在 FreeBSD 中安装和配置 Cassandra

本文的目的是介绍如何在 FreeBSD 系统上安装和配置 Cassandra，以及如何使用基本的命令操作 Cassandra 数据库。

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Cassandra 是一个分布式的、高可用的、可扩展的、无共享的数据库系统，它可以存储和处理大量的结构化、半结构化或非结构化的数据。Cassandra 的设计参考了 Google 的 Bigtable 和 Amazon 的 Dynamo，它使用了一致性哈希、列族模型、悲观复制、最终一致性等技术，使得它能够在多个数据中心或云平台上运行，提供高性能、高可靠性和容错性。

本文的目的是介绍如何在 FreeBSD 系统上安装和配置 Cassandra，以及如何使用基本的命令操作 Cassandra 数据库。本文假设您已经有了一台运行 FreeBSD 的服务器，且已经安装了 Java 环境。

先决条件

在开始安装和配置 Cassandra 之前，您需要确保您的系统满足以下条件：

  • 您的 FreeBSD 系统版本是 12.2 或更高
  • 您已经安装了 Java 8 或更高的版本，且已经设置了 JAVA_HOME 环境变量
  • 您已经安装了 pkg 包管理工具，且已经更新了软件仓库
  • 您已经拥有了 root 权限或 sudo 权限

安装 Cassandra

要在 FreeBSD 上安装 Cassandra，您可以使用 pkg 命令从官方仓库中获取最新的 Cassandra 包。在终端中输入以下命令：

sudo pkg install cassandra

输入 y 确认安装，等待安装过程完成。安装完成后，您可以使用以下命令查看 Cassandra 的版本：

cassandra -v

您应该看到类似于以下的输出：

3.11.10

这表示您已经成功地安装了 Cassandra 3.11.10 版本。

配置 Cassandra

在开始配置 Cassandra 之前，您需要先停止 Cassandra 服务，以避免配置文件被覆盖。您可以使用以下命令停止 Cassandra 服务：

sudo service cassandra stop

接下来，您需要编辑 Cassandra 的配置文件，该文件位于 /usr/local/etc/cassandra/cassandra.yaml。您可以使用您喜欢的文本编辑器打开该文件，比如 vi 或 nano。在本文中，我们使用 vi 作为示例：

sudo vi /usr/local/etc/cassandra/cassandra.yaml

在配置文件中，您需要修改以下几个参数：

  • cluster_name：这个参数指定了您的 Cassandra 集群的名称，您可以根据您的需要自定义该名称，比如 MyCassandraCluster。如果您有多个节点组成的集群，那么每个节点的 cluster_name 必须相同。
  • listen_address：这个参数指定了您的 Cassandra 节点的 IP 地址，它用于与其他节点进行通信。您需要将该参数的值改为您的服务器的 IP 地址，比如 192.168.1.100。如果您只有一个节点，那么您可以将该参数的值改为 localhost。
  • rpc_address：这个参数指定了您的 Cassandra 节点的 IP 地址，它用于与客户端进行通信。您需要将该参数的值改为您的服务器的 IP 地址，比如 192.168.1.100。如果您只有一个节点，那么您可以将该参数的值改为 localhost。
  • seed_provider：这个参数指定了您的 Cassandra 集群的种子节点，它用于发现其他节点并加入集群。您需要将该参数的值改为您的种子节点的 IP 地址，比如 192.168.1.100。如果您只有一个节点，那么您可以将该参数的值改为 localhost。
  • authenticator：这个参数指定了您的 Cassandra 节点的认证方式，它用于控制客户端的访问权限。默认情况下，该参数的值是 AllowAllAuthenticator，这意味着任何客户端都可以访问 Cassandra 节点，不需要提供用户名和密码。为了提高安全性，您可以将该参数的值改为 PasswordAuthenticator，这意味着客户端需要提供正确的用户名和密码才能访问 Cassandra 节点。
  • authorizer：这个参数指定了您的 Cassandra 节点的授权方式，它用于控制客户端的操作权限。默认情况下，该参数的值是 AllowAllAuthorizer，这意味着任何客户端都可以执行任何操作，不需要检查权限。为了提高安全性，您可以将该参数的值改为 CassandraAuthorizer，这意味着客户端需要具有相应的权限才能执行操作。

修改完配置文件后，您需要保存并退出。然后，您可以使用以下命令启动 Cassandra 服务：

sudo service cassandra start

您可以使用以下命令检查 Cassandra 服务的状态：

sudo service cassandra status

您应该看到类似于以下的输出：

cassandra is running as pid 1234.

这表示您已经成功地启动了 Cassandra 服务。

设置初始密码

如果您将 authenticator 参数的值改为了 PasswordAuthenticator，那么您需要设置初始密码，以便您能够使用 Cassandra 的命令行工具 cqlsh 登录 Cassandra 节点。默认情况下，Cassandra 提供了一个超级用户 cassandra，其初始密码是 cassandra。您需要使用以下命令登录 Cassandra 节点，并修改该超级用户的密码：

cqlsh -u cassandra -p cassandra

您应该看到类似于以下的输出：

Connected to MyCassandraCluster at 192.168.1.100:9042.
[cqlsh 5.0.1 | Cassandra 3.11.10 | CQL spec 3.4.4 | Native protocol v4]
Use HELP for help.
cassandra@cqlsh>

这表示您已经成功地登录了 Cassandra 节点。接下来，您可以使用以下命令修改超级用户 cassandra 的密码，比如将其改为 mypassword：

ALTER USER cassandra WITH PASSWORD 'mypassword';

您应该看到类似于以下的输出：

cassandra@cqlsh> ALTER USER cassandra WITH PASSWORD 'mypassword';
cassandra@cqlsh>

这表示您已经成功地修改了超级用户 cassandra 的密码。您可以使用以下命令退出 Cassandra 节点：

exit

操作 Cassandra

在本节中，我们将介绍如何使用 cqlsh 工具操作 Cassandra 数据库，包括启动、停止、重启、加载配置、登录、退出等。您可以使用以下命令启动 cqlsh 工具，并连接到 Cassandra 节点：

cqlsh -u cassandra -p mypassword

您需要提供正确的用户名和密码，否则您将无法连接到 Cassandra 节点。如果您成功地连接到 Cassandra 节点，您将看到类似于以下的输出：

Connected to MyCassandraCluster at 192.168.1.100:9042.
[cqlsh 5.0.1 | Cassandra 3.11.10 | CQL spec 3.4.4 | Native protocol v4]
Use HELP for help.
cassandra@cqlsh>

在 cqlsh 工具中，您可以使用 Cassandra 查询语言（CQL）来执行各种操作，比如创建、修改、删除、查询数据。CQL 的语法类似于 SQL，但有一些不同之处。您可以使用 HELP 命令来查看 CQL 的语法和用法，比如：

cassandra@cqlsh> HELP CREATE KEYSPACE

您应该看到类似于以下的输出：

CREATE KEYSPACE <identifier>
  WITH <properties>
  [AND DURABLE_WRITES = <boolean>];

<properties> ::= REPLICATION = {'class':<string>, <property>:<value> (, <property>:<value>)*}
              |  REPLICATION = {'class':<string>}
              |  REPLICATION = <map>

<property> ::= 'replication_factor' | 'datacenters'

<value> ::= <string> | <integer>

Examples:

CREATE KEYSPACE Excelsior
WITH REPLICATION = {'class' : 'SimpleStrategy', 'replication_factor' : 3};

CREATE KEYSPACE Excalibur
WITH REPLICATION = {'class' : 'NetworkTopologyStrategy', 'DC1' : 1, 'DC2' : 2};

这表示您已经成功地查看了 CREATE KEYSPACE 命令的语法和用法。您可以使用类似的方式查看其他命令的语法和用法。

接下来，我们将演示如何使用 cqlsh 工具创建一个名为 test 的键空间（类似于 SQL 中的数据库），并在其中创建一个名为 users 的表（类似于 SQL 中的表），并插入、修改、删除、查询数据。您可以使用以下命令创建一个名为 test 的键空间，使用 SimpleStrategy 作为复制策略，设置复制因子为 1：

cassandra@cqlsh> CREATE KEYSPACE test WITH REPLICATION = {'class' : 'SimpleStrategy', 'replication_factor' : 1};

您应该看到类似于以下的输出：

cassandra@cqlsh> CREATE KEYSPACE test WITH REPLICATION = {'class' : 'SimpleStrategy', 'replication_factor' : 1};
cassandra@cqlsh>

这表示您已经成功地创建了一个名为 test 的键空间。您可以使用以下命令切换到 test 键空间：

cassandra@cqlsh> USE test;

您应该看到类似于以下的输出：

cassandra@cqlsh> USE test;
cassandra@cqlsh:test>

这表示您已经成功地切换到 test 键空间。您可以使用以下命令创建一个名为 users 的表，包含 id、name、age、email 四个字段，其中 id 是主键：

cassandra@cqlsh:test> CREATE TABLE users (id int PRIMARY KEY, name text, age int, email text);

您应该看到类似于以下的输出：

cassandra@cqlsh:test> CREATE TABLE users (id int PRIMARY KEY, name text, age int, email text);
cassandra@cqlsh:test>

这表示您已经成功地创建了一个名为 users 的表。您可以使用以下命令插入一些数据到 users 表中，比如：

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

您应该看到类似于以下的输出：

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

这表示您已经成功地插入了三条数据到 users 表中。您可以使用以下命令查询 users 表中的所有数据：

cassandra@cqlsh:test> SELECT * FROM users;

您应该看到类似于以下的输出：

cassandra@cqlsh:test> SELECT * FROM users;

 id | age | email             | name
----+-----+-------------------+---------
  1 |  25 | [email protected] |   Alice
  2 |  30 |  [email protected] |     Bob
  3 |  35 | [email protected] | Charlie

(3 rows)

这表示您已经成功地查询了 users 表中的所有数据。您可以使用以下命令修改 users 表中的某些数据，比如将 id 为 1 的用户的 age 改为 26：

cassandra@cqlsh:test> UPDATE users SET age = 26 WHERE id = 1;

您应该看到类似于以下的输出：

cassandra@cqlsh:test> UPDATE users SET age = 26 WHERE id = 1;
cassandra@cqlsh:test>

这表示您已经成功地修改了 users 表中的某些数据。您可以使用以下命令删除 users 表中的某些数据，比如将 id 为 3 的用户删除：

cassandra@cqlsh:test> DELETE FROM users WHERE id = 3;

您应该看到类似于以下的输出：

cassandra@cqlsh:test> DELETE FROM users WHERE id = 3;
cassandra@cqlsh:test>

这表示您已经成功地删除了 users 表中的某些数据。您可以使用以下命令退出 cqlsh 工具：

exit

您应该看到类似于以下的输出：

cassandra@cqlsh:test> exit
$

这表示您已经成功地退出了 cqlsh 工具。

结论

本文介绍了如何在 FreeBSD 系统上安装和配置 Cassandra，以及如何使用 cqlsh 工具操作 Cassandra 数据库。您可以根据本文的内容，尝试在您的服务器上部署和使用 Cassandra，体验其强大的功能和性能。如果您想了解更多关于 Cassandra 的信息，您可以访问其官方网站或文档。