在 CentOS 上搭建 MongoDB 集群的实操指南
一、方案选型与准备
- 常见两种形态：
- 副本集 Replica Set：提供高可用与自动故障转移，适合中小规模或需要高可用的单机替代场景。
- 分片集群 Sharded Cluster：由 mongos 路由、配置服务器副本集（CSRS） 和多个 分片副本集 组成，适合大数据量/高吞吐场景。
- 规划与要求：
- 使用 奇数个节点（如 3/5/7），便于选举与容错；生产环境建议 CSRS 至少 3 成员，每个分片也建议 3 成员副本集。
- 组件与端口建议：Config Server 27019、Shard 27018、mongos 27017。
- 强烈建议使用 DNS 主机名 而非 IP 进行配置；自 MongoDB 5.0 起仅配置 IP 的节点可能无法通过启动验证；从 MongoDB 8.0 起可使用 directShardOperations 角色执行直连分片维护操作（谨慎使用）。
- 网络与安全：集群各节点需互通，并配置防火墙放行相关端口；生产应启用身份验证与内部成员认证（如 x.509）。
二、安装 MongoDB（CentOS 7/8 通用）
- 以 MongoDB 6.0 为例（可按需替换为 7.0 等版本）：
- 创建 YUM 源并安装：
- 创建文件 /etc/yum.repos.d/mongodb-org-6.0.repo，内容：
- [mongodb-org-6.0]
- name=MongoDB Repository
- baseurl=https://repo.mongodb.org/yum/redhat/$releasever/mongodb-org/6.0/x86_64/
- gpgcheck=1
- enabled=1
- gpgkey=https://www.mongodb.org/static/pgp/server-6.0.asc
- 安装与启动：
- sudo yum install -y mongodb-org
- sudo systemctl start mongod
- sudo systemctl enable mongod
- 目录与权限（默认 dbPath 为 /var/lib/mongo，日志 /var/log/mongodb/mongod.log）：
- sudo chown -R mongod:mongod /var/lib/mongo /var/log/mongodb
- 防火墙放行（示例）：
- sudo firewall-cmd --zone=public --add-port=27017/tcp --permanent
- sudo firewall-cmd --zone=public --add-port=27018/tcp --permanent
- sudo firewall-cmd --zone=public --add-port=27019/tcp --permanent
- sudo firewall-cmd --reload
- 提示：若使用 SELinux，建议设置为 permissive 或按官方指南配置策略；生产环境不建议直接关闭。
三、部署副本集（高可用入门）
- 步骤概览：
- 在所有节点编辑 /etc/mongod.conf，加入副本集名称（如 rs0）：
- 重启服务：sudo systemctl restart mongod
- 连接任一节点初始化副本集（使用主机名或 IP）：
- mongo --host <node1_ip> --port 27017
- 在 mongo shell 中执行：
- rs.initiate({
_id: “rs0”,
members: [
{ _id: 0, host: “<node1_ip>:27017” },
{ _id: 1, host: “<node2_ip>:27017” },
{ _id: 2, host: “<node3_ip>:27017” }
]
})
- 验证：rs.status() 应显示 PRIMARY/SECONDARY 状态。
- 说明：副本集提供 自动故障转移 与 数据冗余，写入仅在主节点，读可扩展到从节点。
四、部署分片集群（可横向扩展）
- 架构与端口：
- CSRS（3 节点）：端口 27019
- 分片副本集（每分片 3 节点）：端口 27018
- mongos（1 或多实例）：端口 27017
- 配置步骤（示例命令与配置片段）：
- 配置服务器副本集（CSRS）：
- 配置 /etc/mongod.conf（每台 CSRS 节点）：
- storage.dbPath: /var/lib/mongo/configdb
- systemLog: { destination: file, path: /var/log/mongodb/configdb.log, logAppend: true }
- net.bindIp: 0.0.0.0（或指定主机名/IP）
- replication.replSetName: “csrs”
- sharding.clusterRole: configsvr
- 启动：sudo systemctl start mongod
- 初始化（连接任一 CSRS 节点）：
- mongo --host <cfg1_host>:27019
- rs.initiate({
_id: “csrs”,
configsvr: true,
members: [
{ _id: 0, host: “<cfg1_host>:27019” },
{ _id: 1, host: “<cfg2_host>:27019” },
{ _id: 2, host: “<cfg3_host>:27019” }
]
})
- 配置分片副本集（示例为两个分片 shard1、shard2，每分片 3 节点）：
- 配置 /etc/mongod.conf（每台分片节点）：
- storage.dbPath: /var/lib/mongo/shard1（或 shard2）
- systemLog: { destination: file, path: /var/log/mongodb/shard1.log, logAppend: true }
- net.bindIp: 0.0.0.0
- replication.replSetName: “shard1”（或 “shard2”）
- sharding.clusterRole: shardsvr
- 启动各分片节点后，分别连接并初始化副本集（rs.initiate），方法与 CSRS 类似。
- 启动 mongos（建议以 systemd 管理，示例命令）：
- 配置 /etc/mongos.conf：
- sharding.configDB: “csrs/<cfg1_host>:27019,<cfg2_host>:27019,<cfg3_host>:27019”
- net.bindIp: 0.0.0.0
- net.port: 27017
- 启动：mongos --config /etc/mongos.conf
- 添加分片（连接 mongos）：
- mongo --host <mongos_host>:27017
- sh.addShard(“shard1/<s1_host1>:27018,<s1_host2>:27018,<s1_host3>:27018”)
- sh.addShard(“shard2/<s2_host1>:27018,<s2_host2>:27018,<s2_host3>:27018”)
- 对数据库与集合启用分片（示例）：
- sh.enableSharding(“mydb”)
- sh.shardCollection(“mydb.mycoll”, { “shardKey”: 1 })（请结合业务选择分片键）
- 验证：sh.status() 查看集群与分片状态。
五、验证与运维要点
- 健康检查与常用命令：
- 副本集：rs.status()、rs.conf()、rs.add()/rs.remove()
- 分片集群：sh.status()、sh.addShard()、sh.enableSharding()、sh.shardCollection()
- 安全与网络：
- 生产环境务必启用 身份验证 与 内部成员认证（如 x.509），并限制来源网段访问；使用 DNS 主机名 统一标识节点，避免 IP 变更带来维护成本。
- 建议开启 NTP 时间同步，避免选举与复制异常。
- 监控与工具：
- 使用 mongostat、mongotop 与日志排查性能与阻塞；可用 MongoDB Compass 进行可视化监控与分片管理。
