[PolarDB实操课] 03.使用PXD部署PolarDB企业版和标准版
内容简介：
一、PolarDB-X企业版和标准版的区别
二、在集群机器上安装docker环境
三、在部署机上安装PXD
四、创建并部署PolarDB-X
五、总结
本次分享的内容是如何使用PXD部署PolarDB-X企业版和标准版。
课程内容将围绕四个方面展开：
首先，介绍PolarDB-X企业版和标准版的区别；其次，讲解如何在集群机器上安装docker环境；然后，如何在部署机上安装PXD；最后，创建并部署PolarDB-X。
一、PolarDB-X企业版和标准版的区别
该部分主要介绍了PolarDB-X企业版和标准版的区别。
1. PolarDB-X企业版与标准版的性能特点
PolarDB-X标准版主打集中式架构，支持单机MySQL形态，采用“一主一备一日志”的三节点架构，PolarDB-X标准版没有CN、GMS与CDC节点，将PolarDB-X分布式中的DN节点提供单独服务，它支持Paxos协议的多副本模式，Lizard分布式事务引擎，可以100%兼容MySQL；PolarDB-X企业版主打分布式架构，高度兼容MySQL生态，支持分布式水平扩展，可以从集中式（最小1个节点）扩展到分布式（1024个节点）。它的架构方式就是PolarDB-X分布式架构。
因架构形态的不同，PolarDB-X标准版与企业版有着不同的性能特点。PolarDB-X标准版主打集中式架构，100%兼容MySQL。在小规格下（例如CPU<=32核），相比于分布式更具有性能优势。如遇大规模需求也可平滑升级为分布式版。当然，PolarDB-X标准版也有一些缺点:因为单机MySQL下的B+Tree存在大表并发问题。因此，单表行记录建议控制在500万~5000万之间。同时，单机的scale up也存在上限。PolarDB-X企业版主打分布式线性扩展，最大可支持1024节点，PB级别的数据规模。有着金融级容灾水准，支持同城3机房，两地三中心等容灾形态。另外，它支持HTAP行列混存，内置列存副本可加速在线分析能力。
2. PolarDB-X的推荐使用场景
针对上述不同的性能特点，给出相关选型建议。
（1） 对于PolarDB-X标准版，推荐以下两个场景：
a.需要100%兼容MySQL，支持跨机房容灾且满足RPO=0的场景下；
b.需要低成本MySQL，且满足开源，业务可上可下的情况下。
（2）对于PolarDB-X企业版，推荐以下四个场景：
a.需要分布式并发扩展，解决订单交易类高并发的场景下；
b.需要替代开源分库分表，解决运维问题的情况下；
c.需要解决MySQL大表问题，基于分布式进行数据切片的场景下；
d.需要分布式架构升级且满足开源的情况下。
二、在集群机器上安装docker环境
介绍完PolarDB-X企业版与标准版的区别后，下面进一步学习如何使用PXD工具来部署PolarDB-X企业版和标准版。本节课所涉及到的所有指令代码以文档的形式分享给大家，大家可以实践操作，熟悉安装流程。
1. 阿里云云服务器ECS的注册创建
主要的流程分为准备服务器，准备操作系统，安装docker，密钥链接，配置环境，安装PXD，准备拓扑文件，最后创建PolarDB-X实例。用户除了在自己的电脑本地环境上进行部署体验，同时也推荐在阿里云的云服务器ECS上进行部署操作，确保本地环境健康，更加稳定可靠。
下面讲解如何创建ECS实例，操作流程如下：
首先，打开云服务器ECS网址。在购买前需要登录阿里云账号，由于是学习课程，推荐使用按量付费的方式，使用完成后就可以随时释放资源，更加优惠；网络及可用区自行选择；实例规格要选择稍大的内存，否则后续部署安装会出现内存不足的情况，这里推荐使用8vCPU和16GiB；
镜像选择主要用于后续安装docker，这里选择Ubuntu 20.04版本；勾选分配公网IPv4地址；登录凭证使用自定义密码的形式。最后，进行下单。为完成集群部署，需要购买三台ECS，将上述购买操作重复两次。
在全部完成后，选择其中一个实例点击远程连接，输入用户名及密码，即可进入shell页面进行后续操作。
2. 在服务器中安装docker环境
在安装PXD之前，需要先进行系统配置，也就是安装docker（安装docker的地址如图所示）。
根据所创建实例时所选择的系统，在页面左侧点击相应系统进行安装，这里更推荐使用apt存储库进行安装，实例代码已经给出，将代码拷贝到shell页面运行，即可完成对应操作。
首先将第一步代码拷贝到shell页面运行，完成第一步；接下来进行第二步，安装软件包的过程，同样将代码复制下来，然后在shell页面执行代码。到此，完成docker的安装部分。
三、在部署机上安装PXD
1. ECS机器密钥连接
在部署机上安装PXD工具。上节课已经介绍过PXD其实就是PolarDB团队开发的快速部署工具。安装之前，还需要将3台ECS机器进行密钥连接。下面讲解如何进行密钥对的连接。将以下代码输入:
# 生成密钥对
ssh-keygen -t rsa
# 复制免登公钥到目标机器，修改user和ip。重复3次
ssh-copy-id user@ip
在执行第二句代码时，需要修改user和IP，需要把它改为所购买的ECS实例的IP地址。如下图所示，将地址填入到代码中。
user默认为root，所以改成root即可。因为有3台机器，所以需要将此指令重复三次。执行完之后，就完成了集群机器配置的免密登录。
2. 安装python3并激活虚拟环境
接下来需要安装python3并激活虚拟环境。不同的镜像系统具有不同的指令，可以按需执行相关的指令。Ubuntu系统的代码已整理如下。其他系统的示例代码在安装docker文档中既可查阅，可以自行查阅对应安装。
Ubuntu系统示例代码：
a. 安装Python3；
apt-get update
apt install python3.8-venv
b. 创建一个python3的虚拟环境并激活
python3 -m venv venv
source venv/bin/activate
在看到对话框前有一个 “(venc)”，就代表已经进入到虚拟环境。
3. 安装PXD工具
接下来，进行安装PXD工具。在安装之前，建议先升级一下pip工具，将相应代码复制到环境里执行即可。
# 升级pip工具示例代码：
pip install –upgrade pip
# 升级完成后，执行如下代码安装PXD
pip install pxd
四、创建并部署PolarDB-X
1. 准备拓扑文件
（1）PolarDB-X标准版
由于PolarDB-X目前包含企业版和标准版两个版本，在部署过程中的主要区别需要准备不同的拓扑文件，下面介绍如何编写这两类的拓扑文件。首先，执行创建yaml文件的过程，然后编辑该文件，相应代码如下：
# 创建yaml文件，命名为polardbx1.yaml
touch polardbx1.yaml
# 编辑该文件
vi polardbx1.yaml
下图展示了yaml文件的具体内容。
代码中的version和type无需修改，cluster下属的name是PolarDB-X的集群名称，可以自定义；dn节点里的image代表镜像名称，这里可以不填，默认为最新镜像；replica是数据节点的数目，在标准版中默认设置为1。Host group列表表示1个DN节点多副本的部署机器，例如pixel 3副本需要填入3个IP，3本集群的leader节点会从前两个IP的节点上随机显出。需要注意的是，这里的ip地址必须要填写私网地址，而不能写公网ip。
这是因为DN的三个物理节点要进行网络协调，如果填写公网ip，一方面带宽会受限，另一方面延迟较大，导致3个节点间通信比较慢，部署就很容易失败。最后，resources表示的是内存上限，默认最小为2G。若ECS内存足够大，也可以修改为3/4G。下面补充介绍如何查看私网地址。打开所购买的ECS实例，在 IP地址区域就是公网与私网地址。
由于填写了3次ESC实例，既可以选择把第1个机器的IP地址填3遍，也可以选择把3台机器的IP地址各填1遍。在编写完这个文件之后，就可以将文件保存并退出。
（2）PolarDB-X企业版
如下图，假如准备了3台机器，分别称做机器人A、B、C。A机器用来部署GMS和CDC节点；B、C机器用来部署CN和DN各两个节点。下面重点介绍GMS、CN、DN跟CDC节点下属的host group，其实同样按照上述的部署方式，填入相应的机器私网IP。即GMS和CDC节点对应A机器的私网地址；CN、DN两个节点对应的是B、C两个节点。
其他例如：version、type等属性，与PolarDB-X标准版所介绍的内容一致。另外，可以使用同样的3个ECS机器，既部署1个PolarDB-X标准版，再部署1个PolarDB-X企业版。需要注意的是，cluster下的name需要命名为不同的名称，以及PolarDB-X集群名称即创建yaml文件的名称需要进行修改，即可同时创建两个文件。
2. 一键拉起PolarDB-X
在填写完yaml文件之后，就可以一键拉起PolarDB-X。执行以下代码，就可以开始拉取镜像，并且部署PolarDB-X。
# 一键拉起PolarDB-X
pxd creat -file polardbx1.yaml
部署成完成后，PXD就会输出PolarDB-X的集群的连接方式，通过mysql命令行登录就可以进行测试了，具体的MySQL操作参考云启实验室内容。
3. 查看PolarDB-X是否部署完成
部署完成后，在shell页面输入下列代码即可查看所创建节点的状态。
#查看所建节点的状态
pxd list
由于在创建的过程中暂停，所以PolarDB-X标准版的状态是creating，而PolarDB-X企业版已经部署完毕，所以看到它的状态为正在运行中，它的节点为2个CN节点，2个DN节点和1个CDC节点。当出现这样的状态，就代表PolarDB-X标准版和企业版都已经部署完成了。
五、总结
本次课程到此结束，作如下总结：
（1）本次课程主要介绍如何使用PXD工具来部署PolarDB-X企业版和标准版，并且介绍了PolarDB-X企业版和标准版的架构以及对应的试用场景。
（2）后续介绍如何使用源码部署PolarDB-X企业版和标准版。
