一、前言与背景
在数字化转型浪潮下，企业对数据库的高可用性要求日益提高。金仓数据库（KingbaseES）作为国产数据库的领军产品，其集群解决方案能够有效保障业务连续性。本文将详细介绍如何将单机版KES数据库升级为一主一备的高可用集群架构。
1.1 单机转集群的价值
- 高可用保障：主节点故障时自动切换，确保服务不中断
- 负载均衡：支持读写分离，提升系统整体性能
- 数据安全：实时同步机制保障数据零丢失
- 平滑升级：最小化业务中断时间，降低升级风险
1.2 适用场景
- 业务系统升级：从测试环境转向生产环境
- 容灾体系建设：构建同城双活或异地灾备
- 性能扩展：应对业务量快速增长
二、环境准备
2.1 硬件配置要求
| 组件 | 最低要求 | 推荐配置 |
|---|---|---|
| 服务器数量 | 2台 | 3台（含仲裁） |
| 每台CPU | 4核 | 8核 |
| 每台内存 | 8GB | 16GB |
| 存储空间 | 100GB | 500GB SSD |
| 网络带宽 | 千兆 | 万兆 |
2.2 软件环境
操作系统：
- 支持UOS 20、CentOS 7.4+等主流Linux发行版
- 需关闭防火墙或放行54321（数据库）、22（SSH）端口
数据库版本：
- KingbaseES V9R2及以上版本
- 确保所有节点版本一致
依赖工具：
- SSH免密登录配置
- NTP时间同步服务
- 数据库部署工具（自带）
三、详细实施步骤
3.1 前期检查
主节点检查：
# 检查服务状态 ps -ef | grep kingbase sys_ctl status -D /data # 验证数据库连接 ksql -U system -d test -c "SELECT version();"
备节点准备：
# 创建数据目录 mkdir -p /data chown kingbase:kingbase /data chmod 700 /data
3.2 单机转集群操作
1. 停止单机服务
sys_ctl stop -D /data
2. 启动部署工具
cd /KingbaseES/V9/Server/bin ./deploy_gui.sh
3. 集群配置流程
新建项目"project1"
创建集群"cluster1"
配置基础参数：
- 数据库安装包路径
- 管理员密码（默认kingbase）
- 现有数据目录（/data）
- 信任网关IP
添加主节点（node1）：
- IP：192.168.40.111
- root密码验证
- License文件指定
添加备节点（node2）：
- IP：192.168.40.112
- 相同配置流程
4. 常见问题处理
权限问题：
# 清理临时文件 rm -rf /data/kingbase.conf_back_* chown kingbase:kingbase /data -R
日志文件问题：
mkdir -p /data/sys_log touch /data/sys_log/logfile ln -s /data/sys_log/logfile /logfile chmod 775 /logfile
3.3 集群验证
状态检查：
repmgr service status
VIP验证：
ip a show ens192 # 应显示VIP地址（如192.168.40.115）
数据同步测试：
-- 主节点创建测试表 CREATE TABLE cluster_test(id int PRIMARY KEY); INSERT INTO cluster_test VALUES(1); -- 备节点查询验证 SELECT * FROM cluster_test;
四、集群管理
4.1 日常运维命令
| 功能 | 命令 |
|---|---|
| 启动集群 | sys_monitor.sh start |
| 停止集群 | sys_monitor.sh stop |
| 查看状态 | repmgr service status |
| 主备切换 | repmgr standby switchover |
| 添加新节点 | repmgr node add --host=new_node --user=esrep --database=esrep |
4.2 监控配置
关键指标监控：
同步延迟：
SELECT * FROM sys_stat_replication;资源使用：
docker stats <容器ID>日志分析：
tail -f /home/kingbase/cluster/project1/cluster1/kingbase/log/hamgr.log
4.3 备份策略
物理备份：
sys_rman backup -B /backup -b full -U system -d test
逻辑备份：
sys_dump -h VIP -U system -Fc -f /backup/cluster.dump test
五、性能优化
5.1 参数调优
共享内存：
ALTER SYSTEM SET shared_buffers = '4GB';
WAL配置：
ALTER SYSTEM SET wal_level = 'replica'; ALTER SYSTEM SET max_wal_senders = 10;
5.2 架构优化建议
读写分离：
// JDBC连接字符串示例 jdbc:kingbase8://VIP:54321/test?targetServerType=master连接池配置：
properties
spring.datasource.hikari.maximum-pool-size=20 spring.datasource.hikari.minimum-idle=5
六、故障处理
6.1 常见问题
脑裂问题：
# 确定有效主节点 repmgr cluster show # 强制重新加入 repmgr node rejoin -h 主节点IP --force-rewind
同步中断：
# 检查网络连接 telnet 备节点IP 54321 # 重新初始化备节点 sys_basebackup -h 主节点IP -U system -D /data -X stream
七、总结与展望
通过本文的详细指导，我们成功将单机版KES升级为一主一备的高可用集群。该方案具有以下优势：
- 高可靠性：RPO=0，RTO<30秒
- 易于维护：图形化工具简化管理
- 国产化兼容：支持主流国产CPU和操作系统
未来可进一步扩展：
- 升级至三节点集群增强容灾能力
- 集成KFS实现异构数据库同步
- 结合Kubernetes实现容器化部署
最佳实践建议：
- 定期进行故障演练
- 监控同步延迟关键指标
- 保持系统补丁及时更新
