图数据库 Nebula Graph 的安装部署

Nebula Graph：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，Nebula Graph 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。

本文目录

1. 简介
2. Nebula 整体架构 Meta Service
3. Storage Service
4. Graph Service

简介

Nebula Graph 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 Nebula Graph 目前支持 RocksDB 和 HBase 两种方式。

感谢 Nebula Graph 社区 Committer 伊兴路供稿本文。

Nebula Graph整体架构

Nebula Graph 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:

1. 管理各种元信息，比如 Schema
2. 指挥存储扩容和数据迁移

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。Nebula Graph 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

Nebula Graph 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 Nebula Graph 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：

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

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)

附录

Nebula Graph：一个开源的分布式图数据库。

GitHub：https://github.com/vesoft-inc/nebula

知乎：https://www.zhihu.com/org/nebulagraph/posts

微博：https://weibo.com/nebulagraph