图数据库 NebulaGraph 的安装部署

deployment

NebulaGraph：一个开源的分布式图数据库。作为唯一能够存储万亿个带属性的节点和边的在线图数据库，NebulaGraph 不仅能够在高并发场景下满足毫秒级的低时延查询要求，还能够实现服务高可用且保障数据安全性。

本文发布时最新发行版本为 v1.0-beta，与后续的 v2.x 以及其他更高阶版本使用存在出入，请以文档的部署安装为准：https://docs.nebula-graph.com.cn/

本文目录

简介
Nebula 整体架构
1. Meta Service
2. Storage Service
3. Graph Service
安装部署
1. 单机运行
2. 集群部署
  1. 环境准备
  2. 安装
  3. 配置
3. 测试集群

简介

NebulaGraph 是开源的第三代分布式图数据库，不仅能够存储万亿个带属性的节点和边，而且还能在高并发场景下满足毫秒级的低时延查询要求。不同于 Gremlin 和 Cypher，Nebula 提供了一种 SQL-LIKE 的查询语言 nGQL，通过三种组合方式（管道、分号和变量）完成对图的 CRUD 的操作。在存储层 NebulaGraph 目前支持 RocksDB 和 HBase 两种方式。

感谢 NebulaGraph 社区 Committer 伊兴路供稿本文。

NebulaGraph 整体架构

nebula-architecture

NebulaGraph 主要有三个服务进程：

Meta Service

Meta Service 是整个集群的元数据管理中心，采用 Raft 协议保证高可用。主要提供两个功能:

管理各种元信息，比如 Schema
指挥存储扩容和数据迁移

Storage Service

storage-service

Storage Service 负责 Graph 数据存储。图数据被切分成很多的分片 Partition，相同 ID 的 Partition 组成一个 Raft Group，实现多副本一致性。NebulaGraph 默认的存储引擎是 RocksDB 的 Key-Value 存储。

Graph Service

Graph Service 位于架构中的计算层，负责同 Console 等 Client 通信，解析 nGQL 的请求并生成执行计划。执行计划经过优化器优化之后，交与执行引擎执行。执行引擎会向 MetaService 请求点边的 Schema 和向存储引擎获取点边的数据。

GraphService 是个无状态的服务，可以无限的水平拓展，并且计算层的执行计划最终会下发到数据节点执行。

安装部署

NebulaGraph 提供两种部署方式：单机和集群。单机部署主要用于测试和体验使用，生产场景推荐集群方式。

单机运行

在单机上实践或者测试 NebulaGraph 的最好方式是通过 Docker 容器运行，参照文档拉取镜像，并进入容器：

    $ docker pull vesoft/nebula-graph:latest
    $ docker run --rm -ti vesoft/nebula-graph:latest bash

进入容器之后首先启动 Nebula 的所有 Services，再通过 Console 客户端连接本容器内部的 graphd 服务来执行 nGQL 语句

    $ cd /usr/local/nebula
    $ ./scripts/nebula.service start all
    $ ./bin/nebula -u user -p password
    (user@127.0.0.1) [(none)]> SHOW HOSTS;
    ===============================
    | Ip         | Port  | Status |
    ===============================
    | 172.17.0.2 | 44500 | online |
    -------------------------------
    Got 1 rows (Time spent: 15621/16775 us)

集群部署

环境准备

Nebula 支持编译安装和通过打包好的 Package 安装。由于 Nebula 依赖较多，简便起见推荐使用安装包安装。

本文准备了 3 台装有 CentOS 7.5 系统的机器，IP 如下所示:

    192.168.8.14 # cluster-14
    192.168.8.15 # cluster-15
    192.168.8.16 # cluster-16

在每台机器上下载对应的安装包，你可以在这里找到 https://github.com/vesoft-inc/nebula/releases

    $ wget -O nebula-1.0.0.el7-5.x86_64.rpm
    https://github.com/vesoft-inc/nebula/releases/download/v1.0.0/nebula-1.0.0.el7-5.x86_64.rpm

提示：由于Nebula 的版本一直在升级，请下载最新发布的安装包，避免出现低级错误。

此外由于 Nebula 的服务之间通信需要开放一些端口，所以可以临时关掉所有机器上的防火墙: （具体使用端口见 /usr/local/nebula/etc/ 下面的配置文件)

    $ systemctl disable firewalld

本文将按如下的方式部署 Nebula 的集群：

  - cluster-14: metad/storaged/graphd
  - cluster-15: metad/storaged
  - cluster-16: metad/storaged

安装

使用 rpm 安装上步准备好的安装包

    $ rpm -ivh nebula-*.rpm

Nebula 默认的安装目录位于 /usr/local/nebula

配置

Nebula 的所有配置文件都位于 /usr/local/nebula/etc 目录下，并且提供了三份默认配置。分别编辑这些配置文件:

第一份配置文件：nebula-metad.conf

metad 通过 raft 协议保证高可用，需要为每个 metad 的 service 都配置该服务部署的机器 ip 和端口。主要涉及 meta_server_addrs 和 local_ip 两个字段，其他使用默认配置。 cluster-14 上的两项配置示例如下所示：

    # Peers
    --meta_server_addrs=192.168.8.14:45500,192.168.8.15:45500,192.168.8.16:45500
    # Local ip
    --local_ip=192.168.8.14
    # Meta daemon listening port
    --port=45500

第二份配置文件：nebula-graphd.conf

graphd 运行时需要从 metad 中获取 schema 数据，所以在配置中必须显示指定集群中 metad 的 ip 地址和端口选项 meta_server_addrs ，其他使用默认配置。 cluster-14 上的 graphd 配置如下：

    # Meta Server Address
    --meta_server_addrs=192.168.8.14:45500,192.168.8.15:45500,192.168.8.16:45500

第三份配置文件：nebula-storaged.conf

storaged 也是使用的 raft 协议保证高可用，在数据迁移时会与 metad 通信，所以需要配置 metad 的地址和端口 meta_server_addrs 和本机地址 local_ip ，其 peers 可以通过 metad 获得。 cluster-14 上的部分配置选项如下：

    # Meta server address
    --meta_server_addrs=192.168.8.14:45500,192.168.8.15:45500,192.168.8.16:45500
    # Local ip
    --local_ip=192.168.8.14
    # Storage daemon listening port
    --port=44500

启动集群

cluster-14

    $ /usr/local/nebula/scripts/nebula.service start all
    [INFO] Starting nebula-metad...
    [INFO] Done
    [INFO] Starting nebula-graphd...
    [INFO] Done
    [INFO] Starting nebula-storaged...
    [INFO] Done

cluster-15/cluster-16

    $ /usr/local/nebula/scripts/nebula.service start metad
    [INFO] Starting nebula-metad...
    [INFO] Done
    $ /usr/local/nebula/scripts/nebula.service start storaged
    [INFO] Starting nebula-storaged...
    [INFO] Done

注：部分用户可能会遇到

    [WARN] The maximum files allowed to open might be too few: 1024

可以自己修改 /etc/security/limits.conf

测试集群

登陆集群中的一台，执行如下命令：

    $ /usr/local/nebula/bin/nebula -u user -p password --addr 192.168.8.14 --port 3699
    (user@192.168.8.14) [(none)]> SHOW HOSTS;
    ==================================
    | Ip           | Port  | Status  |
    ==================================
    | 192.168.8.14 | 44500 | offline |
    ----------------------------------
    Got 1 rows (Time spent: 3511/4024 us)