分布式微服务系统架构第127集：cassandra安装部署

加群联系作者vx：xiaoda0423

仓库地址：https://webvueblog.github.io/JavaPlusDoc/

https://1024bat.cn/

✅ 一、环境要求

• 操作系统：建议 Ubuntu 20.04 / CentOS 7 / Rocky Linux / Mac

• Java 版本：推荐 OpenJDK 8 or 11

• Cassandra 版本：建议使用 Apache Cassandra 4.x

• 网络要求：所有节点间网络互通，端口默认 9042, 7000, 7001, 7199 等需开放

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✅ 二、单机安装（适合开发测试）

🔹 1. 安装依赖

sudo apt update
sudo apt install openjdk-11-jdk -y

🔹 2. 添加 Apache Cassandra 仓库（Ubuntu）

echo "deb https://downloads.apache.org/cassandra/debian 40x main" | sudo tee -a /etc/apt/sources.list.d/cassandra.sources.list
curl https://downloads.apache.org/cassandra/KEYS | sudo apt-key add -
sudo apt update

🔹 3. 安装 Cassandra

sudo apt install cassandra -y

🔹 4. 启动 Cassandra

sudo systemctl start cassandra
sudo systemctl enable cassandra

🔹 5. 测试连接

cqlsh

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✅ 三、两节点集群部署（生产/测试集群）

假设两台服务器：

• Node1: 192.168.1.101

• Node2: 192.168.1.102

🔹 1. 安装 Cassandra（同上）

在 每台机器 安装 Java 和 Cassandra。

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🔹 2. 修改配置文件 /etc/cassandra/cassandra.yaml

两台机器都要改，区别在于 IP 地址不同

👇 重点字段：

cluster_name: 'MyCluster'

listen_address: 本机IP   # Node1 用 192.168.1.101, Node2 用 192.168.1.102
rpc_address: 0.0.0.0

seed_provider:
  - class_name: org.apache.cassandra.locator.SimpleSeedProvider
    parameters:
      - seeds: "192.168.1.101,192.168.1.102"

endpoint_snitch: GossipingPropertyFileSnitch

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🔹 3. 修改 /etc/cassandra/cassandra-rackdc.properties

dc=datacenter1
rack=rack1

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🔹 4. 清理数据目录（初次配置很重要）

sudo systemctl stop cassandra
sudo rm -rf /var/lib/cassandra/data/*
sudo rm -rf /var/lib/cassandra/commitlog/*
sudo rm -rf /var/lib/cassandra/saved_caches/*

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🔹 5. 启动两台节点

sudo systemctl start cassandra

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🔹 6. 查看集群状态（任意节点）

nodetool status

✅ 你应该看到两个节点都 UN 状态（Up + Normal）

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✅ 四、创建副本为 2 的 Keyspace（例如用于业务主库）

CREATE KEYSPACE user_db
WITH replication = {
  'class': 'NetworkTopologyStrategy',
  'datacenter1': 2
};

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✅ 五、常用命令

命令	说明
cqlsh	启动 CQL shell
nodetool status	查看节点状态
nodetool info	查看节点信息
sudo systemctl stop/start cassandra	停止/启动服务
cqlsh -e 'DESC KEYSPACES'	查看所有 keyspace

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✅ 六、常见问题排查

问题	解决方式
端口被防火墙拦截	开放 7000, 7001, 7199, 9042
nodetool 报错连接失败	确保 JMX 配置正确或绑定 localhost
rpc_address 报冲突	用 0.0.0.0，或绑定实际 IP
数据不同步	seed 配置是否对，snitch 是否一致

Apache Cassandra 安装与部署指南（2025 年版）

适用对象：希望在生产环境（4 核 / 16 GB RAM 及以上）快速部署并维护 Apache Cassandra 的运维 / 开发人员。

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1. 版本概览

版本	发布日期	状态
5.0.4	2025‑02‑03	最新 GA 版本，建议新集群直接使用（需 Java 17）
4.1.8	2025‑02‑03	上一稳定分支，维护至 5.2 发布
4.0.17	2025‑02‑07	长期稳定分支，维护至 5.1 发布

本文档后续步骤以 5.0 为例，其它版本除文件名差异外步骤一致。

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2. 环境准备

资源	最低要求	建议生产配置
CPU	4 vCPU	≥8 vCPU（物理机或 NUMA 关闭的 VM）
内存	16 GB	≥32 GB（留一半给 Heap，一半给 OS Cache）
磁盘	SSD / NVMe，单节点 ≥ 500 GB	RAID‑10 或多块 NVMe，noatime, deadline/none 调度器
OS	Ubuntu 22.04 LTS / AlmaLinux 9.x / CentOS Stream 9	同左，内核 ≥ 5.15
Java	Temurin 17 或 OpenJDK 17	与 Cassandra 官方测试版本保持一致

系统调优：

• vm.swappiness = 1

• fs.file-max = 100000

• ulimit -n 100000、ulimit -u 32768

• 关闭 SELinux / firewalld 或放通端口 7000/7001/7199/9042/9142(5.0+TLS) 。

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3. 安装方式对比

方式	优点	缺点
OS 包（APT/YUM）	一条命令，自动创建 systemd 服务	版本更新稍慢，难以并行多版本
官方 tgz 包	最新版、路径可自控	需手动创建用户 / 服务脚本
Docker / K8s	环境隔离、易扩容	需掌握持久化卷、运维复杂度略高

生产集群 推荐 二进制 tgz + systemd ，容器化建议使用 K8ssandra Operator。

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4. 单节点快速安装（tarball）

# 4.1 下载
wget https://downloads.apache.org/cassandra/5.0.4/apache-cassandra-5.0.4-bin.tar.gz

# 4.2 创建用户与目录
useradd -r -M -s /bin/false cassandra
mkdir -p /opt/cassandra/{data,commitlog,saved_caches,hints}
chown -R cassandra:cassandra /opt/cassandra

# 4.3 解压并软链
tar -xzf apache-cassandra-5.0.4-bin.tar.gz -C /opt/cassandra
ln -s /opt/cassandra/apache-cassandra-5.0.4 /opt/cassandra/current
chown -R cassandra:cassandra /opt/cassandra

# 4.4 修改配置
vim /opt/cassandra/current/conf/cassandra.yaml
# 关键字段：
cluster_name: "DemoCluster"
listen_address: 192.168.1.10
seeds: "192.168.1.10"
endpoint_snitch: Ec2Snitch  # 或 GossipingPropertyFileSnitch

# 4.5 创建 systemd 服务
cat >/etc/systemd/system/cassandra.service <<'EOF'
[Unit]
Description=Apache Cassandra
After=network.target

[Service]
Type=simple
User=cassandra
Group=cassandra
LimitNOFILE=100000
ExecStart=/opt/cassandra/current/bin/cassandra -f
Restart=on-failure
TimeoutStopSec=300

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

systemctl daemon-reload
systemctl enable --now cassandra

# 4.6 自检
/opt/cassandra/current/bin/nodetool status
/opt/cassandra/current/bin/cqlsh -e "SELECT release_version FROM system.local;"

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5. 多节点生产部署

5.1 架构

• 推荐奇数节点：3、5、7... 保证仲裁。

• 跨机架 / 机房 / 可用区，保证副本分散。

• 副本因子 NetworkTopologyStrategy：同 DC ≥3，跨 DC 按需。

5.2 参数重点

num_tokens: 16                 # 新集群 5.0 默认 16
commitlog_sync_period: 10000ms # SSD 推荐 10s
concurrent_reads: 32           # ≈ CPU×2
concurrent_writes: 32          # ≈ CPU×2
memtable_flush_writers: 8      # NVMe 可设 >4
start_native_transport: true
native_transport_port: 9042
server_encryption_options:
  internode_encryption: all    # 开启节点间 TLS

# authentication & authorization
authenticator: PasswordAuthenticator
authorizer: CassandraAuthorizer

5.3 系统优化

• echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches仅测试环境

• echo deadline > /sys/block/<disk>/queue/scheduler

• 配置 RAID‑10 stripe 256 KB。

5.4 扩容 & 维护

• 加节点 → 修改 seeds，启动后执行 nodetool status 观察 JOINING

• 滚动升级示例：4.1 → 5.0：停节点 → 备份配置 → 升级 JDK → 替换目录 → 启动 → 等 ring 绿 → 下一节点。

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6. 安全加固

1. 启用 TLS ：在 conf 放置自签或 CA 证书，修改 server_encryption_options 与 client_encryption_options。

2. 强密码策略 ：创建最小权限应用账号，禁用 cassandra/cassandra 默认账号。

3. 审计日志 ：在 cassandra.yaml 启用 audit_logging_options，配合 SIEM。

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7. 监控与运维

• nodetool ：status, cfstats, tpstats, flush, repair。

• JMX Exporter → Prometheus / Grafana。

• 关键指标 ：Read/Write Latency, Pending Compactions, Heap Usage, Disk Space Used, Dropped Mutations。

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8. 备份与恢复

• 快照：nodetool snapshot [keyspace]

• 增量备份：incremental_backups: true + 外部任务（rsync / object storage）。

• 恢复：停止节点 → 清理数据 → 拷贝快照 → nodetool refresh。

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9. 常见问题

现象	排查步骤
节点 UN 变 DN	检查 system.log：OutOfMemoryError / disk full；观察 GC 日志。
写入超时	nodetool tpstats 查看 WRITE 队列，调整 concurrent_writes、扩容节点
磁盘膨胀	定期 nodetool cleanup、compact，确认 TTL 数据正常删除

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参考链接

• 官方下载页 (5.0.4) (cassandra.apache.org)

• 5.0 发行说明 (cassandra.apache.org)

完成！ 如需容器化、Operator 部署或细化监控 Grafana Dashboard，可进一步补充。