MongoDB在Ubuntu上的部署与运维指南

一、MongoDB在Ubuntu上的部署流程

1. 准备工作

确保Ubuntu系统为18.04及以上版本（推荐22.04/24.04 LTS），并具备sudo权限。提前更新系统软件包：

sudo apt update && sudo apt upgrade -y

2. 添加MongoDB官方源

MongoDB官方为Ubuntu提供了优化的APT源，需先导入GPG密钥并添加源列表：

# 导入MongoDB公钥（适用于MongoDB 5.0+）
wget -qO - https://www.mongodb.org/static/pgp/server-5.0.asc | sudo apt-key add -

# 创建MongoDB源列表文件（替换$(lsb_release -cs)为Ubuntu版本代号，如jammy=22.04）
echo "deb [arch=amd64,arm64] https://repo.mongodb.org/apt/ubuntu $(lsb_release -cs)/mongodb-org/5.0 multiverse" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/mongodb-org-5.0.list

3. 安装MongoDB

更新APT包索引并安装mongodb-org（包含服务器、客户端及工具）：

sudo apt update
sudo apt install -y mongodb-org

4. 启动与配置开机自启

启动MongoDB服务并设置开机自动启动：

sudo systemctl start mongod      # 启动服务
sudo systemctl enable mongod     # 设置开机自启
sudo systemctl status mongod     # 检查服务状态（显示"active (running)"即为成功）

5. 连接到MongoDB

使用内置mongo命令行工具连接本地实例：

mongo

进入Shell后，可执行基础操作（如创建数据库、插入文档）验证功能：

use testdb;                     // 创建/切换至testdb数据库
db.testcoll.insert({name: "Alice", age: 25}); // 插入文档至testcoll集合
db.testcoll.find();             // 查询集合中的文档

二、MongoDB在Ubuntu上的运维管理

1. 配置文件管理

MongoDB的主配置文件位于/etc/mongod.conf，常用配置项及调整方法：

• 网络设置：修改net.bindIp（允许远程访问需设为0.0.0.0，仅本地访问则为127.0.0.1）；调整net.port（默认27017，可根据需求修改）。
• 存储设置：设置storage.dbPath（数据存储路径，默认/var/lib/mongodb）；调整storage.wiredTiger.engineConfig.cacheSizeGB（WiredTiger缓存大小，建议为服务器内存的50%）。
• 日志设置：配置systemLog.path（日志文件路径，默认/var/log/mongodb/mongod.log）；设置systemLog.logAppend为true（日志追加模式）。
• 副本集设置：若需高可用，添加replication.replSetName（如rs0）。

修改配置文件后，需重启服务生效：

sudo systemctl restart mongod

2. 性能优化技巧

（1）硬件优化

• 使用SSD：MongoDB对磁盘I/O要求高，SSD可显著提升读写性能。
• 增加内存：WiredTiger存储引擎依赖内存缓存，建议内存容量大于数据量（或至少覆盖热点数据）。

（2）配置优化

• 调整WiredTiger缓存：根据服务器内存设置storage.wiredTiger.engineConfig.cacheSizeGB（如8GB内存可设为4GB）。
• 开启慢查询分析：在operationProfiling中设置mode: "slowOp"（阈值默认100ms），通过db.currentOp()查看慢查询。

（3）索引优化

• 创建合适索引：为高频查询字段创建索引（如db.users.createIndex({email: 1})），避免全表扫描。
• 避免过度索引：过多索引会增加写操作开销，定期用db.collection.stats()审查索引使用情况。

（4）分片集群（大数据量场景）

• 配置分片：使用sh.shardCollection()命令对集合分片（如sh.shardCollection("mydb.mycoll", { "_id": 1 })）。
• 添加分片节点：通过sh.addShard()将新节点加入集群（如sh.addShard("shard1:27017")）。

3. 监控与诊断

（1）自带工具

• mongostat：实时显示操作次数、响应时间等统计信息（如mongostat）。
• mongotop：展示每个集合的读写耗时（如mongotop）。
• serverStatus：查看服务器状态（如mongo --eval 'db.runCommand({serverStatus: 1})'）。

（2）第三方工具

• Prometheus + Grafana：搭建可视化监控面板，监控内存、磁盘、连接数等指标。
• MongoDB Atlas：托管服务提供的云端监控，支持告警、性能分析。

4. 备份与恢复

（1）数据备份

使用mongodump工具备份数据（如备份所有数据库至/backup目录）：

mongodump --out /backup

（2）数据恢复

使用mongorestore工具恢复数据（如恢复/backup目录至本地数据库）：

mongorestore /backup

5. 故障排查步骤

（1）查看服务状态

sudo systemctl status mongod

若服务未运行，检查日志定位原因。

（2）查看日志文件

MongoDB日志默认位于/var/log/mongodb/mongod.log，使用tail命令查看最新日志：

sudo tail -f /var/log/mongodb/mongod.log

（3）常见故障及解决方法

• 无法启动服务：
  • 检查配置文件语法：mongod --config /etc/mongod.conf --eval。
  • 检查数据目录权限：sudo chown -R mongodb:mongodb /var/lib/mongodb。
  • 删除锁文件（若服务异常终止）：sudo rm /var/lib/mongodb/mongod.lock，然后修复数据：mongod --config /etc/mongod.conf --repair。
• 连接被拒绝：
  • 确认服务运行：sudo systemctl status mongod。
  • 检查防火墙设置：允许27017端口（sudo ufw allow 27017）。
  • 确认bindIp配置：若远程访问，需设为0.0.0.0。
• 权限问题：
  • 确保MongoDB用户对数据目录有读写权限（sudo chown -R mongodb:mongodb /var/lib/mongodb）。