在 CentOS 上实现 MongoDB 高可用
一、总体架构与准备
- 生产环境首选 副本集（Replica Set） 实现自动故障转移与数据冗余，官方已不推荐旧版 Master-Slave；常见架构为 PSS（1 主 2 从） 或 PSA（1 主 1 从 1 仲裁）。若需横向扩展与更大容量，再在副本集之上构建 分片集群（Sharding）。为降低复杂度，建议先完成副本集，再按需扩展分片。基础准备包括：至少 3 台 CentOS 7/8 主机、时间同步（如 NTP）、关闭或放行防火墙（如 firewalld）、规划好 内网通信网段 与目录权限。
二、基于副本集的高可用部署步骤（CentOS 7/8）
- 安装 MongoDB（以 4.4/5.0/7.0 为例，三台均执行）
- 创建 YUM 源（示例为 5.0，其他版本替换版本号即可），安装组件：
- cat >/etc/yum.repos.d/mongodb-org-5.0.repo <<EOF
[mongodb-org-5.0]
name=MongoDB Repository
baseurl=https://repo.mongodb.org/yum/redhat/$releasever/mongodb-org/5.0/x86_64/
gpgcheck=1
enabled=1
gpgkey=https://www.mongodb.org/static/ppg/server-5.0.asc
EOF
- yum install -y mongodb-org
- 统一目录与权限
- mkdir -p /var/lib/mongo /var/log/mongodb
- chown -R mongod:mongod /var/lib/mongo /var/log/mongodb
- 生成并分发 KeyFile（副本集内部认证）
- openssl rand -base64 756 > /opt/mongodb/mongodb.key
- chmod 400 /opt/mongodb/mongodb.key
- chown mongod:mongod /opt/mongodb/mongodb.key
- 配置 /etc/mongod.conf（三台保持一致的 replicaSet 名称，示例为 rs0）
- systemLog:
- destination: file
- path: /var/log/mongodb/mongod.log
- logAppend: true
- storage:
- dbPath: /var/lib/mongo
- journal:
- processManagement:
- fork: true
- pidFilePath: /var/run/mongodb/mongod.pid
- net:
- port: 27017
- bindIp: 0.0.0.0
- replication:
- security:
- keyFile: /opt/mongodb/mongodb.key
- 启动与开机自启
- systemctl start mongod && systemctl enable mongod
- 初始化副本集（连接到任一节点执行）
- mongo --host <任一节点IP>:27017
- rs.initiate({
_id: “rs0”,
members: [
{ _id: 0, host: “<节点1IP>:27017” },
{ _id: 1, host: “<节点2IP>:27017” },
{ _id: 2, host: “<节点3IP>:27017” }
]
})
- 验证：rs.status() 查看成员角色与同步状态
- 防火墙放行（示例）
- firewall-cmd --zone=public --add-port=27017/tcp --permanent && firewall-cmd --reload
- 连接串示例（驱动/应用使用）
- mongodb://:27017,:27017,:27017/?replicaSet=rs0&readPreference=secondaryPreferred
三、故障转移与读写分离验证
- 故障转移：在 Primary 节点执行 systemctl stop mongod，约数十秒后查看 rs.status()，应出现新的 Primary；原主恢复后通常会以 Secondary 身份重新加入。
- 读写分离：默认所有写操作在 Primary；读请求可在连接串中设置 readPreference=secondaryPreferred 将读流量分担到从节点，提高读吞吐。
四、扩展为分片集群（数据量与并发更高时）
- 组件与端口规划
- Config Server 副本集：3 台，端口 27019，clusterRole: configsvr
- Shard 副本集：每个分片 3 台，端口 27018，clusterRole: shardsvr
- mongos 路由：2+ 台，端口 27017，configDB 指向 Config 副本集
- 启动与初始化
- 启动各组件（mongod 配置对应 clusterRole 与 replSet，mongos 指定 configDB）
- 在 mongos 上添加分片：sh.addShard(“shard1/:27018,:27018,:27018”)
- 启用数据库分片：sh.enableSharding(“mydb”)
- 对集合分片：sh.shardCollection(“mydb.mycol”, { “shardKey”: 1 })
- 验证：sh.status() 查看分片与分布状态。
五、生产注意事项与常见坑
- 仲裁节点（PSA）不存数据，仅参与投票；为可靠性，尽量让 投票成员数为奇数，且仲裁不要与数据节点同机部署。
- 安全：启用 KeyFile 或 x.509 内部认证；对外网仅暴露 mongos 或必要的副本集成员，并限制来源 IP。
- 网络与时钟：保证 低时延内网 与 时间同步（NTP），避免选举异常与 oplog 追不上。
- 容量与性能：合理设置 oplog 大小（默认较大，可按业务保留窗口调整），并为 WiredTiger 配置足够内存与存储。
- 连接与重试：应用使用 副本集连接串 并开启 自动重连 与 读写偏好；避免直连单点。
- 监控与备份：部署 监控告警（如 mongostat/mongotop、指标采集与可视化），并定期做 物理/逻辑备份（如 mongodump、快照）。
