تثبيت وإعداد نظامي إدارة قواعد البيانات MySQL وPostgreSQL على أوبنتو

توفر أوبنتو خادومَيّ قواعد بيانات شهيرَين هما:

قواعد بيانات MySQL.
قواعد بيانات PostgreSQL.

حيث تتوفران في المستودع الرئيسي (main)؛ ويشرح هذا الدرس كيفية تثبيت وضبط خادومَي قواعد البيانات آنفَيّ الذكر.

MySQL

إن MySQL هو خادوم قواعد بيانات سريع ومتعدد الخيوط (multi-threaded) ومتعدد المستخدمين ومرن جدًا؛ مُطوَّر للأنظمة الإنتاجية المحورية والتي تتحمل حِملًا ثقيلًا، ويمكن أيضًا تضمينه في البرمجيات سريعة النشر (mass-deployed).

التثبيت

نفذِّ الأمر الآتي في الطرفية لتثبيت MySQL:

sudo apt-get install mysql-server

سيُطلب منك إدخال كلمة مرور للمستخدم الجذر لخادوم MySQL أثناء التثبيت.

بعد أن ينتهي التثبيت، فيجب أن يبدأ خادوم MySQL تلقائيًا؛ تستطيع تنفيذ الأمر الآتي في الطرفية للتحقق إذا كان خادوم MySQL يعمل أم لا:

sudo netstat -tap | grep mysql

يجب أن تشاهد شيئًا شبيهًا بما يلي بعد تنفيذ الأمر السابق:

tcp 0 0 localhost:mysql *:* LISTEN 2556/mysqld

إذا لم يكن يعمل الخادوم، فتستطيع تشغيله بالأمر:

sudo service mysql restart

الضبط

تستطيع تعديل الملف ‎/etc/mysql/my.cnf لضبط الإعدادات الأساسية، مثل ملف السجل، ورقم المنفذ ...إلخ. فمثلًا لضبط MySQL ليستمع إلى الاتصالات من مضيفي الشبكة، عليك تعديل قيمة التعليمة bind-address إلى عنوان IP للخادوم:

bind-address = 192.168.0.5

ملاحظة: عدِّل 192.168.0.5 إلى العنوان الملائم.

بعد إجراء التعديلات على ملف ‎/etc/mysql/my.cnf؛ فيجب إعادة تشغيل عفريت MySQL:

sudo service mysql restart

أدخل الأمر الآتي في الطرفية إذا رغبت بتغيير كلمة مرور المستخدم الجذر (root) في MySQL:

sudo dpkg-reconfigure mysql-server-5.5

سيُوقَف عمل عفريت MySQL، وستُسأل عن كلمة المرور الجديدة.

محركات قاعدة البيانات

على الرغم من أن الضبط الافتراضي لخادوم MySQL الموفر من حزم أوبنتو يعمل عملًا صحيحًا دون مشاكل، لكن هنالك بعض الأمور التي عليك أخذها بعين الاعتبار قبل الإكمال.

صُمِّمَت قواعد بيانات MySQL للسماح بتخزين البيانات بطرقٍ مختلفة؛ يُشار لهذه الطرق إما بمحركات قواعد البيانات أو محركات التخزين (Storage engine)؛ هنالك محركان رئيسيان ستكون مهتمًا بهما: InnoDB و MyISAM؛ لا تتغير طريقة التعامل مع محركات التخزين المختلفة بالنسبة للمستخدم النهائي؛ حيث تتعامل MySQL مع الأمور بطريقة مختلفة وراء الستار، أي أنه بغض النظر عن محرك التخزين الذي تستخدمه، فإنك ستتعامل مع قواعد البيانات بنفس الطريقة تمامًا.

لكل محرك إيجابياته وسلبياته؛ وبينما من الممكن دمج عدِّة محركات قواعد بيانات على مستوى الجدول، لكن ذلك خطيرٌ، فربما يقلل ذلك من الفعالية والأداء لأنك تُقسِّم الموارد بين محركين بدلًا من تخصيصها لمحرك واحد فقط.

المحرك MyISAM هو الأقدم بين المحركين المذكورين؛ يمكن أن يكون أسرع من InnoDB في حالات معيّنة ويفضل الأعمال التي تتطلب القراءة فقط؛ تتمحور بعض تطبيقات الويب حول MyISAM (على الرغم أنها لن تُبطَئ إذا استخدمت InnoDB)؛ يدعم MyISAM أيضًا نوع البيانات FULLTEXT؛ الذي يسمح بالبحث بسرعة كبيرة في كمياتٍ كبيرةٍ من النص؛ لكن MyISAM قادر على قفل الجدول بأكمله فقط عند الكتابة، هذا يعني أن عمليةً واحدةً فقط تستطيع تحديث الجدول في لحظة زمنية معينّة؛ قد يكون هذا إعاقةً لتوسع تطبيق يعتمد على هذا الجدول؛ ولا يحتوي MyISAM على ميزة «journaling»، وهذا يعني أنه من الصعب استرجاع البيانات بعد حدوث انهيار.
المحرك InnoDB هو محرك قواعد بيانات أكثر حداثةً، صُمِّم ليكون متوافقًا مع ACID الذي يضمن إجراء العمليات على قواعد البيانات بطريقة عملية؛ قفل الكتابة يحدث على مستوى السجل (row) ضمن الجدول؛ هذا يعني أنه من الممكن إجراء عدِّة تحديثات لسجلات جدولٍ ما في نفس الوقت؛ التخزين الموقت للبيانات يحدث في الذاكرة ضمن محرك قواعد البيانات، مما يسمح بالتخزين على أساس السجل وليس على أساس كتلة الملف (file block)؛ ولكي يتوافق مع ACID، فإن كل العمليات تحدث بطريقة «journaled» مستقلةً عن الجداول الرئيسية؛ وهذا يؤدي إلى استرجاع البيانات استرجاعًا عمليًا.

إن InnoDB هو المحرك الافتراضي في MySQL 5.5 ومن المستحسن بشدة استخدامه بدلًا من MyISAM ما لم تكن تريد استخدام مزايا خاصة بذاك المحرك.

الضبط المتقدم: إنشاء ملف ضبط my.cnf

هنالك عدد من المعاملات التي يمكن تعديلها في ملف ضبط MySQL مما يسمح لك بتحسين أداء الخادوم مع مرور الوقت؛ ربما تجد الأداة «Percona's my.cnf generating tool» مفيدةً للإعداد الابتدائي؛ ستولد هذه الأداة ملف my.cnf ليكون أكثر ملائمةً لإمكانيات ومتطلبات خادومك.

لا تستبدل ملف my.cnf المولد من Percona إذا وضعت بيانات في قاعدة بيانات، بعض التغييرات في الملف لن تسبب مشاكل لأنها تُعدِّل طريقة تخزين البيانات على القرص الصلب ولن تتمكن من تشغيل MySQL؛ إذا أردت استخدامه وكانت لديك بيانات موجودة مسبقًا، فعليك أن تجري mysqldump ثم تعيد التحميل:

mysqldump --all-databases --all-routines -u root -p > ~/fulldump.sql

ستُسأل عن كلمة مرور المستخدم الجذر لقواعد MySQL قبل إنشاء نسخة من البيانات؛ من المستحسن أن تتأكد أنه لا يوجد مستخدمين أو عمليات تستخدم قاعدة البيانات قبل إجراء هذه الخطوة؛ ربما تأخذ عملية النسخ بعض الوقت بناءً على مقدار البيانات الموجودة في قاعدة البيانات لديك؛ لن ترى شيئًا على الشاشة أثناء تنفيذ الأمر السابق.

أغلق خادوم MySQL بعد إكمال عملية التفريغ (dump):

sudo service mysql stop

خذ الآن نسخةً احتياطيةً من my.cnf واستبدله بالملف الجديد:

sudo cp /etc/my.cnf /etc/my.cnf.backup
sudo cp /path/to/new/my.cnf /etc/my.cnf

الآن احذف وأعد تهيئة مجال قواعد البيانات وتأكد أن الملكية صحيحة قبل إعادة تشغيلMySQL:

sudo rm -rf /var/lib/mysql/*
sudo mysql_install_db
sudo chown -R mysql: /var/lib/mysql
sudo service start mysql

كل ما تبقى الآن هو إعادة استيراد بياناتك؛ وللحصول على فكرة عن مدى إتمام عملية الاستيراد، فربما تجد الأداة pv‏ (Pipe Viewer) مفيدةً؛ الأمر الآتي يظهر كيفية تثبيت واستخدام pv لهذه الحالة، ربما لا تريد أن تستخدمها وكل ما عليك فعله هو استبدال pv بالأمر cat؛ تجاهل أية أوقات متوقعة للانتهاء (ETA) مولدة من pv؛ لأنها مبنية على الوقت المستغرق لكي يُعالَج كل سجل من الملف، لكن سرعة إدراج البيانات قد تختلف اختلافًا كبيرًا من سجل إلى سجل:

sudo apt-get install pv
pv ~/fulldump.sql | mysql

ملاحظة: هذا ليس ضروريًا لكل تعديلات my.cnf؛ أغلبية المتغيرات التي قد ترغب في تعديلها لتحسين الأداء يمكن أن تُغيَّر حتى وإن كان يعمل الخادوم؛ تأكد من الحصول على نسخة احتياطية من ملفات الضبط والبيانات قبل إجراء التعديلات.

MySQL Tuner

الأداة «MySQL Tuner» هي أداة مفيدة تستطيع الاتصال إلى خدمة MySQL التي تعمل وتوفر اقتراحات عن كيفية ضبطها بأفضل ضبط لحالتك؛ وكما كان يعمل الخادوم لوقتٍ أطول، كلما كانت «النصيحة» التي سيوفرها mysqltuner أفضل؛ خذ بعين الاعتبار الانتظار لمدة 24 ساعة في بيئة إنتاجية قبل تشغيل هذه الأداة؛ تستطيع تثبيت mysqltuner من مستودعات أوبنتو:

sudo apt-get install mysqltuner

ثم تشغيلها بعد تثبيتها بالأمر:

mysqltuner

وانتظر التقرير النهائي، سيوفر القسم العلوي معلوماتٍ عن خادوم قاعدة البيانات، ويوفر القسم السفلي اقتراحاتٍ لكي تعدلها في ملف my.cnf؛ يمكن تعديل أغلبية الاقتراحات على الخادوم مباشرةً دون إعادة تشغيله، انظر إلى توثيق MySQL الرسمي للمتغيرات المناسبة لتعديلها في البيئات الإنتاجية؛ ما يلي هو جزء من تقرير من قاعدة بيانات إنتاجية الذي يُظهِر أن هنالك بعض الفائدة من زيادة مقدار ذاكرة تخزين الطلبية:

-------- Recommendations -----------------------------------------------------
General recommendations:
    Run OPTIMIZE TABLE to defragment tables for better performance
    Increase table_cache gradually to avoid file descriptor limits
Variables to adjust:
    key_buffer_size (> 1.4G)
    query_cache_size (> 32M)
    table_cache (> 64)
    innodb_buffer_pool_size (>= 22G)

تعليق أخير عن ضبط قواعد البيانات: بينما نستطيع أن نقول أن بعض الإعدادات هي الأفضل، لكن قد يختلف الأداء من تطبيق لآخر؛ على سبيل المثال، ما يعمل عملًا ممتازًا لووردبريس (Wordpress) قد لا يكون الأفضل لدروبال (Drupal) أو جوملا (Joomla) أو التطبيقات التجارية؛ الأداء متعلقٌ بأنواع الطلبيات واستخدام الفهارس، وإذا ما كان تصميم قاعدة البيانات جيدًا، وهكذا... ربما من الجيد إنفاق بعض الوقت في البحث عن إعدادات ملائمة لقواعد البيانات بناءً على التطبيقات التي تستخدمها؛ لكن بعد أن تتجاوز التعديلات حدًا معيّنًا، فإن أيّة تغييرات تجريها لا تتسبب إلا بتحسين بسيط جدًا في أداء التطبيق، ومن الأفضل لك تحسين التطبيق نفسه، أو التفكير في توسيع خادوم MySQL إما باستخدام عتاد أفضل أو بإضافة خواديم تابعة (slave).

مصادر

راجع الموقع الرئيسي لقواعد MySQL لمزيدٍ من المعلومات.
التوثيق الكامل متوفر بصيغ online و offline من «MySQL Developers portal».
لمعلومات عامة حول SQL، انظر إلى كتاب «Using SQL Special Edition».
صفحة ويكي أوبنتو «Apache MySQL PHP» فيها بعض المعلومات المفيدة.

PostgreSQL

PostgreSQL هي قاعدة بيانات علائقية تعتمد على الكائنات وتملك ميزات أنظمة قواعد البيانات التجارية التقليدية مع تحسينات موجودة في الجيل الجديد من أنظمة DBMS.

التثبيت

أدخل الأمر الآتي في الطرفية لتثبيت PostgreSQL:

sudo apt-get install postgresql

بعد انتهاء التثبيت، عليك ضبط خادوم PostgreSQL بناءً على متطلباتك، على الرغم من أن الضبط الافتراضي قابل للاستخدام.

الضبط

الاتصال عبر TCP/IP معطَّل افتراضيًا؛ تدعم PostgreSQL عدّة طرق للاستيثاق من العميل؛ طريقة الاستيثاق IDENT تُستعمَل للمستخدمين المحليين ولمستخدم postgres ما لم يُضبَط غير ذلك؛ رجاءً راجع «PostgreSQL Administrator's Guide» إذا أردت ضبط بدائل مثل Kerberos.

سنفترض في ما يلي أنك ستُفعِّل اتصالات TCP/IP وتستخدم طريقة MD5 للاستيثاق من العميل؛ تُخزَّن ملفات ضبط PostgreSQL في المجلد ‎/etc/postgresql/<version>/main؛ على سبيل المثال، إذا ثبتت خادوم PostgreSQL 9.1، فإن ملفات الضبط ستُخزَّن في المجلد ‎/etc/postgresql/9.1/main.

تنويه: لضبط الاستيثاق بطريقة ident، فأضف مدخلات إلى ‎/etc/postgresql/9.1/‎ main/pg_ident.conf؛ هنالك تعليقات تفصيلية في الملف لتساعدك.

لتفعيل اتصالات TCP/IP، عليك تعديل الملف ‎/etc/postgresql/9.1/main/postgresql.conf ومن ثم تحديد السطر:

 ‎‎#listen_addresses = 'localhost‎‎'‎

ثم تغييره إلى:

listen_addresses = '*'

ملاحظة: للسماح باتصالات IPv4 و IPv6، استبدل «localhost» بالرمز «::».

ربما تريد تعديل بقية المعاملات، إذا كنت تعرف ماذا تفعل! للتفاصيل، ارجع إلى ملف الضبط أو إلى توثيق PostgreSQL.

الآن وبعد أن استطعنا الاتصال بخادوم PostgreSQL فإن الخطوة الآتية هي ضبط كلمة مرور للمستخدم postgres؛ نفذ الأمر الآتي في الطرفية للاتصال بقاعدة بيانات PostgreSQL الافتراضية:

sudo -u postgres psql template1

يتصل الأمر السابق بقاعدة بيانات PostgreSQL المسماة template1 كالمستخدم postgres؛ بعد أن تتصل إلى خادوم PostgreSQL وتحصل على مِحَث لإدخال تعليمات SQL، فيمكنك إدخال أمر SQL الآتي في مِحَث psql لضبط كلمة المرور للمستخدم postgres:

ALTER USER postgres with encrypted password 'your_password';

بعد ضبط كلمة المرور، عدِّل الملف ‎/etc/postgresql/9.1/main/pg_hba.conf لاستخدام استيثاق MD5 مع المستخدم postgres:

local all postgres md5

في النهاية، يجب أن تُعيد تشغيل خدمة PostgreSQL لتهيئة الضبط الجديد، وذلك بإدخال الأمر الآتي من الطرفية:

sudo service postgresql restart

تحذير: الضبط السابق ليس كاملًا بأي شكل من الأشكال، رجاءً راجع «PostgreSQL Administrator's Guide» لمعاملات ضبط إضافية.

يمكنك اختبار اتصالات الخادوم من الأجهزة الأخرى باستخدام عملاء PostgreSQL:

sudo apt-get install postgresql-client
psql -h postgres.example.com -U postgres -W

ملاحظة: استبدل اسم النطاق في المثال السابق باسم نطاقك الفعلي.

مصادر

كما ذُكِر سابقًا، فإن «PostgreSQL Administrator's Guide» هو مصدر رائع، وهو متوفر أيضًا في حزمة postgresql-doc-9.1؛ نفذ ما يلي لتثبيت تلك الحزمة:

sudo apt-get install postgresql-doc-9.1

أدخِل الوصلة file:///usr/share/doc/postgresql-doc-9.1/html/index.html في شريط العنوان في متصفحك لمشاهدة الدليل.
راجع أيضًا صفحة ويكي أوبنتو «PostgreSQL» لمزيدٍ من المعلومات.

ترجمة -وبتصرف- للمقال Ubuntu Server Guide: Databases.