> [Nebula Graph](https://0x7.me/itpub2github)：一個開源的分散式圖資料庫。作為唯一能夠儲存萬億個帶屬性的節點和邊的線上圖資料庫，Nebula Graph 不僅能夠在高併發場景下滿足毫秒級的低時延查詢要求，還能夠實現服務高可用且保障資料安全性。

### 本文目錄

1.  簡介
2.  Nebula 整體架構
    1. Meta Service
    2. Storage Service
    3. Graph Service
3.  安裝部署
    1.  單機執行
    2.  叢集部署
        1. 環境準備
        2. 安裝
        3. 配置
    3. 測試叢集

### 簡介

[Nebula Graph](https://github.com/vesoft-inc/nebula) 是開源的第三代分散式圖資料庫，不僅能夠儲存萬億個帶屬性的節點和邊，而且還能在高併發場景下滿足毫秒級的低時延查詢要求。不同於 Gremlin 和 Cypher，Nebula 提供了一種 SQL-LIKE 的查詢語言 [nGQL](https://github.com/vesoft-inc/nebula/blob/master/docs/nGQL.md)，透過三種組合方式（`管道`、`分號`和`變數`）完成對圖的 CRUD 的操作。在儲存層 Nebula Graph 目前支援 `RocksDB` 和 `HBase` 兩種方式。

感謝 Nebula Graph 社群 Committer 伊興路供稿本文。

### Nebula Graph整體架構

![](https://oscimg.oschina.net/oscnet/793b859dc7ab19ff20672d7f8c1a897636e.jpg)

Nebula Graph 主要有三個服務程式：

#### Meta Service

Meta Service 是整個叢集的後設資料管理中心，採用 Raft 協議保證高可用。主要提供兩個功能:
1.  管理各種元資訊，比如 Schema
2.  指揮儲存擴容和資料遷移

#### Storage Service

![](https://oscimg.oschina.net/oscnet/b79b80d4f43d85e516b6995fc267fc22da2.jpg)

Storage Service 負責 Graph 資料儲存。圖資料被切分成很多的分片 Partition，相同 ID 的 Partition 組成一個 Raft Group，實現多副本一致性。Nebula Graph 預設的儲存引擎是 RocksDB 的 Key-Value 儲存。

#### Graph Service

Graph Service 位於架構中的計算層，負責同 Console 等 Client 通訊，解析 nGQL 的請求並生成執行計劃。執行計劃經過最佳化器最佳化之後，交與執行引擎執行。執行引擎會向 MetaService 請求點邊的 Schema 和向儲存引擎獲取點邊的資料。

GraphService 是個無狀態的服務，可以無限的水平擴充，並且計算層的執行計劃最終會下發到資料節點執行。

### 安裝部署

Nebula Graph 提供兩種部署方式：`單機`和`叢集`。*單機部署主要用於測試和體驗使用，生產場景推薦叢集方式*。

#### 單機執行

在單機上實踐或者測試 Nebula Graph 的最好方式是透過 `Docker` 容器執行，參照[文件](https://github.com/vesoft-inc/nebula/blob/master/docs/get-started.md)拉取映象，並進入容器：

```
    $ docker pull vesoft/nebula-graph:latest
    $ docker run --rm -ti vesoft/nebula-graph:latest bash
```

進入容器之後首先啟動 Nebula 的所有 Services，再透過 Console 客戶端連線本容器內部的 `graphd` 服務來執行 nGQL 語句

```
    $ 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)
```

#### 叢集部署

##### 環境準備

Nebula 支援編譯安裝和透過打包好的 Package 安裝。由於 Nebula 依賴較多，簡便起見**推薦使用安裝包安裝**。

本文準備了 3 臺裝有 CentOS 7.5 系統的機器，IP 如下所示:
```
    192.168.8.14 # cluster-14
    192.168.8.15 # cluster-15
    192.168.8.16 # cluster-16
```
在每臺機器上下載對應的[安裝包](https://github.com/vesoft-inc/nebula/releases)：
```
    $ 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
```
此外由於 Nebula 的服務之間通訊需要開放一些埠，所以可以臨時關掉所有機器上的防火牆:  （具體使用埠見 `/usr/local/nebula/etc/` 下面的配置檔案)
```
    $ systemctl disable firewalld
```
本文將按如下的方式部署 Nebula 的叢集：
```
  - cluster-14: metad/storaged/graphd
  - cluster-15: metad/storaged
  - cluster-16: metad/storaged
```

##### 安裝

使用 rpm 安裝上步準備好的安裝包
```
    $ rpm -ivh nebula-*.rpm
```
Nebula 預設的安裝目錄位於 `/usr/local/nebula`

##### 配置

Nebula 的所有配置檔案都位於 `/usr/local/nebula/etc` 目錄下，並且提供了三份預設配置。分別編輯這些配置檔案:

第一份配置檔案：**nebula-metad.conf**

metad 透過 raft 協議保證高可用，需要為每個 metad 的 service 都配置該服務部署的機器 ip 和埠。主要涉及 `meta_server_addrs` 和 `local_ip` 兩個欄位，其他使用預設配置。 `cluster-14` 上的兩項配置示例如下所示：
```    
    # 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
```
第二份配置檔案：**nebula-graphd.conf**

graphd 執行時需要從 metad 中獲取 schema 資料，所以在配置中必須顯示指定叢集中 metad 的 ip 地址和埠選項 `meta_server_addrs` ，其他使用預設配置。 `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
```
第三份配置檔案：**nebula-storaged.conf**

storaged 也是使用的 raft 協議保證高可用，在資料遷移時會與 metad 通訊，所以需要配置 metad 的地址和埠 `meta_server_addrs` 和本機地址 `local_ip` ，其 peers 可以透過 metad 獲得。 `cluster-14` 上的部分配置選項如下：
```    
    # 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
```
##### 啟動叢集

**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：部分使用者可能會遇到
```
    [WARN] The maximum files allowed to open might be too few: 1024
```
可以自己修改 `/etc/security/limits.conf`

##### 測試叢集

登陸叢集中的一臺，執行如下命令：
```
    $ /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)
```

### 附錄

> Nebula Graph：一個開源的分散式圖資料庫。

> GitHub：[https://github.com/vesoft-inc/nebula](https://0x7.me/itpub2github)

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

> 微博：https://weibo.com/nebulagraph

圖資料庫 Nebula Graph 的安裝部署

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