在 Oracle Linux 9 中安装和配置 Cassandra

Cassandra 是一个分布式的 NoSQL 数据库，它可以提供高可用性、高性能和高扩展性的数据存储和管理。Cassandra 的主要特点是使用一致性哈希算法来分配数据到不同的节点，以及使用 Gossip 协议来维护节点之间的通信和状态。Cassandra 还支持多数据中心的复制，以及对 JSON、CQL 和 Thrift 等多种数据格式和查询语言的支持。

本文将介绍如何在 Oracle Linux 9 系统上安装和配置 Cassandra，以及如何进行基本的数据库操作。本文假设您已经拥有了一个 Oracle Linux 9 的服务器，并且已经使用 root 用户登录。

先决条件

在安装和配置 Cassandra 之前，您需要满足以下的先决条件：

您的服务器至少需要 4 GB 的内存，以及 50 GB 的磁盘空间。
您的服务器需要能够访问互联网，以便下载 Cassandra 的安装包和依赖项。
您的服务器需要安装 Java 8 或更高版本，以及 Python 2.7 或更高版本。您可以使用以下命令来检查您的 Java 和 Python 的版本：
```
java -version
python --version
```

您需要为 Cassandra 创建一个专用的用户和组，以及一个数据目录。您可以使用以下命令来完成这些操作：

groupadd cassandra
useradd -g cassandra -s /bin/bash -d /var/lib/cassandra cassandra
mkdir -p /var/lib/cassandra
chown -R cassandra:cassandra /var/lib/cassandra

安装 Cassandra

在本节中，我们将介绍如何从 Apache 官方网站下载并安装 Cassandra 的最新版本。您也可以根据您的需要选择其他的安装源或者版本。

首先，您需要下载 Cassandra 的安装包，并解压到 /opt 目录下。您可以使用以下命令来完成这些操作：

cd /opt
wget https://downloads.apache.org/cassandra/4.0.1/apache-cassandra-4.0.1-bin.tar.gz
tar xzf apache-cassandra-4.0.1-bin.tar.gz

然后，您需要创建一个软链接，以便于后续的操作和升级。您可以使用以下命令来创建一个名为 cassandra 的软链接，指向刚刚解压的目录：

ln -s apache-cassandra-4.0.1 cassandra

接下来，您需要修改 Cassandra 的配置文件，以适应您的服务器的环境和需求。您可以使用以下命令来编辑 /opt/cassandra/conf/cassandra.yaml 文件：

vi /opt/cassandra/conf/cassandra.yaml

在编辑器中，您需要修改以下的配置项：

cluster_name：您可以为您的 Cassandra 集群指定一个名称，例如 MyCassandraCluster。如果您打算在多个数据中心部署 Cassandra，您需要确保所有的节点使用相同的集群名称。
seed_provider：您可以指定一组种子节点的地址，以便于新加入的节点能够发现集群中的其他节点。您可以使用以下的格式来指定种子节点的地址：
```
seed_provider:
  - class_name: org.apache.cassandra.locator.SimpleSeedProvider
    parameters:
      - seeds: "node1,node2,node3"
```
其中，node1,node2,node3 是您的种子节点的 IP 地址或者主机名，您可以根据您的实际情况进行修改。您至少需要指定一个种子节点的地址，建议指定两个或者三个，以提高可靠性和容错性。
listen_address：您可以指定您的节点的监听地址，即该节点接收其他节点的请求的地址。您可以使用以下的格式来指定监听地址：
```
listen_address: node1
```
其中，node1 是您的节点的 IP 地址或者主机名，您可以根据您的实际情况进行修改。如果您的节点有多个网卡或者地址，您需要确保指定一个能够被集群中的其他节点访问的地址。
rpc_address：您可以指定您的节点的 RPC 地址，即该节点接收客户端的请求的地址。您可以使用以下的格式来指定 RPC 地址：
```
rpc_address: node1
```
其中，node1 是您的节点的 IP 地址或者主机名，您可以根据您的实际情况进行修改。如果您的节点有多个网卡或者地址，您需要确保指定一个能够被客户端访问的地址。
endpoint_snitch：您可以指定您的节点的端点探测器，即该节点用于确定集群中的其他节点的位置和状态的组件。您可以使用以下的格式来指定端点探测器：
```
endpoint_snitch: GossipingPropertyFileSnitch
```
其中，GossipingPropertyFileSnitch 是一种常用的端点探测器，它可以根据节点的属性文件和 Gossip 协议来确定节点的位置和状态。如果您打算在多个数据中心部署 Cassandra，您需要使用这种端点探测器，并且修改 /opt/cassandra/conf/cassandra-rackdc.properties 文件，以指定每个节点所属的数据中心和机架的名称。
data_file_directories：您可以指定您的节点的数据文件目录，即该节点存储数据的位置。您可以使用以下的格式来指定数据文件目录：
```
data_file_directories:
  - /var/lib/cassandra/data
```
其中，/var/lib/cassandra/data 是您之前创建的数据目录，您可以根据您的实际情况进行修改。您可以指定多个数据文件目录，以利用多个磁盘的空间和性能。
commitlog_directory：您可以指定您的节点的提交日志目录，即该节点存储写入操作的日志的位置。您可以使用以下的格式来指定提交日志目录：
```
commitlog_directory: /var/lib/cassandra/commitlog
```
其中，/var/lib/cassandra/commitlog 是您之前创建的数据目录下的一个子目录，您可以根据您的实际情况进行修改。您只能指定一个提交日志目录，建议使用一个单独的磁盘或者分区，以提高性能和安全性。
hints_directory：您可以指定您的节点的提示目录，即该节点存储未能成功发送给其他节点的写入操作的提示的位置。您可以使用以下的格式来指定提示目录：
```
hints_directory: /var/lib/cassandra/hints
```
其中，/var/lib/cassandra/hints 是您之前创建的数据目录下的一个子目录，您可以根据您的实际情况进行修改。您只能指定一个提示目录，建议使用一个单独的磁盘或者分区，以提高性能和安全性。
authenticator：您可以指定您的节点的身份验证器，即该节点用于验证客户端的身份的组件。您可以使用以下的格式来指定身份验证器：
```
authenticator: PasswordAuthenticator
```

配置 Cassandra

在本节中，我们将介绍如何配置 Cassandra 的环境变量，以便于后续的操作和管理。

首先，您需要编辑 /etc/profile 文件，以添加 Cassandra 的安装目录到 PATH 环境变量中。您可以使用以下命令来编辑 /etc/profile 文件：

vi /etc/profile

在编辑器中，您需要在文件的末尾添加以下的内容：

export CASSANDRA_HOME=/opt/cassandra
export PATH=$PATH:$CASSANDRA_HOME/bin

然后，您需要使修改的环境变量生效。您可以使用以下命令来重新加载 /etc/profile 文件：

source /etc/profile

接下来，您需要修改 Cassandra 的启动脚本，以指定 Java 的安装路径。您可以使用以下命令来编辑 /opt/cassandra/bin/cassandra 文件：

vi /opt/cassandra/bin/cassandra

在编辑器中，您需要找到以下的内容：

#JAVA_HOME=/usr/local/jdk6

并且将其修改为：

JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_301

其中，/usr/java/jdk1.8.0_301 是您的 Java 的安装路径，您可以根据您的实际情况进行修改。

启动 Cassandra

在本节中，我们将介绍如何启动 Cassandra，并验证其是否正常运行。

首先，您需要使用以下命令来启动 Cassandra：

cassandra

然后，您需要使用以下命令来检查 Cassandra 的运行状态：

nodetool status

如果您看到以下的输出，说明 Cassandra 已经成功启动，并且您的节点已经加入到集群中：

Datacenter: datacenter1
=======================
Status=Up/Down
|/ State=Normal/Leaving/Joining/Moving
--  Address    Load       Tokens       Owns (effective)  Host ID                               Rack
UN  192.168.1.1  103.77 KiB  256          100.0%            3a2c0b2a-5c4c-4f0f-8f0c-3a2c0b2a5c4c  rack1

其中，UN 表示该节点的状态是 Up 和 Normal，即该节点是可用的并且已经完成了数据分配。192.168.1.1 是该节点的 IP 地址，103.77 KiB 是该节点的数据负载，256 是该节点的令牌数，100.0% 是该节点的有效数据所有权，3a2c0b2a-5c4c-4f0f-8f0c-3a2c0b2a5c4c 是该节点的主机 ID，rack1 是该节点所属的机架名称。

连接 Cassandra

在本节中，我们将介绍如何使用 Cassandra 的命令行工具 cqlsh 来连接 Cassandra，并执行一些基本的数据库操作。

首先，您需要使用以下命令来启动 cqlsh 工具，并连接到您的节点：

cqlsh 192.168.1.1

其中，192.168.1.1 是您的节点的 IP 地址，您可以根据您的实际情况进行修改。如果您之前指定了身份验证器，您还需要提供用户名和密码，例如：

cqlsh 192.168.1.1 -u cassandra -p cassandra

其中，cassandra 是默认的用户名和密码，您可以根据您的实际情况进行修改。如果您成功连接到 Cassandra，您将看到以下的输出：

Connected to MyCassandraCluster at 192.168.1.1:9042.
[cqlsh 6.0.0 | Cassandra 4.0.1 | CQL spec 3.4.5 | Native protocol v5]
Use HELP for help.
cassandra@cqlsh>

其中，MyCassandraCluster 是您的集群名称，192.168.1.1:9042 是您的节点的地址和端口，cqlsh 6.0.0 是 cqlsh 工具的版本，Cassandra 4.0.1 是 Cassandra 的版本，CQL spec 3.4.5 是 CQL 语言的规范版本，Native protocol v5 是 Cassandra 的原生协议的版本，cassandra@cqlsh> 是 cqlsh 工具的提示符，cassandra 是您的用户名。

然后，您可以在 cqlsh 工具中执行一些基本的数据库操作，例如：

创建一个名为 test 的键空间，并指定其复制策略为简单策略，复制因子为 1：

CREATE KEYSPACE test WITH replication = {'class': 'SimpleStrategy', 'replication_factor': 1};

切换到 test 键空间：
```
USE test;
```
创建一个名为 users 的表，并指定其主键为 id，以及其他的列为 name，age，email：
```
CREATE TABLE users (id int PRIMARY KEY, name text, age int, email text);
```

插入一些数据到 users 表中：

INSERT INTO users (id, name, age, email) VALUES (1, 'Alice', 25, '[email protected]');
INSERT INTO users (id, name, age, email) VALUES (2, 'Bob', 30, '[email protected]');
INSERT INTO users (id, name, age, email) VALUES (3, 'Charlie', 35, '[email protected]');

查询 users 表中的所有数据：

SELECT * FROM users;

您将看到以下的输出：

id | name    | age | email
----+---------+-----+-------------------
  1 |   Alice |  25 | alice@example.com
  2 |     Bob |  30 |   bob@example.com
  3 | Charlie |  35 | charlie@example.com

更新 users 表中的某些数据，例如将 id 为 1 的用户的 age 改为 26：
```
UPDATE users SET age = 26 WHERE id = 1;
```
删除 users 表中的某些数据，例如将 id 为 3 的用户删除：
```
DELETE FROM users WHERE id = 3;
```
退出 cqlsh 工具：
```
exit
```

停止 Cassandra

在本节中，我们将介绍如何停止 Cassandra，并验证其是否已经停止运行。

首先，您需要使用以下命令来停止 Cassandra：
```
nodetool stopdaemon
```
然后，您需要使用以下命令来检查 Cassandra 的运行状态：
```
nodetool status
```

如果您看到以下的输出，说明 Cassandra 已经成功停止，并且您的节点已经离开了集群：

nodetool: Failed to connect to '127.0.0.1:7199' - ConnectException: 'Connection refused (Connection refused)'.

结论

本文介绍了如何在 Oracle Linux 9 系统上安装和配置 Cassandra，以及如何进行基本的数据库操作。您可以根据您的实际情况进行修改和调整，以满足您的需求。