Ubuntu MongoDB配置分片集群步骤

1. 准备工作

• 环境要求：确保所有节点（配置服务器、分片服务器、路由服务器）已安装Ubuntu系统，且网络互通（开放27017-27019等端口）。
• 时间同步：所有节点需配置NTP服务（如sudo timedatectl set-ntp true），避免时间偏差导致副本集同步失败。
• MongoDB版本：建议使用MongoDB 4.4及以上版本（支持更稳定的分片功能）。

2. 安装MongoDB

在所有节点上执行以下命令安装MongoDB（以Ubuntu 22.04为例）：

sudo apt update
sudo apt install -y mongodb-org

安装完成后，启动MongoDB服务并设置开机自启：

sudo systemctl start mongod
sudo systemctl enable mongod

3. 配置配置服务器（Config Servers）

配置服务器存储集群元数据（如分片信息、集合分布），需至少3个节点以实现高可用。

3.1 创建数据目录

sudo mkdir -p /data/configdb
sudo chown -R $(whoami) /data/configdb  # 授予当前用户读写权限

3.2 启动配置服务器

以副本集模式启动配置服务器（假设节点IP为192.168.1.101、192.168.1.102、192.168.1.103）：

mongod --configsvr --replSet configReplSet --dbpath /data/configdb --port 27019

3.3 初始化副本集

连接到任意配置服务器，执行初始化命令：

mongo --port 27019

在mongo shell中输入：

rs.initiate({
  _id: "configReplSet",
  configsvr: true,
  members: [
    { _id: 0, host: "192.168.1.101:27019" },
    { _id: 1, host: "192.168.1.102:27019" },
    { _id: 2, host: "192.168.1.103:27019" }
  ]
})

4. 配置分片服务器（Shard Servers）

分片服务器存储实际数据，每个分片通常为一个副本集（建议至少3个节点）。

4.1 创建数据目录（以第一个分片为例）

sudo mkdir -p /data/shard1
sudo chown -R $(whoami) /data/shard1

4.2 启动分片服务器

以副本集模式启动分片服务器（假设节点IP为192.168.1.201、192.168.1.202、192.168.1.203）：

mongod --shardsvr --replSet shard1ReplSet --dbpath /data/shard1 --port 27018

4.3 初始化副本集

连接到任意分片服务器，执行初始化命令：

mongo --port 27018

在mongo shell中输入：

rs.initiate({
  _id: "shard1ReplSet",
  members: [
    { _id: 0, host: "192.168.1.201:27018" },
    { _id: 1, host: "192.168.1.202:27018" },
    { _id: 2, host: "192.168.1.203:27018" }
  ]
})

重复上述步骤，配置其他分片服务器（如shard2ReplSet、shard3ReplSet）。

5. 配置路由服务器（Mongos）

路由服务器是应用程序与分片集群的接口，负责请求路由。

5.1 启动路由服务器

mongos --configdb configReplSet/192.168.1.101:27019,192.168.1.102:27019,192.168.1.103:27019 --port 27017

注：configReplSet需与配置服务器的副本集名称一致，节点IP需替换为实际地址。

6. 添加分片到集群

连接到路由服务器，添加分片（以shard1ReplSet为例）：

mongo --port 27017

在mongo shell中输入：

sh.addShard("shard1ReplSet/192.168.1.201:27018,192.168.1.202:27018,192.168.1.203:27018")

重复上述命令，添加其他分片（如shard2ReplSet、shard3ReplSet）。

7. 启用数据库和集合分片

7.1 启用数据库分片

sh.enableSharding("mydatabase")  // 替换为实际数据库名

7.2 选择分片键并启用集合分片

分片键决定了数据分布，需选择高基数（唯一值多）、低频率（变化少）的字段（如userId、orderId）：

sh.shardCollection("mydatabase.mycollection", { "userId": 1 })  // 替换为实际集合名和分片键

注：1表示升序索引，-1表示降序索引。

8. 验证分片集群状态

连接到路由服务器，查看集群状态：

mongo --port 27017
sh.status()

输出应包含配置服务器、分片服务器、路由服务器的信息，以及分片键、数据分布情况。

注意事项

• 分片键选择：避免选择低基数字段（如性别），否则会导致数据分布不均。
• 监控维护：使用mongostat、mongotop或MongoDB Atlas监控集群性能，定期备份数据（如使用mongodump）。
• 安全配置：启用身份验证（--auth参数）、配置防火墙（仅允许可信IP访问MongoDB端口），避免未授权访问。