一，MySQL8 NDBCLuster 架构

MySQL 8 NDB Cluster 是一个高可用性、可扩展性和实时性的分布式数据库系统，它基于 MySQL Server 和 NDB 存储引擎。NDB Cluster 采用共享磁盘存储和并行查询处理，可以在多个服务器节点上水平扩展数据和负载，提供高性能和高可用性。
以下是 MySQL 8 NDB Cluster 的架构组成部分：


1.数据节点（Data Nodes）：数据节点是 NDB Cluster 的核心组件，负责存储和处理数据。数据节点使用 NDB 存储引擎，它是一个内存和磁盘混合存储引擎，将数据存储在内存中以提供快速的读写操作。每个数据节点都有自己的数据和索引，并参与并行查询处理。数据节点通过多播或 TCP/IP 网络互相通信，以保持数据的一致性和可用性。
2.管理节点（Management Nodes）：管理节点是负责整个集群的管理、配置和监控的组件。它们维护集群的拓扑结构、元数据信息和集群配置。管理节点提供了一个控制台界面（ndb_mgm）和管理 API，允许管理员进行集群管理操作，如启动和停止集群、添加或删除数据节点等。
3.SQL 节点（SQL Nodes）：SQL 节点是连接客户端和数据节点的桥梁，它们提供了标准的 MySQL Server 接口和 SQL 查询支持。SQL 节点收到客户端的查询请求后，将查询转发给相应的数据节点进行处理，并将结果返回给客户端。SQL 节点还负责解析查询计划、优化查询以及缓存查询结果等。
4.数据复制（Data Replication）：NDB Cluster 支持数据的复制机制，可以将数据节点的数据复制到其他节点，提高数据的冗余和可用性。复制可以配置为同步复制或异步复制，可根据应用程序的需求进行配置。
5.事务控制（Transaction Handling）：NDB Cluster 提供 ACID（原子性、一致性、隔离性和持久性）事务支持，保证数据的一致性和可靠性。事务可以跨多个数据节点进行操作，并且支持标准的事务隔离级别。
6.集群监控（Cluster Monitoring）：NDB Cluster 提供了丰富的监控和诊断工具，用于实时监控集群的状态和性能指标。可以使用管理节点提供的控制台界面或命令行工具来查看集群的运行状态、资源利用情况和故障诊断信息。


MySQL 8 NDB Cluster 提供了高可用性和可扩展性的分布式数据库解决方案，适用于大规模并发访问和高性能要求的应用程序。它的架构设计允许在集群中添加或删除节点，实现无停机扩缩容，并提供自动容错和恢复机制，以确保数据的持久性和高可靠性

二，以下是在 Docker 中安装 MySQL 8 NDB Cluster 的一般步骤：


1.安装 Docker：确保已经在主机上安装了 Docker。可以通过访问 Docker 官方网站（https://docs.docker.com/get-docker/）获取适用于你的操作系统的安装指南和步骤。
2.创建 Docker 网络：在开始之前，创建一个 Docker 网络，用于容器之间的通信。打开终端（命令提示符）并运行以下命令：


   docker network create my-cluster-network


3.拉取 MySQL 镜像：运行以下命令从 Docker Hub 上拉取 MySQL 8 镜像（包括 NDB 存储引擎）：


   docker pull mysql/mysql-cluster


4.创建 NDB 数据节点容器：创建 NDB 数据节点的容器。运行以下命令创建一个 NDB 数据节点容器，并将其连接到前面创建的网络：


   docker run -d --net=my-cluster-network --name=ndb_data_node1 mysql/mysql-cluster ndbd


可以根据需要创建更多的数据节点容器，只需调整 --name 参数和容器名称即可。


5.创建管理节点容器：创建 NDB Cluster 的管理节点容器。运行以下命令创建一个管理节点容器，并将其连接到前面创建的网络：


   docker run -d --net=my-cluster-network --name=management_node mysql/mysql-cluster ndb_mgmd


6.获取管理节点容器的 IP 地址：通过查看管理节点容器的 IP 地址，以便在后续的步骤中连接到管理节点。运行以下命令：


   docker inspect -f '{{range.NetworkSettings.Networks}}{{.IPAddress}}{{end}}' management_node


记下返回的 IP 地址。


7.创建 SQL 节点容器：创建 SQL 节点的容器。运行以下命令创建一个 SQL 节点容器，并将其连接到前面创建的网络。将 <management-node-ip> 替换为第 6 步中获取的管理节点 IP 地址：


   docker run -d --net=my-cluster-network --name=sql_node -e MYSQL_HOST=<management-node-ip> mysql/mysql-cluster mysqld


8.运行 SQL 节点容器：运行以下命令来启动 SQL 节点容器：


   docker start sql_node

现在，你已经在 Docker 中成功安装了 MySQL 8 NDB Cluster。可以使用任何 MySQL 客户端工具连接到 SQL 节点容器的 IP 地址，并开始使用 NDB Cluster 数据库。
请注意，以上步骤仅供参考，你可能需要根据你的具体需求和环境进行适当的调整。此外，确保在操作之前阅读和理解 MySQL 8 NDB Cluster 的官方文档，并根据需要进行相应的配置和调整。

三，以下是优化在 Docker 中安装 MySQL 8 NDB Cluster 的步骤：


1.创建 Docker 网络：确保在创建 Docker 网络时，指定一个自定义的子网和网关。这样可以更好地管理容器的网络，并避免与现有网络冲突。例如：


   docker network create --subnet=172.18.0.0/16 --gateway=172.18.0.1 my-cluster-network




2.使用 Docker Compose：使用 Docker Compose 工具来管理和配置 Docker 容器。创建一个名为 docker-compose.yml 的文件，并按以下示例进行配置：


   version: '3'
   services:
     ndb_data_node1:
       image: mysql/mysql-cluster
       command: ndbd
       networks:
         - my-cluster-network


     management_node:
       image: mysql/mysql-cluster
       command: ndb_mgmd
       networks:
         - my-cluster-network


     sql_node:
       image: mysql/mysql-cluster
       command: mysqld
       environment:
         - MYSQL_HOST=management_node
       networks:
         - my-cluster-network


   networks:
     my-cluster-network:
       ipam:
         config:
           - subnet: 172.18.0.0/16
             gateway: 172.18.0.1


然后，只需运行以下命令运行所有容器：
   docker-compose up -d


使用 Docker Compose 还可以更轻松地扩展和管理容器，以及定义更复杂的配置选项。


3.数据持久化：如果需要在容器之间保留数据持久化，可以使用 Docker 卷（volumes）将数据目录映射到主机。这样可以确保在容器重新创建或更新时，数据不会丢失。例如，在 docker-compose.yml 中添加卷映射：


   version: '3'
   services:
     ndb_data_node1:
       image: mysql/mysql-cluster
       command: ndbd
       networks:
         - my-cluster-network
       volumes:
         - data-node1:/var/lib/mysql-cluster


   volumes:
     data-node1:


这样，数据节点的数据目录将被映射到主机上的 Docker 卷。


4.自定义配置：如有需要，你可以通过使用自定义的配置文件来配置 MySQL Cluster。创建一个名为 my.cnf 的配置文件，并将其挂载到容器中。例如，在 docker-compose.yml 中添加配置文件挂载：


   version: '3'
   services:
     ndb_data_node1:
       image: mysql/mysql-cluster
       command: ndbd
       networks:
         - my-cluster-network
       volumes:
         - ./my.cnf:/etc/my.cnf


   networks:
     my-cluster-network:
       ipam:
         config:
           - subnet: 172.18.0.0/16
             gateway: 172.18.0.1


在 my.cnf 文件中，你可以设置各种 MySQL 和 NDB Cluster 的配置选项，以满足你的特定需求。
这些优化步骤可以改善你在 Docker 中安装 MySQL 8 NDB Cluster 的体验，并提供更好的灵活性和可扩展性。根据你的需求，你还可以进一步调整和优化配置，以满足特定的性能和安全要求