使用Docker实现KWDB数据库的快速部署与配置

作者：江湖有缘

原文链接：blog.csdn.net/jks212454/a...

前言

随着 AIoT 技术的快速发展，对数据库的多模数据处理能力和智能化水平提出了更高要求。KaiwuDB 作为一款面向 AIoT 场景的国产分布式数据库，凭借其高效的时序数据处理能力与多模融合特性，逐渐成为行业关注的焦点。本文将通过 Docker 容器化方式，带大家快速部署并体验 KaiwuDB 数据库的强大功能与便捷管理。

一、KWDB介绍

1.1 KWDB简介

KWDB 是一款面向 AIoT 场景的分布式、多模融合数据库产品。支持在同一个实例中建立时序库和关系库，并统一处理多种类型的数据，具备对海量时序数据的高效读写与分析能力。产品具备高可用、安全稳定、易运维等特性，广泛应用于工业物联网、数字能源、车联网、智慧矿山等多个行业领域，为用户提供一站式数据存储、管理与分析的基础平台。

1.2 主要特点

高性能处理能力：支持海量时序数据高速读写，提供插值查询、数学函数等丰富的时序特色功能，提升应用效率。
低运管成本：统一存储与管理多模数据，一套系统满足跨业务、跨部门数据融合需求，降低企业IT与运维投入。
低存储成本：支持 5-30 倍数据压缩比，结合数据生命周期管理策略，灵活控制数据保留时间，显著节省存储资源。
高安全性：提供数据库审计与加密机制，保障数据在复杂业务场景下的安全稳定运行。
易用性强：提供标准 SQL 接口、高速写入、极速查询、集群部署等能力，与第三方工具无缝集成，开发运维更便捷。

1.3 典型应用场景

应用场景	场景描述
工业物联网	支持 SCADA/DCS 系统对接，统一存储设备实时数据与生产管理数据，助力智能化生产分析。
数字能源	融合传感器与业务数据，实现调峰调频分析与实时预警，推动能源系统智能化升级。
车联网	高速写入车端传感器数据，支撑车辆状态监控与上层业务分析，打造智能车联网解决方案。
智慧矿山	统一处理采选冶全流程中的关系与时序数据，打通多业务系统，提升矿山数字化水平。

二、环境介绍

2.1 部署环境要求

KWDB数据库的硬件规格要求

KWDB 支持在以下已安装 Docker的操作系统中进行容器部署

2.2 本地环境规划

本次实践为个人测试环境，操作系统版本为Ubuntu 22.04.1。

2.3 部署模式

使用容器镜像部署KaiwuDB的部署模式说明：

三、部署Docker环境

3.1 安装相关工具

安装docker之前，我们先安装 HTTPS传输工具及必要组件。

bash 复制代码

 apt  install -y apt-transport-https ca-certificates curl gnupg lsb-release software-properties-common

3.2 配置Docker软件源

添加阿里云 GPG 密钥

bash 复制代码

mkdir -p /etc/apt/keyrings
curl -fsSL https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/docker-archive-keyring.gpg

执行以下命令，开始配置阿里云 Docker 软件源。

bash 复制代码

echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/etc/apt/keyrings/docker-archive-keyring.gpg] https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null

3.3 更新软件源

使用apt-get update命令，更新软件源。

bash 复制代码

root@jeven01:~# apt update
Hit:1 https://mirrors.aliyun.com/ubuntu jammy InRelease
Hit:2 https://mirrors.aliyun.com/ubuntu jammy-security InRelease
Hit:3 https://mirrors.aliyun.com/ubuntu jammy-updates InRelease
Hit:4 https://mirrors.aliyun.com/ubuntu jammy-backports InRelease
Hit:5 https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/ubuntu jammy InRelease
Reading package lists... Done
Building dependency tree... Done
Reading state information... Done
194 packages can be upgraded. Run 'apt list --upgradable' to see them.

3.4 安装Docker

执行以下命令，安装Docker核心组件。

bash 复制代码

apt  install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin

3.5 配置镜像加速

执行以下命令，快速配置Docker镜像加速。可以自行添加多个Docker镜像加速源，确保后续可以成功拉取Docker镜像。

bash 复制代码

mkdir -p /etc/docker

bash 复制代码

sudo  tee /etc/docker/daemon.json > /dev/null <<EOF
{
    "registry-mirrors": ["https://80c84f5330e14908928ca78944e61dc4.mirror.swr.myhuaweicloud.com"]
}
EOF

执行以下命令，配置Docker开机自启。

bash 复制代码

systemctl daemon-reload
systemctl restart docker
systemctl enable  docker

3.6 检查Docker版本

检查Docker版本，可以看到当前安装的版本为28.1.1。

bash 复制代码

root@jeven01:~# docker -v
Docker version 28.1.1, build 4eba377

检查Docker compose版本，当前安装版本为2.35.1。

bash 复制代码

root@jeven01:~# docker compose version
Docker Compose version v2.35.1

四、下载容器镜像

执行以下命令，拉取KWDB容器镜像。本次实践所使用的KWDB镜像为kwdb/kwdb:2.2.0。

bash 复制代码

root@jeven01:/data/kwdb# docker pull kwdb/kwdb:2.2.0
2.2.0: Pulling from kwdb/kwdb
Digest: sha256:9dda946922a69557e20be9f1d99c504c467fba6351bb8af0a34fe42711cde73f
Status: Image is up to date for kwdb/kwdb:2.2.0
docker.io/kwdb/kwdb:2.2.0

五、非安全部署模式（可选）

5.1 创建部署目录

bash 复制代码

mkdir -p /data/kwdb   &&  cd /data/kwdb/

5.2 创建KWDB容器

使用docker run命令方式部署，可参考以下：

bash 复制代码

docker run -d --privileged --name kaiwudb \
  --ulimit memlock=-1 \
  --ulimit nofile=65535 \
  -p 26257:26257 \
  -p 8080:8080 \
  -v /var/lib/kaiwudb:/kaiwudb/deploy/kaiwudb-container \
  --ipc shareable \
  -w /kaiwudb/bin \
  kwdb/kwdb:2.2.0 \
  ./kwbase start-single-node \
    --insecure \
    --listen-addr=0.0.0.0:26257 \
    --http-addr=0.0.0.0:8080 \
    --store=/kaiwudb/deploy/kaiwudb-container

使用 Docker Compose和YAML配置文件部署，目前只支持非安全部署模式，

yaml 复制代码

version: '3.3'
services:
  kaiwudb-container:
    image: "kwdb/kwdb:2.2.0"
    container_name: kaiwudb-experience
    hostname: kaiwudb-experience
    ports:
      - 8080:8080
      - 26257:26257
    ulimits:
      memlock: -1
    volumes:
      - /dev:/dev
    networks:
      - default
    restart: on-failure
    ipc: shareable
    privileged: true
    environment:
      - LD_LIBRARY_PATH=/kaiwudb/lib
    tty: true
    working_dir: /kaiwudb/bin
    command:
      - /bin/bash
      - -c
      - |
        /kaiwudb/bin/kwbase start-single-node --insecure --listen-addr=0.0.0.0:26257 --advertise-addr=127.0.0.1:26257 --http-addr=0.0.0.0:8080 --store=/kaiwudb/deploy/kaiwudb

部署文件相关参数解释

启动命令参数说明：

执行docker compose up -d 命令，运行KWDB容器

bash 复制代码

root@jeven01:/data/kwdb# docker compose up -d
[+] Running 2/2
 ✔ Network kwdb_default          Created                                                                                                          0.1s
 ✔ Container kaiwudb-experience  Started                                                                                                          0.2s

5.3 检查容器状态

检查KWDB容器状态，确保容器正常启动。

bash 复制代码

root@jeven01:/data/kwdb# docker compose ps
NAME                 IMAGE               COMMAND                  SERVICE             CREATED             STATUS              PORTS
kaiwudb-experience   kwdb/kwdb:2.2.0     "/bin/bash -c '/kaiw..."   kaiwudb-container   5 minutes ago       Up 5 minutes        0.0.0.0:8080->8080/tcp, :::8080->8080/tcp, 0.0.0.0:26257->26257/tcp, :::26257->26257/tcp

5.4 访问本地KWDB数据库

我们使用 KaiwuDB 提供的内置命令行工具 kwbase 连接数据库。该工具支持以安全模式（适用于生产环境）或非安全模式（适用于测试环境）进行连接，便于用户执行数据库操作与维护。在非安全模式部署时，KaiwuDB 允许任意用户无需密码即可连接，通常用于本地开发和测试场景。

bash 复制代码

docker exec -it kaiwudb-experience ./kwbase sql --insecure  --host=127.0.0.1

5.5 使用普通用户访问KWDB

进入KWDB数据库后，我们创建新用户zhangsan，如下所示：

sql 复制代码

CREATE USER zhangsan;

执行以下命令，查询刚新建的zhangsan用户。

sql 复制代码

show users;

我们使用刚创建的zhangsan普通用户，在非安全模式下免密登录KWDB数据库。

bash 复制代码

docker exec -it kaiwudb-experience ./kwbase sql --insecure  --host=127.0.0.1 -u zhangsan

六、安全部署模式

6.1 创建证书文件

在以 TLS 安全模式部署 KaiwuDB 时，需先通过一系列命令创建数据库的证书颁发机构（CA）、root 用户的客户端证书以及节点服务器证书。这些证书为系统提供身份验证和加密通信能力，是实现安全部署的基础步骤。创建节点证书时，请确保将本地IP地址（例如192.168.3.88）包含在内，以生成正确的服务器证书。

bash 复制代码

docker run --rm --privileged \
  -v /data/kwdb/certs:/kaiwudb/certs \
  -w /kaiwudb/bin \
   kwdb/kwdb:2.2.0  \
  bash -c './kwbase cert create-ca --certs-dir=/kaiwudb/certs --ca-key=/kaiwudb/certs/ca.key && \
            ./kwbase cert create-client root --certs-dir=/kaiwudb/certs --ca-key=/kaiwudb/certs/ca.key && \
            ./kwbase cert create-node 127.0.0.1 localhost 0.0.0.0  192.168.3.88 --certs-dir=/kaiwudb/certs --ca-key=/kaiwudb/certs/ca.key'

查看在certs目录下的证书相关文件，如下所示：

bash 复制代码

root@jeven01:/data/kwdb# ls certs/
ca.crt  ca.key  client.root.crt  client.root.key  node.crt  node.key

6.2 创建KWDB容器

以TLS安全模式，创建KWDB容器，如下所示：

bash 复制代码

docker run -d --privileged --name kwdb \
--ulimit memlock=-1 \
--ulimit nofile=65535 \
-p 26257:26257 \
-p 8080:8080 \
-v /data/kwdb/certs:/kaiwudb/certs \
-v /data/kwdb/db:/kaiwudb/deploy/kaiwudb-container \
--ipc shareable \
-w /kaiwudb/bin \
 kwdb/kwdb:2.2.0  \
./kwbase start-single-node \
  --certs-dir=/kaiwudb/certs \
  --listen-addr=0.0.0.0:26257 \
  --http-addr=0.0.0.0:8080 \
  --store=/kaiwudb/deploy/kaiwudb-container

6.3 查看容器状态

我们查询KWDB容器状态，确保KWDB容器创建成功。

bash 复制代码

root@jeven01:/data/kwdb# docker ps
CONTAINER ID   IMAGE             COMMAND                  CREATED          STATUS          PORTS                               NAMES
3fd88edd6fce   kwdb/kwdb:2.2.0   "./kwbase start-sing..."   53 seconds ago   Up 52 seconds   0.0.0.0:8080->8080/tcp, :::8080->8080/tcp, 0.0.0.0:26257->26257/tcp, :::26257->26257/tcp   kwdb

6.5 访问KWDB数据库

使用 kwbase CLI 工具连接 KaiwuDB 时，请确保以部署数据库时所创建的用户进行登录。这种方式保证了操作的安全性和权限管理的准确性。

bash 复制代码

docker exec -it kwdb ./kwbase sql --certs-dir=/kaiwudb/certs  --host=192.168.3.88

6.6 创建用户和密码

创建用户 jeven，设置密码为 jeven1234，并赋予管理员权限（角色为 admin）

sql 复制代码

CREATE USER jeven WITH PASSWORD 'jeven1234';
GRANT admin TO jeven;

查询新建jeven用户，如下所示：

方法一：

bash 复制代码

SELECT * FROM  system.users;

方法二：

bash 复制代码

root@192.168.3.88:26257/defaultdb> SHOW USERS;
  username |  options   | member_of
-----------+------------+------------
  admin    | CREATEROLE | {}
  jeven    |            | {admin}
  root     | CREATEROLE | {admin}
(3 rows)

Time: 10.348748ms

6.7 使用新用户连接KWDB

退出当前的 KWDB 数据库会话，然后使用新生成的 jeven 用户重新连接 KWDB 数据库。

bash 复制代码

docker exec -it  kwdb ./kwbase sql --certs-dir=/kaiwudb/certs  --host=192.168.3.88    --host=192.168.3.88 -u jeven

七、使用KaiwuDB开发者中心连接KWDB

7.1 安装环境要求

支持的操作系统

Windows: Windows 7 及以上 64 位系统
Linux: 内核 2.6 及以上系统
macOS: Mac 操作系统

硬件环境

软件环境

7.2 安装 KaiwuDB 开发者中心

下载地址：gitee.com/kwdb/kwdb/r...

下载后解压软件包，直接双击KaiwuDB Developer Center.exe，即可运行 KaiwuDB 开发者中心应用程序。

7.3 连接 KWDB 数据库

在创建新连接窗口中，选择 KaiwuDB 驱动，然后单击下一步按钮以继续。

连接设置：

主机名称：192.168.3.88（本机IP），端口默认26257；
数据库：defaultdb；
用户：新创建的用户jeven;
密码：自己设置的密码；
确认连接：填写完毕后，点击"完成"确认即可。
备注：确认连接前，可单击测试链接，检查连接是否成功。

连接成功，进入KWDB数据库，如下所示：

我们在 SQL 编辑器中输入并执行用户的查询语句后，即可查看用户列表信息。

八、KWDB数据库体验与总结

通过本次实践，我深刻体会到 KWDB 数据库作为一款国产分布式数据库的强大能力与优秀设计。尽管是首次接触，但借助 Docker 的快速部署方式，整个安装配置过程简洁高效，即使是技术小白也能轻松上手。无论是非安全模式还是安全部署模式，KWDB 都提供了清晰的操作流程和良好的系统支持。其内置的多模数据处理能力和对 AI 能力的融合，让我看到了它在工业物联网、车联网等复杂场景中的巨大潜力。KWDB 不仅性能稳定、功能丰富，而且具备高度的可操作性和前瞻性，是一款值得深入学习与广泛应用的国产数据库产品。