配置高可用性的MySQL服务器负载均衡群集

来源： 天新网 作者： 若水   2008-05-08/08:52

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MYSQL客户端下载：Navicat for MySQL简体中文版V8.1.20

这篇论坛文章要介绍了配置一个高可用性的MySQL服务器负载均衡群集的具体过程，详细内容请参考下文：

本文将告诉你如何配置一个三个节点的MySQL 5数据库服务器群集:两个存储节点和一个

管理节点。这个群集是由用提供“heartbeat心跳”(用来检查另外一个节点是否活动)和

“ldirectord”(将请求分发到MySQL群集的节点)的Ultra Monkey安装包的两个节点组成的

一个高可用性负载均衡器。

本文我们的每个节点使用Debian Sarge Linux系统。其它Linux发行版本的安装可能一点点

区别。MySQL的版本我们使用5.0.19。如果你不想使用MySQL 5，你也可以使用MySQL 4.1，尽

管我还没有测试过。

本文是一篇实践应用指导;它没有涉及太多的理论。关于群集的理论你可以在网上找到很多。

一 服务器

我使用下面的Debian服务器，它们都在同一个网段(本例如:192.168.0.x):

sql1.test.com: 192.168.0.101 MySQL 群集节点 1

sql2.test.com: 192.168.0.102 MySQL 群集节点 2

loadb1.test.com: 192.168.0.103 负载均衡 1 / MySQL 群集管理服务器

loaDB2.test.com: 192.168.0.104 负载均衡 2

另外我们需要一个虚拟IP地址:192.168.0.105。它会安排给这个MySQL群集的负载均衡,以便于

应用程序通过统一单独的IP地址来访问群集。

尽管我们想在MySQL群集中使用两个节点,但是我们仍然需要第三个节点,MySQL群集管理服务器

,主要的一个原因是:如果其中一个MySQL群集节点坏了，而MySQL群集管理服务器没有运行，那

么两个群集节点上的数据将会不一致(“split brain”)。我们需要它来配置MySQL群集.

因此我们的安装一般需要五台机器：

2个MySQL群集节点 + 1个群集管理服务器 + 2个负载均衡 = 5

因为群集管理服务器没有使用多少资源，系统将会空着什么都不做，所以我们可以把我们的第一

个负载均衡和它一起放在同一台机器上，这样可以节约我们一台服务器，所以最好我们只需要四台

机器。

二 配置MySQL群集管理服务器

首先我们要下载MySQL 5.0.19，并安装群集管理服务器(ndb_mgmd)和群集管理客户端 (ndb_mgm - 它

可以用来监控群集的运行情况). 下面的步骤是在loadb1.test.com (192.168.0.103)上进行的:

loadb1.test.com:

mkdir /usr/src/mysql-mgm

cd /usr/src/mysql-mgm

wget http://dev.mysql.com/get/Downloads/MySQL-5.0/mysql-max-5.0.19-linux-i686-\

glibc23.tar.gz/from/http://www.mirrorservice.org/sites/ftp.mysql.com/

tar xvfz mysql-max-5.0.19-linux-i686-glibc23.tar.gz

cd mysql-max-5.0.19-linux-i686-glibc23

mv bin/ndb_mgm /usr/bin

mv bin/ndb_mgmd /usr/bin

chmod 755 /usr/bin/ndb_mg*

cd /usr/src

rm -rf /usr/src/mysql-mgm

下一步，我们必须创建群集的配置文件,/var/lib/mysql-cluster/config.ini:

loadb1.test.com:

mkdir /var/lib/mysql-cluster

cd /var/lib/mysql-cluster

vi config.ini

———-

[NDBD DEFAULT]

NoOfReplicas=2

[MYSQLD DEFAULT]

[NDB_MGMD DEFAULT]

[TCP DEFAULT]

# Section for the cluster management node

[NDB_MGMD]

# IP address of the management node (this system)

HostName=192.168.0.103

# Section for the storage nodes

[NDBD]

# IP address of the first storage node

HostName=192.168.0.101

DataDir= /var/lib/mysql-cluster

[NDBD]

# IP address of the second storage node

HostName=192.168.0.102

DataDir=/var/lib/mysql-cluster

# one [MYSQLD] per storage node

[MYSQLD]

[MYSQLD]

———-

实际应用中请将文件中的IP地址换成你相应的IP。

这篇论坛文章要介绍了配置一个高可用性的MySQL服务器负载均衡群集的具体过程，详细内容请参考下文：

本文将告诉你如何配置一个三个节点的MySQL 5数据库服务器群集:两个存储节点和一个

管理节点。这个群集是由用提供“heartbeat心跳”(用来检查另外一个节点是否活动)和

“ldirectord”(将请求分发到MySQL群集的节点)的Ultra Monkey安装包的两个节点组成的

一个高可用性负载均衡器。

本文我们的每个节点使用Debian Sarge Linux系统。其它Linux发行版本的安装可能一点点

区别。MySQL的版本我们使用5.0.19。如果你不想使用MySQL 5，你也可以使用MySQL 4.1，尽

管我还没有测试过。

本文是一篇实践应用指导;它没有涉及太多的理论。关于群集的理论你可以在网上找到很多。

一 服务器

我使用下面的Debian服务器，它们都在同一个网段(本例如:192.168.0.x):

sql1.test.com: 192.168.0.101 MySQL 群集节点 1

sql2.test.com: 192.168.0.102 MySQL 群集节点 2 #p#分页标题#e#

loadb1.test.com: 192.168.0.103 负载均衡 1 / MySQL 群集管理服务器

loaDB2.test.com: 192.168.0.104 负载均衡 2

另外我们需要一个虚拟IP地址:192.168.0.105。它会安排给这个MySQL群集的负载均衡,以便于

应用程序通过统一单独的IP地址来访问群集。

尽管我们想在MySQL群集中使用两个节点,但是我们仍然需要第三个节点,MySQL群集管理服务器

,主要的一个原因是:如果其中一个MySQL群集节点坏了，而MySQL群集管理服务器没有运行，那

么两个群集节点上的数据将会不一致(“split brain”)。我们需要它来配置MySQL群集.

因此我们的安装一般需要五台机器：

2个MySQL群集节点 + 1个群集管理服务器 + 2个负载均衡 = 5

因为群集管理服务器没有使用多少资源，系统将会空着什么都不做，所以我们可以把我们的第一

个负载均衡和它一起放在同一台机器上，这样可以节约我们一台服务器，所以最好我们只需要四台

机器。

二 配置MySQL群集管理服务器

首先我们要下载MySQL 5.0.19，并安装群集管理服务器(ndb_mgmd)和群集管理客户端 (ndb_mgm - 它

可以用来监控群集的运行情况). 下面的步骤是在loadb1.test.com (192.168.0.103)上进行的:

loadb1.test.com:

mkdir /usr/src/mysql-mgm

cd /usr/src/mysql-mgm

wget http://dev.mysql.com/get/Downloads/MySQL-5.0/mysql-max-5.0.19-linux-i686-\

glibc23.tar.gz/from/http://www.mirrorservice.org/sites/ftp.mysql.com/

tar xvfz mysql-max-5.0.19-linux-i686-glibc23.tar.gz

cd mysql-max-5.0.19-linux-i686-glibc23

mv bin/ndb_mgm /usr/bin

mv bin/ndb_mgmd /usr/bin

chmod 755 /usr/bin/ndb_mg*

cd /usr/src

rm -rf /usr/src/mysql-mgm

下一步，我们必须创建群集的配置文件,/var/lib/mysql-cluster/config.ini:

loadb1.test.com:

mkdir /var/lib/mysql-cluster

cd /var/lib/mysql-cluster

vi config.ini

———-

[NDBD DEFAULT]

NoOfReplicas=2

[MYSQLD DEFAULT]

[NDB_MGMD DEFAULT]

[TCP DEFAULT]

# Section for the cluster management node

[NDB_MGMD]

# IP address of the management node (this system)

HostName=192.168.0.103

# Section for the storage nodes

[NDBD]

# IP address of the first storage node

HostName=192.168.0.101

DataDir= /var/lib/mysql-cluster

[NDBD]

# IP address of the second storage node

HostName=192.168.0.102

DataDir=/var/lib/mysql-cluster

# one [MYSQLD] per storage node

[MYSQLD]

[MYSQLD]

———-

实际应用中请将文件中的IP地址换成你相应的IP。

你应该看到像这样的输出:

MySQL> SELECT * FROM testtable;

+——+

| i |

+——+

| 1 |

| 2 |

+——+

2 rows in set (0.05 sec)

所以每个群集节点都有着相同的数据！

现在让我们看看如果我们停止节点1（sql1.example.com）:运行

sql1.example.com:

killall ndbd

并检查

ps aux | grep ndbd | grep -iv grep

看看所有的ndbd进程已经结束了。如果你仍然看见ndbd进程，再运行

killall ndbd

直到所有的ndbd进程都结束。

现在让在我们的管理服务器上，检查群集的状态（loadb1.example.com）:

loadb1.example.com:

ndb_mgm

在ndb_mgm控制台上输入

show;

你应该看到这些:

ndb_mgm> show;

Connected to Management Server at: localhost:1186

Cluster Configuration

———————

[ndbd(NDB)] 2 node(s)

id=2 (not connected, accepting connect from 192.168.0.101)

id=3 @192.168.0.102 (Version: 5.0.19, Nodegroup: 0, Master)

[ndb_mgmd(MGM)] 1 node(s)

id=1 @192.168.0.103 (Version: 5.0.19)

[mysqld(API)] 2 node(s)

id=4 @192.168.0.101 (Version: 5.0.19)

id=5 @192.168.0.102 (Version: 5.0.19)

ndb_mgm>

你看见，sql1.example.com节点没有连接上了。

输入：

quit;

退出ndb_mgm控制台。

让我们检查sql2.example.com节点:

sql2.example.com:

mysql -u root -p

USE mysqlclustertest;

SELECT * FROM testtable;

quit;

SELECT查询出的结果应该依然是:

mysql> SELECT * FROM testtable;

+——+

| i |

+——+

| 1 |

| 2 |

+——+

2 rows in set (0.17 sec)

Ok,所有的测试都正常,现在让我们再次启动sql1.test.com节点：

sql1.example.com:

ndbd #p#分页标题#e#

五 如何重新启动群集

现在让我们设想你由于修改了loadb1.test.com节点上的/var/lib/mysql-cluster/config.ini

或者其它原因，需要重新启动MySQL群集。为了这样做，你要使用loadb1.example.com节点上的

ndb_mgm群集管理客户端:

loadb1.test.com:

ndb_mgm

在ndb_mgm控制台上，你输入

shutdown;

你将看到像这样的信息：

ndb_mgm> shutdown;

Node 3: Cluster shutdown initiated

Node 2: Node shutdown completed.

2 NDB Cluster node(s) have shutdown.

NDB Cluster management server shutdown.

ndb_mgm>

这意味着群集节点sql1.test.com和sql2.test.com,已经群集管理服务器都已经关闭。

运行

quit;

退出 ndb_mgm 控制台。

为启动群集管理服务器，在loadb1.test.com上这样做：

loadb1.test.com:

ndb_mgmd -f /var/lib/mysql-cluster/config.ini

并在sql1.test.com 和 sql2.test.com 上运行:

sql1.example.com / sql2.example.com:

ndbd

或者，你刚修改过loadb1.test.com上的/var/lib/mysql-cluster/config.ini文件:

ndbd –initial

在这之后，你可以在loadb1.test.com上检查看看群集是否已经重启:

loadb1.test.com:

ndb_mgm

在ndb_mgm控制台，输入

show;

来查看当前群集的状态。所有节点重启后可能需要一点点时间来报告已经连接上。

输入：

quit;

退出ndb_mgm控制台。

六 配置负载均衡

我们的MySQL群集已经现在完成了，你现在可以开始使用它了。然而，我们没有一个访问群集的

单独的IP地址，这意味着你必须配置应用程序一部分使用MySQL群集节点1（sql1.test.com）,另

外的部分使用节点2（sql2.test.com).当然，所有的应用程序只是需要使用一个节点，但如果你

不想在群集节点之间分流负载，那你拥有一个群集的目的是什么?另外一个问题是，如果一个群集

节点坏掉了怎么办？那么使用这个群集节点的应用程序将根本不能够工作了。

这里的解决方案是在MySQL群集前端配置一个负载均衡器来在每个MySQL群集节点之间平衡负载。

负载均衡器在群集节点之间配置一个共享的虚拟IP地址,所有你的应用程序使用这个虚拟IP地址来

访问群集。如果其中一个节点坏掉，那么你的应用程序将仍然可以工作，因为负载均衡器将请求转移

到了工作正常的另外一个节点。

现在在这个例子中负载均衡器成为了瓶颈。如果这个负载均衡器坏掉了怎么办呢？因此我们将以（active/passive）

主动/被动安装方式来配置两个负载均衡器。这意味着我们有一个负载均衡器是主动的，另外一个是

热备的，当主动的那个坏掉了，它将会变为主动。每个负载均衡器都使用heartbeat（心跳）来检查

另外一个负载均衡器的活动情况，同时负载均衡器也使用ldirectord,它负责将流量分配到群集节点。

heartbeat和ldirectord都在我们将要安装的 Ultra Monkey 安装包中。

loadb1.test.com 和 loaDB2.test.com 节点的系统内核支持IPVS(IP虚拟服务器) 非常重要。

IPVS是在Linux内核的传输层执行负载均衡的。

6.1 安装 Ultra Monkey

好，现在让我们开始: 首先我们启用loadb1.test.com 和 loadb2.test.com节点上IPVS:

loadb1.example.com / loadb2.example.com:

modprobe ip_vs_dh

modprobe ip_vs_ftp

modprobe ip_vs

modprobe ip_vs_lblc

modprobe ip_vs_lblcr

modprobe ip_vs_lc

modprobe ip_vs_nq

modprobe ip_vs_rr

modprobe ip_vs_sed

modprobe ip_vs_sh

modprobe ip_vs_wlc

modprobe ip_vs_wrr

为了在启动时IPVS模块,我们在/etc/modules列举了模块:

loadb1.test.com / loadb2.test.com:

vi /etc/modules

ip_vs_dh

ip_vs_ftp

ip_vs

ip_vs_lblc

ip_vs_lblcr

ip_vs_lc

ip_vs_nq

ip_vs_rr

ip_vs_sed

ip_vs_sh

ip_vs_wlc

ip_vs_wrr

现在我们编辑/etc/apt/sources.list,添加 Ultra Monkey 的下载点，然后我们安装Ultra Monkey：

loadb1.test.com / loadb2.test.com:

vi /etc/apt/sources.list

deb http://www.ultramonkey.org/download/3/ sarge main

deb-src http://www.ultramonkey.org/download/3 sarge main

apt-get update

apt-get install ultramonkey libdbi-Perl libdbd-mysql-perl libmysqlclient14-dev

现在Ultra Monkey已经安装了，如果你看到下面这样的警告:

| libsensors3 not functional

|

| It appears that your kernel is not compiled with sensors support. As a

| result, libsensors3 will not be functional on your system.

|

| If you want to enable it, have a look at “I2C Hardware Sensors Chip

| support” in your kernel configuration.

你可以忽略它。 #p#分页标题#e#

回答下面的问题：

Do you want to automatically load IPVS rules on boot?

<-- No

Select a daemon method.

<-- none

我刚安装的libdbd-mysql-perl安装包不能够在MySQL 5(我们在MySQL群集上使用MySQL 5)，

因此我们安装最新的DBD::mysql Perl安装包:

loadb1.test.com / loaDB2.test.com:

cd /tmp

wget http://search.cpan.org/CPAN/authors/id/C/CA/CAPTTOFU/DBD-MySQL-3.0002.tar.gz

tar xvfz DBD-mysql-3.0002.tar.gz

cd DBD-mysql-3.0002

Perl Makefile.PL

make

make install

我们必须先启用packet forwarding：

loadb1.example.com / loadb2.example.com:

vi /etc/sysctl.conf

# Enables packet forwardingnet.ipv4.ip_forward = 1

6.2 配置heartbeat（心跳）

我们通过创建三个文件（loadb1.test.com 和 loadb2.test.com的文件必须完全一样）来配置heartbeat：

loadb1.test.com / loadb2.test.com:

vi /etc/ha.d/ha.cf

logfacility local0

bcast eth0

mcast eth0 225.0.0.1 694 1 0

auto_failback off

node loadb1

node loadb2

respawn hacluster /usr/lib/heartbeat/ipfail

apiauth ipfail gid=haclient uid=hacluster

请记住：你必须列出节点名称(本例中是loadb1 和 loadb2)

uname -n

除了这些，我们不需要对这个文件做任何修改。

vi /etc/ha.d/haresources

loadb1 \

ldirectord::ldirectord.cf \

LVSSyncDaemonSwap::master \

IPaddr2::192.168.0.105/24/eth0/192.168.0.255

你必须列举其中一个负载均衡节点名称(这里是：loadb1)，并且列出

虚拟IP地址(192.168.0.105)和广播地址(192.168.0.255).

vi /etc/ha.d/authkeys

auth 3

3 md5 somerandomstring

somerandomstring是loadb1 和 loadb2 用来相互认证的两个heartbeat守护进程的密码。

这里设置成你自己的密码。你可以选择3种加密方式。我一般使用md5来加密。

/etc/ha.d/authkeys应该是root帐号只读，这里我们这样做:

loadb1.test.com / loadb2.test.com:

chmod 600 /etc/ha.d/authkeys

6.3 配置 ldirectord

现在我们为ldirectord创建配置文件, 负载均衡器:

loadb1.example.com / loadb2.example.com:

vi /etc/ha.d/ldirectord.cf

# Global Directives

checktimeout=10

checkinterval=2

autoreload=no

logfile="local0"

quiescent=yes

virtual = 192.168.0.105:3306

service = mysql

real = 192.168.0.101:3306 gate

real = 192.168.0.102:3306 gate

checktype = negotiate

login = "ldirector"

passwd = "ldirectorpassword"

database = "ldirectordb"

request = "SELECT * FROM connectioncheck"

scheduler = wrr

请填入正确的虚拟IP地址(192.168.0.105)和正确的MySQL群集节点的IP地址(192.168.0.101 和 192.168.0.102)。

3306是MySQL运行时默认的端口。我们也指定了一个MySQL用户(ldirector)和密码(ldirectorpassword),一个数据库(ldirectordb)和

一条SQL查询。ldirectord 使用这些信息来测试MySQL群集节点，以此来检查它们的是否一直可用。下一步我们将用ldirector用户来

创建ldirectordb数据库。

现在我们为heartbeat创建系统必需的启动连接，并移除ldirectord（因为ldirectord将由heartbeat来启动):

loadb1.test.com / loadb2.test.com:

update-rc.d -f heartbeat remove

update-rc.d heartbeat start 75 2 3 4 5 . stop 05 0 1 6 .

update-rc.d -f ldirectord remove

6.4 创建数据库ldirector

下面我们在MySQL群集节点sql1.test.com 和 sql2.test.com上创建ldirector数据库。这个数据库将会用于我们的负载均衡器来检查

MySQL群集节点的可用性。

sql1.test.com:

mysql -u root -p

GRANT ALL ON ldirectordb.* TO 'ldirector'@'%' IDENTIFIED BY 'ldirectorpassword';

FLUSH PRIVILEGES;

CREATE DATABASE ldirectordb;

USE ldirectordb;

CREATE TABLE connectioncheck (i INT) ENGINE=NDBCLUSTER;

INSERT INTO connectioncheck () VALUES (1);

quit;

sql2.test.com:

mysql -u root -p

GRANT ALL ON ldirectordb.* TO 'ldirector'@'%' IDENTIFIED BY 'ldirectorpassword';

FLUSH PRIVILEGES;

CREATE DATABASE ldirectordb;

quit;

6.4 为负载均衡准备MySQL群集节点

最后我们必须配置MySQL群集节点sql1.test.com 和 sql2.test.com来接受虚拟IP地址192.168.0.105。

sql1.test.com / sql2.test.com:

apt-get install iproute

在/etc/sysctl.conf里面添加下面的内容:

vi /etc/sysctl.conf

# Enable configuration of arp_ignore option

net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1 #p#分页标题#e#

# When an arp request is received on eth0, only respond if that address is

# configured on eth0. In particular, do not respond if the address is

# configured on lo

net.ipv4.conf.eth0.arp_ignore = 1

# Ditto for eth1, add for all ARPing interfaces

#net.ipv4.conf.eth1.arp_ignore = 1

# Enable configuration of arp_announce option

net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2

# When making an ARP request sent through eth0 Always use an address that

# is configured on eth0 as the source address of the ARP request. If this

# is not set, and packets are being sent out eth0 for an address that is on

# lo, and an arp request is required, then the address on lo will be used.

# As the source IP address of arp requests is entered into the ARP cache on

# the destination, it has the effect of announcing this address. This is

# not desirable in this case as adresses on lo on the real-servers should

# be announced only by the Linux-director.

net.ipv4.conf.eth0.arp_announce = 2

# Ditto for eth1, add for all ARPing interfaces

#net.ipv4.conf.eth1.arp_announce = 2

sysctl -p

将下面这段加入到/etc/network/interfaces:

sql1.test.com / sql2.test.com:

vi /etc/network/interfaces

auto lo:0

iface lo:0 inet static

address 192.168.0.105

netmask 255.255.255.255

pre-up sysctl -p > /dev/null

ifup lo:0

七.启动负载均衡器并测试

现在我们启动两个负载均衡管理器:

loadb1.test.com / loadb2.test.com:

/etc/init.d/ldirectord stop

/etc/init.d/heartbeat start

如果你没有看见错误，你需要现在重启每个负载均衡器:

loadb1.test.com / loadb2.test.com:

shutdown -r now

重启之后我们可以检查是否两个负载均衡器象期望一样工作：

loadb1.test.com / loadb2.test.com:

ip addr sh eth0

主动的负载均衡器应该列出了虚拟IP地址(192.168.0.105):

2: eth0: mtu 1500 qdisc pfifo_fast qlen 1000

link/ether 00:16:3e:45:fc:f8 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

inet 192.168.0.103/24 brd 192.168.0.255 scope global eth0

inet 192.168.0.105/24 brd 192.168.0.255 scope global secondary eth0

被动(热备)的负载均衡器应该显示如下:

2: eth0: mtu 1500 qdisc pfifo_fast qlen 1000

link/ether 00:16:3e:16:c1:4e brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

inet 192.168.0.104/24 brd 192.168.0.255 scope global eth0

loadb1.test.com / loadb2.test.com:

ldirectord ldirectord.cf status

主动负载均衡器上的输出:

ldirectord for /etc/ha.d/ldirectord.cf is running with pid: 1603

被动负载均衡器上的输出:

ldirectord is stopped for /etc/ha.d/ldirectord.cf

loadb1.example.com / loadb2.example.com:

ipvsadm -L -n

主动负载均衡器上的输出:

IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)

Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags

-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn

TCP 192.168.0.105:3306 wrr

-> 192.168.0.101:3306 Route 1 0 0

-> 192.168.0.102:3306 Route 1 0 0

被动负载均衡器上的输出:

IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)

Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags

-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn

loadb1.test.com / loadb2.test.com:

/etc/ha.d/resource.d/LVSSyncDaemonSwap master status

主动负载均衡器上的输出:

master running

(ipvs_syncmaster pid: 1766)

被动负载均衡器上的输出:

master stopped

(ipvs_syncbackup pid: 1440)

如果你的测试都是正常的，你现在可以从相同网络（192.168.0.x）中的其它服务器用虚拟IP地址192.168.0.105来访问MySQL数据库:

mysql -h 192.168.0.105 -u ldirector -p

(请记住：你的MySQL客户端必须至少是4.1版本的；旧的版本不能运行MySQL5。)

你现在可以关掉一个MySQL群集节点来测试；你应该仍然可以连接到MySQL数据库。

八 注解

运行一个MySQL群集时，这里有一些重要的东西需要记住:

–所有的数据都是存在内存！ 因此你的群集节点上需要大容量的内存。这里有每个节点需要内存

容量的计算公式:

(数据库大小SizeofDatabase * 复制数量NumberOfReplicas * 1.1 ) / 数据节点数量NumberOfDataNodes

所以如果你有一个数据库的大小是1GB,你应该为每个节点配备1.1GB内存！

–群集管理节点在监听1186端口上的任意连接。所以这意味着不是很安全，所以你应当在一个独立的网络上运行MySQL群集。