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MariaDB Galera Cluster — 동기식 다중 Primary 클러스터 완전 가이드

MariaDB Galera Cluster의 wsrep 복제 원리, 3노드 클러스터 설정, SST/IST 조인, 쓰기 충돌·흐름 제어·DDL 주의사항, 모니터링 쿼리를 설명합니다.

· 7 min read · PALDYN Team

지난 글에서 MariaDB의 스토리지 엔진 Aria와 ColumnStore를 살펴봤다. 이번 글에서는 MariaDB의 가장 강력한 고가용성 기능인 Galera Cluster를 다룬다. MySQL의 비동기 리플리케이션과 달리 Galera는 모든 노드에 동기적으로 쓰기를 복제해 데이터 유실 없는 무중단 서비스를 가능하게 한다.

Galera Cluster 개요

Galera는 Codership이 개발한 동기식 멀티 Primary 복제 라이브러리다. MariaDB에 wsrep(Write Set Replication) API를 통해 통합되어 있다. 핵심 특성은 다음과 같다.

  • 모든 노드에서 읽기/쓰기: Primary/Replica 구분 없음
  • 동기 복제: 쓰기 성공 = 모든 노드에 적용됨 (RPO=0)
  • 자동 Failover: 노드 장애 시 클러스터 자동 재구성
  • 자동 노드 조인: 신규 노드 추가 시 SST로 자동 동기화

Galera Cluster 아키텍처

wsrep 복제 원리

Galera는 트랜잭션을 Writeset으로 패키징해 클러스터 전체에 브로드캐스트한다. Writeset에는 변경된 행 데이터와 행 인증에 필요한 키가 포함된다.

-- Writeset 복제 과정
-- 1. 트랜잭션 실행 (로컬에서만)
BEGIN;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE id = 1;
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE id = 2;
-- COMMIT 시점에 wsrep 개입

-- 2. COMMIT 직전: Writeset 브로드캐스트
-- 3. 모든 노드: 충돌 검사 (인증 키 비교)
-- 4. 충돌 없음: 모든 노드 COMMIT
-- 5. 충돌 있음: 나중에 커밋한 트랜잭션 ROLLBACK

충돌 감지는 낙관적 잠금 방식이다. 커밋 전까지는 잠금을 걸지 않고, 커밋 시점에 같은 행을 수정한 동시 트랜잭션이 있으면 하나를 자동 롤백한다.

3노드 클러스터 설치 및 구성

# 설치 (RHEL/CentOS 7+ 기준)
# MariaDB 저장소 추가 후
yum install MariaDB-server galera-4

# 방화벽 포트 허용
firewall-cmd --add-port=3306/tcp --permanent   # MySQL
firewall-cmd --add-port=4567/tcp --permanent   # Galera 복제
firewall-cmd --add-port=4568/tcp --permanent   # IST (Incremental State Transfer)
firewall-cmd --add-port=4444/tcp --permanent   # SST (State Snapshot Transfer)
firewall-cmd --reload

Galera Cluster 설정 & 주의사항

# /etc/my.cnf.d/galera.cnf — Node 1
[mysqld]
binlog_format            = ROW
default_storage_engine   = InnoDB
innodb_autoinc_lock_mode = 2     # Galera 필수 설정

wsrep_on                 = ON
wsrep_provider           = /usr/lib64/galera/libgalera_smm.so
wsrep_cluster_name       = "production_cluster"
wsrep_cluster_address    = "gcomm://192.168.1.10,192.168.1.11,192.168.1.12"
wsrep_node_address        = "192.168.1.10"
wsrep_node_name           = "node1"
wsrep_sst_method          = mariabackup
wsrep_sst_auth            = sst_user:sst_password
# 첫 번째 노드 부트스트랩 (새 클러스터 생성)
galera_new_cluster
# 또는: mysqld --wsrep-new-cluster &

# 나머지 노드는 일반 시작 (클러스터에 조인)
systemctl start mariadb

SST와 IST — 노드 동기화 방식

새 노드가 클러스터에 참가하거나 오랫동안 분리된 노드가 복귀할 때 데이터를 동기화해야 한다.

-- SST (State Snapshot Transfer): 전체 데이터 복사
-- 기준 노드(donor)가 전체 스냅샷을 전달
-- wsrep_sst_method = mariabackup  → XtraBackup/MariaBackup 기반 (권장)
-- wsrep_sst_method = rsync        → 단순 파일 복사 (donor 잠금 발생)
-- wsrep_sst_method = mysqldump    → 느림 (소규모만)

-- IST (Incremental State Transfer): 증분 동기화
-- Galera 캐시(gcache)에 누락 트랜잭션이 있으면 IST 사용
-- 빠르고 donor에 부하 없음

-- gcache 크기 (클수록 IST 성공률 높아짐)
-- wsrep_provider_options = "gcache.size=1G"
-- SST 진행 상태 확인
SHOW STATUS LIKE 'wsrep_local_state_comment';
-- Synced: 정상 동작
-- Donor/Desynced: SST 제공 중
-- Joiner: SST 수신 중
-- Joined: SST 완료, IST 진행 중

클러스터 모니터링

-- 핵심 wsrep 상태 변수
SHOW GLOBAL STATUS WHERE Variable_name IN (
  'wsrep_cluster_size',          -- 클러스터 노드 수
  'wsrep_cluster_status',        -- Primary / Non-Primary
  'wsrep_connected',             -- ON/OFF
  'wsrep_ready',                 -- ON이면 쿼리 처리 가능
  'wsrep_local_state_comment',   -- 현재 노드 상태
  'wsrep_flow_control_paused',   -- 0에 가까울수록 좋음
  'wsrep_local_cert_failures',   -- 인증 실패 (충돌) 수
  'wsrep_local_send_queue',      -- 전송 대기 Writeset 수
  'wsrep_local_recv_queue'       -- 수신 대기 Writeset 수
);

-- 복제 지연 확인
SELECT
  wsrep_last_applied,
  wsrep_last_committed,
  wsrep_last_applied - wsrep_last_committed AS lag
FROM wsrep_status;

wsrep_flow_control_paused가 0보다 크면 클러스터 내 느린 노드가 전체 속도를 제한하고 있다는 신호다. 해당 노드의 I/O, 메모리, 네트워크를 점검해야 한다.

주요 운영 패턴

노드 순차 재시작 (Rolling Restart)

# 한 번에 한 노드씩 재시작 (서비스 중단 없음)
# 1. 트래픽을 다른 노드로 이동 (MaxScale/HAProxy에서)
# 2. 해당 노드 정상 종료
systemctl stop mariadb

# 3. 설정 변경 후 재시작
systemctl start mariadb

# 4. Synced 상태 확인 후 다음 노드 진행
mysql -e "SHOW STATUS LIKE 'wsrep_local_state_comment';"

RSU (Rolling Schema Upgrade) — 무중단 DDL

-- 기본 DDL (TOI): 전체 클러스터 잠금 → 운영 중 부적합
ALTER TABLE orders ADD COLUMN note TEXT;

-- RSU: 노드별 순차 적용, 잠금 없음
-- my.cnf 또는 세션에서 설정
SET wsrep_OSU_method = 'RSU';
ALTER TABLE orders ADD COLUMN note TEXT;
SET wsrep_OSU_method = 'TOI';   -- 복원

-- RSU 주의: 다른 노드에 컬럼이 없는 상태로 쿼리하면 에러 발생 가능
-- 신규 컬럼 추가처럼 후방 호환 DDL에만 RSU 사용

Split-Brain 방지

네트워크 분리로 클러스터가 둘로 나뉘면 각 파티션이 독립 쓰기를 받을 수 있다. Galera는 쿼럼(과반수) 노드를 가진 파티션만 Primary로 남겨 Split-Brain을 방지한다.

# 짝수 노드 환경에서는 Arbitrator(garbd) 추가
garbd \
  --group="production_cluster" \
  --address="gcomm://192.168.1.10,192.168.1.11,192.168.1.12" \
  --daemon

# garbd는 데이터를 저장하지 않지만 투표권을 가짐
# 2노드 + garbd = 홀수 효과

Galera Cluster는 MariaDB의 가장 강력한 HA 옵션이지만 올바르게 운영하려면 wsrep 상태 모니터링, gcache 크기 관리, DDL 전략, 노드 추가/제거 절차를 숙지해야 한다. 다음 글에서는 MariaDB MaxScale을 통한 지능형 프록시 구성을 살펴본다.

지난 글: MariaDB Aria & ColumnStore — 스토리지 엔진 심층 분석

다음 글: MariaDB MaxScale — 지능형 데이터베이스 프록시


읽어주셔서 감사합니다. 😊