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MongoDB5副本集高可用集群部署

news 2026/2/8 11:04:35

MongoDB5副本集高可用集群部署

1.MongoDB简介

MongoDB官方网站：https://www.mongodb.com

MongoDB最大的特点是表结构灵活可变，字段类型可以随时修改。MongoDB中的每一行数据只是简单的被转化成Json格式后存储，因此MongoDB中没有MySQL中表结构这样的概念，可以直接将任意结构的数据塞入同一个表中，不必考虑表结构，更不必像MySQL一样因为要修改数据表结构而大费周折。

MongoDB不需要定义表结构这个特点给表结构的修改带来了极大的方便，但是也给多表查询、复杂事务等高级操作带来了阻碍。因此，如果数据的逻辑结构非常复杂，经常需要进行复杂的多表查询或者事务操作，那显然还是MySQL这类关系型数据库更合适

面向集合存储，易存储对象类型的数据
支持查询,以及动态查询
支持RUBY，PYTHON，JAVA，C++，PHP，C#等多种语言
文件存储格式为BSON（一种JSON的扩展）
支持复制和故障恢复和分片
支持事务支持
索引聚合关联…

MongoDB结构对比

RDBMS	MongoDB
数据库	数据库
表	集合
行	文档
列	字段

在MongoDB中，集合就是table表的概念

2.安装部署

2-0.机器规划与准备

主机名	IP	角色Role
hdt-dmcp-ops05	172.20.12.179	PRIMARY
hdt-dmcp-ops04	172.20.9.6	SECONDARY
hdt-dmcp-ops03	172.20.14.243	SECONDARY

本次部署环境为CentOS 7.4 ,搭建部署MongoDB-5.0.15
[wangting@hdt-dmcp-ops05 software]$ cat /etc/redhat-release
CentOS Linux release 7.4.1708 (Core)

2-1.下载安装包(hdt-dmcp-ops05操作)

[wangting@hdt-dmcp-ops05 software]$ cd /opt/software
[wangting@hdt-dmcp-ops05 software]$ wget https://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-rhel70-5.0.15-rc2.tgz

2-2.创建MongoDB相关目录(hdt-dmcp-ops05操作)

[wangting@hdt-dmcp-ops05 software]$ cd /opt/module/
[wangting@hdt-dmcp-ops05 module]$ mkdir MongoDB
[wangting@hdt-dmcp-ops05 module]$ cd MongoDB/
[wangting@hdt-dmcp-ops05 MongoDB]$ mkdir data log pid

路径均可自定义配置

/opt/module/MongoDB为mongo项目路径

data目录为数据保存路径

log为日志保存路径

pid为服务启动后的进程信息存储路径

2-3.解压安装包(hdt-dmcp-ops05操作)

[wangting@hdt-dmcp-ops05 software]$ cd /opt/software
[wangting@hdt-dmcp-ops05 software]$ tar -zxvf mongodb-linux-x86_64-rhel70-5.0.15-rc2.tgz -C /opt/module/MongoDB/
[wangting@hdt-dmcp-ops05 software]$ cd /opt/module/MongoDB
[wangting@hdt-dmcp-ops05 MongoDB]$ mv mongodb-linux-x86_64-rhel70-5.0.15-rc2 mongodbServer

2-4.定义配置文件(hdt-dmcp-ops05操作)

[wangting@hdt-dmcp-ops05 MongoDB]$ vim mongodbServer/bin/mongod.conf
storage:journal:enabled: truedbPath: "/opt/module/MongoDB/data"directoryPerDB: truewiredTiger:engineConfig:cacheSizeGB: 1directoryForIndexes: truecollectionConfig:blockCompressor: zlibindexConfig:prefixCompression: truesystemLog:destination: filepath: "/opt/module/MongoDB/log/mongod.log"logAppend: truenet:port: 27017bindIpAll: truemaxIncomingConnections: 5000processManagement:fork: truepidFilePath: /opt/module/MongoDB/pid/mongod.pid#security:
#  keyFile: /opt/module/MongoDB/mongodbServer/bin/mongo.keyfile
# authorization: enabledreplication:oplogSizeMB: 4096replSetName: rs1

【注意】：

security相关配置项为注释状态，第一次启动使用时，不加载security相关配置，需要机器配置完毕后再配置开启（因为具体的认证配置文件均未生成）
PRIMARY和SECONDARY的配置文件没有特别配置不一样的参数，可以复用，角色的配置均在服务启动后访问server调整

2-5.分发安装目录(hdt-dmcp-ops05操作)

[wangting@hdt-dmcp-ops05 module]$ pwd
/opt/module
[wangting@hdt-dmcp-ops05 module]$ scp -r MongoDB hdt-dmcp-ops04:/opt/module/
[wangting@hdt-dmcp-ops05 module]$ scp -r MongoDB hdt-dmcp-ops03:/opt/module/

2-6.配置环境变量(所有节点机器操作)

# 增加mongo相关配置
[wangting@hdt-dmcp-ops05 MongoDB]$ sudo vim /etc/profile
# mongo
export MONGODB_HOME=/opt/module/MongoDB/mongodbServer
export PATH=$PATH:$MONGODB_HOME/bin# 引用环境变量
[wangting@hdt-dmcp-ops05 MongoDB]$ source /etc/profile

【注意】:

所有3个节点机器都需要配置环境变量

( 暂不操作，这里了解 )-单个实例启动服务方式：

mongod命令 --config 配置文件路径

[wangting@hdt-dmcp-ops05 MongoDB]$ mongod --config /opt/module/MongoDB/mongodbServer/bin/mongod.conf
about to fork child process, waiting until server is ready for connections.
forked process: 12601
child process started successfully, parent exiting

( 暂不操作，这里了解 )-单个实例关闭服务方式：

[wangting@hdt-dmcp-ops05 MongoDB]$ mongod --config /opt/module/MongoDB/mongodbServer/bin/mongod.conf --shutdown

2-7.编写集群启停脚本(hdt-dmcp-ops05操作)

[wangting@hdt-dmcp-ops05 bin]$ vim mymongo
#!/bin/bashstart() {
ssh hdt-dmcp-ops05 "/opt/module/MongoDB/mongodbServer/bin/mongod  --config /opt/module/MongoDB/mongodbServer/bin/mongod.conf >/dev/null 2>&1"
sleep 2
ssh hdt-dmcp-ops04 "/opt/module/MongoDB/mongodbServer/bin/mongod  --config /opt/module/MongoDB/mongodbServer/bin/mongod.conf >/dev/null 2>&1"
sleep 2
ssh hdt-dmcp-ops03 "/opt/module/MongoDB/mongodbServer/bin/mongod  --config /opt/module/MongoDB/mongodbServer/bin/mongod.conf >/dev/null 2>&1"
}stop() {
ssh hdt-dmcp-ops05 "/opt/module/MongoDB/mongodbServer/bin/mongod --config /opt/module/MongoDB/mongodbServer/bin/mongod.conf --shutdown >/dev/null 2>&1"
sleep 2
ssh hdt-dmcp-ops04 "/opt/module/MongoDB/mongodbServer/bin/mongod --config /opt/module/MongoDB/mongodbServer/bin/mongod.conf --shutdown >/dev/null 2>&1"
sleep 2
ssh hdt-dmcp-ops03 "/opt/module/MongoDB/mongodbServer/bin/mongod --config /opt/module/MongoDB/mongodbServer/bin/mongod.conf --shutdown >/dev/null 2>&1"
}
case "$1" instart)start;;stop)stop;;restart)stopstart;;*)echo
$"Usage: $0 {start|stop|restart}"exit 1
esac

[wangting@hdt-dmcp-ops05 bin]$ chmod +x mymongo

脚本可以使用for循环简化，这里为了操作方便，将操作集中到一个脚本中

2-8.启动停止服务(hdt-dmcp-ops05操作)

# 停止服务
[wangting@hdt-dmcp-ops05 bin]$ mymongo stop
killing process with pid: 12601
[wangting@hdt-dmcp-ops05 bin]$ netstat -tnlpu|grep 27017
[wangting@hdt-dmcp-ops05 bin]$# 启动服务
[wangting@hdt-dmcp-ops05 bin]$ mymongo start
about to fork child process, waiting until server is ready for connections.
forked process: 13747
child process started successfully, parent exiting
[wangting@hdt-dmcp-ops05 bin]$ netstat -tnlpu|grep 27017
(Not all processes could be identified, non-owned process infowill not be shown, you would have to be root to see it all.)
tcp        0      0 0.0.0.0:27017           0.0.0.0:*               LISTEN      13747/mongod

2-9.初次登录初始化副本集(任意一节点连接mongo)

使用mongo shell连接到其中任意一个节点即可，来执行初次登录初始化副本集

[wangting@hdt-dmcp-ops05 module]$ mongo shell
> use admin
> config = {_id : "rs1", members : [{_id:0, host:"172.20.12.179:27017"},{_id:1, host:"172.20.9.6:27017"},{_id:2, host:"172.20.14.243:27017"},]
}

【注意】：

需要更改对应环境的IP地址

2-10.对副本集进行初始化

> rs.initiate(config){ "ok" : 1 }
rs1:SECONDARY>

如果返回 { “ok” : 0 }，则说明初始化失败

查看集群状态

rs1:PRIMARY> rs.status()
...
..."members" : [{"_id" : 0,"name" : "172.20.12.179:27017","health" : 1,"state" : 1,"stateStr" : "PRIMARY",{"_id" : 1,"name" : "172.20.9.6:27017","health" : 1,"state" : 2,"stateStr" : "SECONDARY","uptime" : 5382,{"_id" : 2,"name" : "172.20.14.243:27017","health" : 1,"state" : 2,"stateStr" : "SECONDARY","uptime" : 5382,

查看延时从库信息

rs1:PRIMARY> rs.printSlaveReplicationInfo()
WARNING: printSlaveReplicationInfo is deprecated and may be removed in the next major release. Please use printSecondaryReplicationInfo instead.
source: 172.20.9.6:27017syncedTo: Wed Mar 08 2023 16:27:45 GMT+0800 (CST)0 secs (0 hrs) behind the primary
source: 172.20.14.243:27017syncedTo: Wed Mar 08 2023 16:27:45 GMT+0800 (CST)0 secs (0 hrs) behind the primary

2-11.设置超级管理员账号和密码

> use admin
switched to db admin
> db.createUser({user: 'mongouser',pwd: '123456',roles:[{role: 'root',db: 'admin'}]
})Successfully added user: {"user" : "admin","roles" : [{"role" : "root","db" : "admin"}]
}

其它用户相关常用命令：

show users  //查看当前库下的用户
db.dropUser('testadmin')  // 删除用户
db.updateUser('admin', {pwd: 'newpasswd'})  // 修改用户密码
db.auth('admin', 'password')  // 密码认证

2-12.设置数据库读写用户方法

[wangting@hdt-dmcp-ops05 bin]$ mongo
> use bigdatadb
switched to db bigdatadb
> db.createUser({user: 'bigdata',pwd: 'bigdata123',roles:[{role: 'readWrite',db: 'bigdatadb'}]})Successfully added user: {"user" : "bigdata","roles" : [{"role" : "readWrite","db" : "bigdatadb"}]
}> exit
bye

MongoDB 数据库角色信息：

角色描述	角色标识
数据库用户角色	read、readWrite
数据库管理角色	dbAdmin、dbOwner、userAdmin
集群管理角色	clusterAdmin、clusterManager、clusterMonitor、hostManager
备份恢复角色	backup、restore
所有数据库角色	readAnyDatabase、readWriteAnyDatabase、userAdminAnyDatabase、 dbAdminAnyDatabase
超级用户角色	root

2-13.开启副本集认证

# 创建副本集认证的key文件
[wangting@hdt-dmcp-ops05 bin]$ pwd
/opt/module/MongoDB/mongodbServer/bin
[wangting@hdt-dmcp-ops05 bin]$ openssl rand -base64 90 -out /opt/module/MongoDB/mongodbServer/bin/mongo.keyfile
[wangting@hdt-dmcp-ops05 bin]$ ll
total 242228
-rwxr-xr-x 1 wangting wangting     15205 Feb 17 03:54 install_compass
-rwxr-xr-x 1 wangting wangting  60321720 Feb 17 04:43 mongo
-rwxr-xr-x 1 wangting wangting 110313632 Feb 17 04:46 mongod
-rw-rw-r-- 1 wangting wangting       629 Mar  8 14:19 mongod.conf
-rw-rw-r-- 1 wangting wangting       122 Mar  8 14:43 mongo.keyfile
-rwxr-xr-x 1 wangting wangting  77374072 Feb 17 04:43 mongos
# 分发mongo.keyfile
[wangting@hdt-dmcp-ops05 bin]$ scp mongo.keyfile hdt-dmcp-ops04:$PWD
[wangting@hdt-dmcp-ops05 bin]$ scp mongo.keyfile hdt-dmcp-ops03:$PWD# 将配置文件mongod.conf的配置注释打开(去掉注释)
# 【注意】：3个节点配置文件的security都要打开！
security:keyFile: /opt/module/MongoDB/mongodbServer/bin/mongo.keyfileauthorization: enabled

mongo.keyfile认证文件mongo集群必须要用同一份keyfile，一般都在一台机器上生成，然后分发到其他节点，且必须有读的权限，否则将来会报错

路径保持一致，否则mongod.conf中的keyFile路径就要根据不同节点配置不同路径，相对不好维护

重启服务生效

# 关闭服务
[wangting@hdt-dmcp-ops05 bin]$ mymongo stop
# 启动服务
[wangting@hdt-dmcp-ops05 bin]$ mymongo start

再次连接mongo

# 原方式：mongo admin --host 172.20.12.179 --port 27017 -u mongouser -p 123456
# 这里采用auther认证方式验证访问
[wangting@hdt-dmcp-ops05 module]$ mongo -u mongouser -p 123456 --host hdt-dmcp-ops05 --port 27017 -authenticationDatabase admin
MongoDB shell version v5.0.15-rc2
connecting to: mongodb://hdt-dmcp-ops05:27017/?authSource=admin&compressors=disabled&gssapiServiceName=mongodb
Implicit session: session { "id" : UUID("66c31018-e1a1-45e9-8742-4496e0266ba0") }
MongoDB server version: 5.0.15-rc2
rs1:PRIMARY>

3.验证调试及使用介绍

3-1.访问MongoDB

方式1（常用）：

# 原始方式
[wangting@hdt-dmcp-ops05 ~]$ mongo admin --host 172.20.12.179 --port 27017 -u mongouser -p 123456

方式2（常用）

# 使用用户名、免密、认证库登录MongoDB副本集主节点
[wangting@hdt-dmcp-ops05 module]$ mongo -u mongouser -p 123456 --host hdt-dmcp-ops05 --port 27017 -authenticationDatabase admin

方式3：

# 机器上直接使用mongo访问
[wangting@hdt-dmcp-ops05 bin]$ mongo
> use admin
switched to db admin
> db.auth('admin', 'admin123')
1
> db
admin

普通用户访问方式相同：

[wangting@hdt-dmcp-ops05 ~]$ mongo bigdatadb --host 172.20.12.179 --port 27017 -u bigdata -p bigdata123
> db
bigdatadb
> exit
bye

3-2.MongoDB远程连接控制

[wangting@hdt-dmcp-ops05 ~]$ cd /opt/module/MongoDB/mongodbServer/bin/
[wangting@hdt-dmcp-ops05 bin]$ vim mongod.conf
#####
net:port: 27017bindIpAll: true
####

bindIp: 0.0.0.0 或者 bindIpAll: true 即允许所有的IPv4和IPv6地址访问

net.bindIp和net.bindIpAll是互斥的。可以指定其中一个，但不能同时指定两个配置

如需要指定个别IP或者某个网段访问可以配置bindIp

例如：

bindIp:192.168.3.11，192.168.3.12，192.168.3.13

bindIp: localhost

3-3.MongoDB使用介绍

[wangting@hdt-dmcp-ops05 ~]$ mongo admin --host 172.20.12.179 --port 27017 -u mongouser -p 123456
rs1:PRIMARY> show dbs
admin   0.000GB
config  0.000GB
local   0.000GB

切换数据库

rs1:PRIMARY> use bigdata
switched to db bigdata

注意: use 代表创建并使用,当库中没有数据时默认不显示这个库

删除数据库

db.dropDatabase()

> use test111
switched to db test111
> db.dropDatabase()
{ "ok" : 1 }
> show dbs
admin    0.000GB
bigdata  0.000GB
config   0.000GB
local    0.000GB
>

查看表清单

> show tables
# 或者
> show collections

表创建

db.createCollection('集合名称', [options])

> db.createCollection("table1")
{ "ok" : 1 }
> show tables
table1

[options]可选参数：

字段	类型	描述
capped	布尔	（可选）如果为 true，则创建固定集合。固定集合是指有着固定大小的集合，当达到最大值时，它会自动覆盖最早的文档。当该值为 true 时，必须指定 size 参数
size	数值	（可选）为固定集合指定一个最大值，即字节数。如果 capped 为 true，也需要指定该字段
max	数值	（可选）指定固定集合中包含文档的最大数量

注意:当集合(表)不存在时,向集合中插入文档也会自动创建该集合

表中插入数据

db.【表名】.insert("【JSON格式的数据】")

> db.table1.insert({"id":"1","name":"wangting111"})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> db.table1.insert({"id":"2","name":"wangting222"})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> db.table1.insert({"id":"3","name":"wangting333"})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
>

查看表中数据

> db.table1.find()
{ "_id" : ObjectId("63f5a21faa98d270a51a7968"), "id" : "1", "name" : "wangting111" }
{ "_id" : ObjectId("63f5a228aa98d270a51a7969"), "id" : "2", "name" : "wangting222" }
{ "_id" : ObjectId("63f5a22faa98d270a51a796a"), "id" : "3", "name" : "wangting333" }
>

删除集合(表)

> show tables;
table1
> db.table1.drop()
true
> show tables;
>

文档操作

# 单条文档
> db.table1.insert({"name":"wang111","age":18,"bir":"1989-09-07"});
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> db.table1.find()
{ "_id" : ObjectId("63f5a96c86e1dd7e4acc842f"), "name" : "wang111", "age" : 18, "bir" : "1989-09-07" }# 多条文档
db.table1.insert([{"name":"wang222","age":18,"bir":"1989-09-08"},{"name":"wang333","age":18,"bir":"1989-09-09"},{"name":"wang444","age":20,"bir":"1989-09-10"},{"name":"wang555","age":19,"bir":"1989-09-11"}
]);BulkWriteResult({"writeErrors" : [ ],"writeConcernErrors" : [ ],"nInserted" : 4,"nUpserted" : 0,"nMatched" : 0,"nModified" : 0,"nRemoved" : 0,"upserted" : [ ]
})
> db.table1.find()
{ "_id" : ObjectId("63f5a96c86e1dd7e4acc842f"), "name" : "wang111", "age" : 18, "bir" : "1989-09-07" }
{ "_id" : ObjectId("63f5aac286e1dd7e4acc8430"), "name" : "wang222", "age" : 18, "bir" : "1989-09-08" }
{ "_id" : ObjectId("63f5aac286e1dd7e4acc8431"), "name" : "wang333", "age" : 18, "bir" : "1989-09-09" }
{ "_id" : ObjectId("63f5aac286e1dd7e4acc8432"), "name" : "wang444", "age" : 20, "bir" : "1989-09-10" }
{ "_id" : ObjectId("63f5aac286e1dd7e4acc8433"), "name" : "wang555", "age" : 19, "bir" : "1989-09-11" }
>
# 支持利用代码循环批量插入
> for(let i=0;i<10;i++){db.table1.insert({"_id":i,"name":"wang"+i,"age" : 18+i,"bir" : "1989-09-07"})
}
WriteResult({ "nInserted" : 1 })> db.table1.find()
{ "_id" : ObjectId("63f5a96c86e1dd7e4acc842f"), "name" : "wang111", "age" : 18, "bir" : "1989-09-07" }
{ "_id" : ObjectId("63f5aac286e1dd7e4acc8430"), "name" : "wang222", "age" : 18, "bir" : "1989-09-08" }
{ "_id" : ObjectId("63f5aac286e1dd7e4acc8431"), "name" : "wang333", "age" : 18, "bir" : "1989-09-09" }
{ "_id" : ObjectId("63f5aac286e1dd7e4acc8432"), "name" : "wang444", "age" : 20, "bir" : "1989-09-10" }
{ "_id" : ObjectId("63f5aac286e1dd7e4acc8433"), "name" : "wang555", "age" : 19, "bir" : "1989-09-11" }
{ "_id" : 0, "name" : "wang0", "age" : 18, "bir" : "1989-09-07" }
{ "_id" : 1, "name" : "wang1", "age" : 19, "bir" : "1989-09-07" }
{ "_id" : 2, "name" : "wang2", "age" : 20, "bir" : "1989-09-07" }
{ "_id" : 3, "name" : "wang3", "age" : 21, "bir" : "1989-09-07" }
{ "_id" : 4, "name" : "wang4", "age" : 22, "bir" : "1989-09-07" }
{ "_id" : 5, "name" : "wang5", "age" : 23, "bir" : "1989-09-07" }
{ "_id" : 6, "name" : "wang6", "age" : 24, "bir" : "1989-09-07" }
{ "_id" : 7, "name" : "wang7", "age" : 25, "bir" : "1989-09-07" }
{ "_id" : 8, "name" : "wang8", "age" : 26, "bir" : "1989-09-07" }
{ "_id" : 9, "name" : "wang9", "age" : 27, "bir" : "1989-09-07" }
>