系统。

reboot

（3）检查防火墙是否关闭。

systemctl status firewalld

若防火墙未关闭，请执行步骤（4）；若防火墙已关闭，则无须再关闭防火墙。

（4）检关闭防火墙。

systemctl disable firewalld.servicesystemctl stop firewalld.service

（5）在其他主机上重复步骤（1）到（4）。

2. 设置字符集参数

将各数据库节点的字符集设置为相同的字符集，可以在/etc/profile文件中添加"export LANG=XXX"（XXX为Unicode编码）。

vim /etc/profile

3. 设置时区和时间

在各数据库节点上，确保时区和时间一致。

（1）执行如下命令检查各数据库节点时间和时区是否一致。如果各数据库节点时间和时区不一致区，请执行（2）、（3）。

ll /etc/localtime ##查看时区date##查看时间

（2）使用如下命令将各数据库节点“/usr/share/zoneinfo/”目录下的时区文件拷贝为“/etc/localtime”文件。

cp /usr/share/zoneinfo/$地区/$时区 /etc/localtime

“地区/地区/地区/时区”为需要设置时区的信息，例如：Asia/Shanghai。

（3）使用“date -s”命令将各数据库节点的时间设置为统一时间，举例如下。

date -s Mon May 11 16:42:11 CST

4. （可选）关闭swap交换内存

在各数据库节点上，使用“swapoff -a”命令将交换内存关闭。

swapoff -a

5. 关闭RemoveIPC

在各数据库节点上，关闭RemoveIPC。CentOS操作系统无该参数，可以跳过该步骤。

（1）修改“/etc/systemd/logind.conf”文件中的“RemoveIPC”字段的值为“no”。

① 使用vim打开logind.conf文件。

vim /etc/systemd/logind.conf

② 修改“RemoveIPC”字段的值为“no”。

在这里插入代码片

RemoveIPC=no

（2）修改“/usr/lib/systemd/system/systemd-logind.service”文件中的“RemoveIPC” 字段的值为“no”。

① 使用vim命令打开systemd-logind.service文件。

vim /usr/lib/systemd/system/systemd-logind.service

② 修改“RemoveIPC”字段的值为“no”。

RemoveIPC=no

（3）重新加载配置参数。

systemctl daemon-reloadsystemctl restart systemd-logind

（4）检查修改是否生效。

loginctl show-session | grep RemoveIPCsystemctl show systemd-logind | grep RemoveIPC

（5）在其他主机上重复步骤（1）到（4）。

6. 设置网卡MTU值

将各数据库节点的网卡MTU值设置为相同大小。

（1）执行如下命令查询服务器的网卡编号。

ifconfig

如下图2所示，如果服务器IP为10.244.53.173，则该服务器的网卡编号为eth0。

图2 查询网卡编号（2）使用如下命令将数据库各节点的网卡MTU（maximum transmission unit，最大传输单元。在网络中能够传输的最大数据报文）值设置为相同大小。对于x86，MTU值推荐1500；对于ARM，MTU值推荐8192。

ifconfig 网卡编号 mtu 值

（四）设置root用户远程登录

在安装openGauss时需要root账户远程登录访问权限，本节介绍如何设置root用户远程登录。

（1）修改PermitRootLogin配置，允许用户远程登录。

① 打开sshd_config文件。

vim /etc/ssh/sshd_config

② 修改权限配置，可以使用以下两种方式实现：

注释掉“PermitRootLogin no”行。

#PermitRootLogin no

或者将“PermitRootLogin”字段的值改为“yes”。

PermitRootLogin yes

③ 执行:wq保存并退出编辑页面。

（2）修改Banner配置，去掉连接到系统时系统提示的欢迎信息。欢迎信息会干扰安装时远程操作的返回结果，影响安装正常执行。

① 编辑sshd_config文件。

vim /etc/ssh/sshd_config

② 修改Banner配置，注释掉“Banner”所在的行。

#Banner XXXX

③ 执行:wq保存并退出编辑页面。

（3）重启sshd使设置生效。

systemctl restart sshd.service

（4）以root用户身份重新登录。

ssh xxx.xxx.xxx.xxx

xxx.xxx.xxx.xxx为安装openGauss环境的IP。

（五）获取安装包

openGauss开源社区上提供了安装包的获取方式。

（1）从openGauss开源社区（/zh/download.html）下载对应平台的安装包。如图3所示。

图3 开源网站openGauss Server页面

（2）选择所需安装包单击“下载”。

（3）解压下载后的压缩包。

tar -zxvf openGauss-x.x.x-openEuler-64bit.tar -all.gz

（4）检查安装包。检查安装目录及文件是否齐全。在安装包所在目录执行以下命令：

ls -1

ls命令显示类似如下信息。

total 50M-rw------- 1 root root 65 Dec 25 15:34 openGauss-x.x.x-openEuler-64bit-om.sha256-rw------- 1 root root 12910775 Dec 25 15:34 openGauss-x.x.x-openEuler-64bit-om.tar.gz-rw------- 1 root root 65 Dec 25 15:34 openGauss-x.x.x-openEuler-64bit.sha256-rw------- 1 root root 73334256 Dec 25 15:34 openGauss-x.x.x-openEuler-64bit.tar.bz2-rw------- 1 root root 65 Dec 25 15:34 upgrade_sql.sha256-rw------- 1 root root 134747 Dec 25 15:34 upgrade_sql.tar.gz

（六）创建XML配置文件

安装openGauss前需要创建cluster_config.xml文件。cluster_config.xml文件包含部署openGauss的服务器信息、安装路径、IP地址以及端口号等。用于告知openGauss如何部署。用户需根据不同场配置对应的XML（extensible markup language，可扩展标记语言）文件。

下面以一主一备的方案为例，说明如何创建XML配置文件。

1. 配置数据库名称及各项目录

“script/gspylib/etc/conf/cluster_config_template.xml”获取模板。数据库名称和各项目录的配置项如下，加粗字体内容为示例，可自行替换。每行信息均有注释进行说明。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <ROOT>  <CLUSTER>  <PARAM name="clusterName" value="Cluster_template" />  <PARAM name="nodeNames" value="node1_hostname,node2_hostname" />  <PARAM name="gaussdbAppPath" value="/opt/huawei/install/app" />  <PARAM name="gaussdbLogPath" value="/var/log/omm" />  <PARAM name="tmpMppdbPath" value="/opt/huawei/tmp" />  <PARAM name="gaussdbToolPath" value="/opt/huawei/install/om" />  <PARAM name="corePath" value="/opt/huawei/corefile"/>  <PARAM name="backIp1s" value="192.168.0.1,192.168.0.2"/> </CLUSTER>

配置文件中参数说明请见表5

表5 参数说明

配置数据库名称及各项目录时请注意如下事项。

（1） “/opt/huawei/install/om”目录存放互信等工具，具有特殊权限。为了避免权限冲突问题，不要将实例数据目录放在此目录下。

（2）安装目录和数据目录需为空或者不存在，否则可能导致安装失败。

数据库节点的实例目录之间不相互耦合。即各个配置目录不关联，删除其中任意一个目录，不会级联删除其他目录。如gaussdbAppPath为"/opt/huawei/install/app"，gaussdbLogPath为"/opt/huawei/install/app/omm"。当gaussdbAppPath目录被删除时，会级联删除gaussdbLogPath目录，从而引起其他问题。

（4）如果需要安装脚本自动创建安装用户时，配置的目录不能与系统创建的默认用户目录耦合关联。

（4）配置openGauss路径和实例路径时，路径中不能包含这些引号中的特殊字符：“|;&$<>`\’"{}()[]~*?”。

2. 配置Host基本信息

每台Host服务器都必须有如下基本信息，加粗字体内容为示例，可自行替换。每行信息均有注释进行说明。

<DEVICELIST>  <DEVICE sn="node1_hostname">  <PARAM name="name" value="node1_hostname"/>  <PARAM name="azName" value="AZ1"/> <PARAM name="azPriority" value="1"/>  <PARAM name="backIp1" value="192.168.0.1"/> <PARAM name="sshIp1" value="192.168.0.1"/>

配置文件中的参数说明请参见表6。

表6 参数说明

配置文件中所有IP参数（包含backIp、sshIp、listenIp等）均只支持配置一个IP。如果配置第二个IP参数，则不会读取第二个参数的配置值。例如，XML配置文件中同时配置backIp1和backIp2参数，在解析配置文件时仅读取backIp1参数的配置值，不会读取backIp2参数的配置值。

<PARAM name="backIp1" value="192.168.0.1"/><PARAM name="backIp2" value="192.168.0.2"/>

3. 配置数据库主节点信息

数据库主节点需要配置以下信息，加粗字体内容为示例，可自行替换。每行信息均有注释进行说明。

 <PARAM name="dataNum" value="1"/>  <PARAM name="dataPortBase" value="15400"/>  <PARAM name="dataNode1" value="/opt/huawei/install/data/dn,node2_hostname,/opt/huawei/install/data/dn"/>  <PARAM name="dataNode1_syncNum" value="0"/>

代码中的参数说明请参见表7。

表7 参数说明

4. 一主一备配置文件示例

完整的一主一备XML配置文件请参见如下示例，可以直接拷贝使用，加粗字体内容为示例，可自行替换。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><ROOT><CLUSTER><PARAM name="clusterName" value="Cluster_template" /><PARAM name="nodeNames" value="node1_hostname,node2_hostname" /><PARAM name="gaussdbAppPath" value="/opt/huawei/install/app" /><PARAM name="gaussdbLogPath" value="/var/log/omm" /><PARAM name="tmpMppdbPath" value="/opt/huawei/tmp"/><PARAM name="gaussdbToolPath" value="/opt/huawei/install/om" /><PARAM name="corePath" value="/opt/huawei/corefile"/><PARAM name="backIp1s" value="192.168.0.1,192.168.0.2"/></CLUSTER><DEVICELIST><DEVICE sn="node1_hostname"><PARAM name="name" value="node1_hostname"/><PARAM name="azName" value="AZ1"/><PARAM name="azPriority" value="1"/><PARAM name="backIp1" value="192.168.0.1"/><PARAM name="sshIp1" value="192.168.0.1"/><PARAM name="dataNum" value="1"/><PARAM name="dataPortBase" value="15400"/><PARAM name="dataNode1" value="/opt/huawei/install/data/dn,node2_hostname,/opt/huawei/install/data/dn"/><PARAM name="dataNode1_syncNum" value="0"/></DEVICE><DEVICE sn="node2_hostname"><PARAM name="name" value="node2_hostname"/><PARAM name="azName" value="AZ1"/><PARAM name="azPriority" value="1"/><PARAM name="backIp1" value="192.168.0.2"/><PARAM name="sshIp1" value="192.168.0.2"/></DEVICE></DEVICELIST></ROOT>

（七）初始化安装环境

在执行openGauss安装前，为了后续能以最小权限进行安装以及openGauss管理操作，保证系统安全性，需要执行安装前置脚本gs_preinstall准备安装用户及环境。

安装前置脚本gs_preinstall可以协助用户自动完成如下的安装环境准备工作。

（1）自动设置Linux内核参数以达到提高服务器负载能力的目的，这些参数直接影响数据库系统的运行状态。

（2）自动将openGauss配置文件、安装包拷贝到openGauss主机的相同目录下。

（3）openGauss安装用户、用户组不存在时，自动创建安装用户以及用户组。

（4）读取openGauss配置文件中的目录信息并创建，将目录权限授予安装用户。

1）注意事项：

（1）用户需要检查上层目录权限，保证安装用户对安装包和配置文件目录读写执行的权限。

（2）XML文件中各主机的名称与IP映射配置正确。

（3）只能使用root用户执行gs_preinstall命令。

2）操作步骤：

（1）以root用户登录待安装openGauss的主机，并按规划创建存放安装包的目录并赋予用户该目录的读写权限。

mkdir -p /opt/software/openGausschmod 755 -R /opt/software

不建议将安装包的存放目录规划至openGauss用户的家目录或其子目录下，否则可能导致权限问题。

（2）将安装包“openGauss-x.x.x-openEuler-64bit-all.tar.gz”和配置文件“cluster_config.xml”上传至（1）所创建的目录中。

（3）在安装包所在的目录下，解压安装包。安装包解压后，会有OM安装包和Server安装包。继续解压OM安装包，会在/opt/software/openGauss路径下自动生成script子目录，并且在script目录下生成gs_preinstall等各种OM工具脚本。

cd /opt/software/openGausstar -zxvf openGauss-x.x.x-openEuler-64bit.tar-all.gz

（4）进入工具脚本存放目录下。

cd /opt/software/openGauss/script

（5）（可选）如果是openEuler的操作系统，执行如下命令打开performance.sh文件。

vi /etc/profile.d/performance.sh

用#注释如下命令，然后键入“ESC”键进入指令模式，执行:wq保存并退出修改。

sysctl -w vm.min_free_kbytes=112640 &> /dev/null

（6）为确保成功安装，执行如下命令检查hostname文件内容与/etc/hostname文件中的主机名是否一致。

hostnamecat /etc/hostname

如果hostname与/etc/hostname中的主机名不一致，请执行如下命令打开/etc/hostname文件，将主机名改为一致。

vi /etc/hostname

然后键入“ESC”键进入指令模式，执行:wq保存并退出修改。

（7）执行gs_preinstall命令准备安装环境。

执行过程中会自动创建root用户互信和openGauss用户互信。

./gs_preinstall -U omm -G dbgrp -X /opt/software/openGauss/cluster_config.xml

其中，omm为数据库管理员（也是运行openGauss的操作系统用户），dbgrp为运行openGauss的操作系统用户的群组名称，“/opt/software/openGauss/cluster_config.xml”为openGauss配置文件路径。在执行过程中，用户根据提示选择是否创建互信，并输入root用户或openGauss用户的密码。

openGauss在安装过程中，需要在openGauss中的主机间执行命令，传送文件等操作。因此，在普通用户安装前需要确保互信是连通的。前置脚本中会先建立root用户间的互信，然后创建普通用户，并建立普通用户间的互信。

（八）执行安装

准备好openGauss安装环境之后，执行安装部署openGauss。

1）前提条件：

（1）已成功执行前置脚本gs_preinstall。

（2）所有服务器操作系统和网络均正常运行。

（3）用户需确保各个主机上的locale保持一致。

2）操作步骤：

（1）登录openGauss的主机，并切换至omm用户。

su - omm

此处，omm为前置脚本gs_preinstall中-U参数指定的用户。执行安装时，必须以omm用户执行，否则执行脚本会报错。

（2）使用gs_install安装openGauss。

gs_install -X /opt/software/openGauss/cluster_config.xml

其中“/opt/software/openGauss/cluster_config.xml”为openGauss配置文件的路径。在执行过程中用户需要根据提示输入数据库的密码，密码具有一定的复杂度。为保证用户正常使用该数据库，请记住输入的数据库密码。

数据库的密码需要符合这些要求：最少包含8个字符；不能和用户名和当前密码（ALTER）相同，或和当前密码反序；至少包含大写字母（A-Z），小写字母（a-z），数字，非字母数字字符（限定为~!@#$%^&*()-_=+|[{}];:,<.>/?）四类字符中的三类字符。

安装过程中会生成ssl证书，证书存放路径为“{gaussdbAppPath}/share/sslcert/om”，其中“{gaussdbAppPath}”为集群openGauss配置文件中指定的程序安装目录。

日志文件路径（安装openGauss时在XML文件中指定）下会生成两个日志文件：“gs_install-YYYY-MM-DD_HHMMSS.log”和“gs_local-YYYY-MM-DD_HHMMSS.log”。

openGauss支持字符集的多种写法：gbk/GBK、UTF-8/UTF8/uft8/utf-8和Latine1/latine1。安装时如果不指定字符集，默认字符集为SQL_ASCII，为简化和统一区域locale默认设置为C。如果想指定其他字符集和区域，请在安装时使用参数–gsinit-parameter="–locale=LOCALE"来指定，LOCALE为新数据库设置缺省的区域。例如用户要将数据库编码格式初始化为UTF-8，可以采用如下步骤。

（1）用locale -a |grep utf8命令查看系统支持UTF-8编码的区域。

omm@linux:~> locale -a|grep utf8

显示类似如下信息，其中en_US.utf8表示区域en_US支持UTF-8编码。

......en_SG.utf8en_US.utf8......

（2）根据需要选择区域，如“en_US.utf8”，在初始化数据库时加入“–locale=en_US.utf8”选项进行安装。示例如下。

gs_install -X /opt/software/openGauss/cluster_config.xml --gsinit-parameter="--locale=en_US.utf8"

（九）安装验证

通过openGauss提供的gs_om工具可以完成数据库状态检查。

1）前提条件：

openGauss数据库已安装。

2）操作步骤：

（1）以omm用户身份登录服务器。

（2）执行如下命令检查数据库状态是否正常，“cluster_state”显示“Normal”表示数据库可正常使用。

gs_om -t status

数据库安装完成后，默认生成名称为postgres的数据库。第一次连接数据库时可以连接到此数据库。

其中postgres为需要连接的数据库名称，26000为数据库主节点的端口号，即XML配置文件中的dataPortBase的值。请根据实际情况替换。

在这里插入代码片

gsql -d postgres -p 26000

连接成功后，系统显示类似如下信息表示数据库连接成功。

gsql ((openGauss x.x.x build 290d125f) compiled at -03-08 02:59:43 commit 2143 last mr 131Non-SSL connection (SSL connection is recommended when requiring high-security)Type "help" for help.

本篇图文简单介绍了openGauss版本进行二次开发过程中的第一步——openGauss的安装部署方法，下篇我们将接着介绍openGauss基本使用，敬请期待！

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