mongodb-7.0.14分片副本集超详细部署

mongodb介绍：

是最常用的nosql数据库，在数据库排名中已经上升到了前六。这篇文章介绍如何搭建高可用的mongodb（分片+副本）集群。

环境准备

系统系统 BC 21.10
三台服务器：192.168.123.247/248/249
安装包：
mongodb-linux-x86_64-rhel8-7.0.14.tgz （截止2024年10月11日星期五次新版）
mongosh-2.3.1-linux-x64.tgz

服务器规划

服务器247服务器248服务器249
mongosmongosmongos
config serverconfig serverconfig server
shard1主节点 shard1 副节点shard1 仲裁
shard2仲裁 shard2 主节点shard2 副节点
shard3副节点 shard3 仲裁shard3 主节点

端口规划

主机名IP组件mongos组件config server分片shard
server1192.168.123.247端口：27000端口：27017shard1：27001
server2192.168.123.248端口：27000端口：27017shard2：27002
server3192.168.123.249端口：27000端口：27017shard3：27003

时间同步

略

防火墙

略

集群部署

解压mongodb

官网下载，根据操作系统选择下载相应的版本。

Mongodb-download

在三台机器上执行解压

tar zxvf mongodb-linux-x86_64-rhel8-7.0.14.tgz  -C  /usr/local/mongodb

新建目录

三台机器建立config、mongos、shard1、shard2、shard3目录，包括子目录

mkdir -p /usr/local/mongodb/config/{conf,data,log,run}
mkdir -p /usr/local/mongodb/mongos/{conf,data,log,run}
mkdir -p /usr/local/mongodb/shard{1,2,3}/{conf,data,log}

目录结构概述

/usr/local/mongodb/config：

用途：存放配置服务器的相关文件。
子目录：

conf：存放配置服务器的配置文件（如 mongod.conf）。
data：存放配置服务器的数据文件。
log：存放配置服务器的日志文件。
run: 存储进程PID文件

/usr/local/mongodb/mongos：

用途：存放路由进程（Mongos）的相关文件。
子目录：

conf：存放路由进程的配置文件。
data：因为 Mongos 不持久化数据。（也可以不创建）
log：存放路由进程的日志文件。
run: 存储进程PID文件

/usr/local/mongodb/shard{1,2,3}：

用途：存放分片服务器的相关文件。
子目录：

conf：存放分片服务器的配置文件。
data：存放分片服务器的数据文件。
log：存放分片服务器的日志文件。

配置环境变量

vim /etc/profile
export MONGODB_HOME=/usr/local/mongodb
export PATH=$MONGODB_HOME/bin:$PATH

使立即生效

source /etc/profile

安装依赖包,缺少就安装

yum install libcurl openssl xz-libs

创建用户，指定组标识符

groupadd mongo -g 777
useradd mongo -g 777 -M -s /sbin/nologin
id mongo

开机启动

cat  >  /etc/systemd/system/mongodb.service  << EOF
[Unit]
Description=mongodb
After=network.target remote-fs.target nss-lookup.target

[Service]
Type=simple
ExecStart=/usr/local/mongodb/mongodb/bin/mongod --config /usr/local/mongodb/mongodb.conf
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/usr/local/mongodb/mongodb/bin/mongod --config /usr/local/mongodb/mongodb.conf --shutdown
PrivateTmp=true

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

三台config server配置：

cat > /usr/local/mongodb/config/conf/mongod.conf  <<  EOF

# 日志设置
systemLog:
  destination: file                # 日志写入文件
  path: /usr/local/mongodb/config/log/mongod.log # 日志文件路径
  logAppend: true                  # 追加日志
  logRotate: rename                # 日志轮转方式，支持 rename 或 reopen

# 网络设置
net:
  port: 27017                     # MongoDB 默认端口
  bindIp: 0.0.0.0                 # 允许从所有 IP 访问，生产环境建议限制

# 数据目录
storage:
  dbPath: /usr/local/mongodb/config/data  # 数据文件存放路径
  wiredTiger:
    engineConfig:
      cacheSizeGB: 1               # 根据情况配置内存

# 进程设置
processManagement:
  fork: true                       # 以后台进程方式运行
  pidFilePath: /usr/local/mongodb/config/run/mongod.pid # PID 文件路径

#复制集名称
replication:
  replSetName: "myconfigset"


#作为配置服务
sharding:
  clusterRole: configsvr

EOF

三台mongos配置

cat > /usr/local/mongodb/config/conf/mongod.conf  <<  EOF

# 日志设置
systemLog:
  destination: file                # 日志写入文件
  path: /usr/local/mongodb/mongos/log/mongos.log # 日志文件路径
  logAppend: true                  # 追加日志
  logRotate: rename                # 日志轮转方式，支持 rename 或 reopen

# 网络设置
net:
  port: 27000                    # MongoDB 默认端口
  bindIp: 0.0.0.0                 # 允许从所有 IP 访问，生产环境建议限制

# 进程设置
processManagement:
  fork: true                       # 以后台进程方式运行
  pidFilePath: /usr/local/mongodb/mongos/run/mongos.pid # PID 文件路径

#网络延迟阈值
replication:
  localPingThresholdMs: 15

#关联配置服务
sharding:
  configDB: myconfigset/server1:27017,server2:27017,server3:27017

EOF

启动三台config server （3台）

mongod --config /usr/local/mongodb/config/conf/mongod.conf

安装mongosh

安装好mongosh工具，方便初始化副本集使用，

# mongosh mongodb://server1:27017。成功登录如下图：默认的提示符是’test>’

在这里插入图片描述

大内存页 关闭 hugepage

echo "never" > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
echo "never" > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag

初始化配置副本集（3台机器执行相同操作）

启动config server后，开始初始化副本集，登录任意一台开始初始化配置副本集

#7.0.14版本登录时在test>数据库下，切换到admin数据库
test> use admin
switched to db admin
admin>

#执行以下config变量，注意myconfigset,要和mongod.conf里配置一致。
config={_id:"myconfigset",members:[ 
{_id:0,host:"server1:27017"}, 
{_id:1,host:"server2:27017"}, 
{_id:2,host:"server3:27017",}, 
]}

执行结果如下：
在这里插入图片描述

#再执行初始化
rs.initiate(config)

在这里插入图片描述

rs.status()

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
3.9 配置分片副本集
每台shard1,shard2,shard3配置
Shard1

cat > /usr/local/mongodb/shard1/conf/shard1.conf  << EOF
# 日志设置
systemLog:
  destination: file                # 日志写入文件
  path: /usr/local/mongodb/shard1/log/shard1.log # 日志文件路径
  logAppend: true                  # 追加日志
  logRotate: rename                # 日志轮转方式，支持 rename 或 reopen

# 网络设置
net:
  port: 27001                     # MongoDB shard1端口
  bindIp: 0.0.0.0                 # 允许从所有 IP 访问，生产环境建议限制

# 数据目录
storage:
  dbPath: /usr/local/mongodb/shard1/data          # 数据文件存放路径
  wiredTiger:
    engineConfig:
      cacheSizeGB: 1                              # 根据情况配置内存


# 进程设置
processManagement:
  fork: true                       # 以后台进程方式运行
  pidFilePath: /usr/local/mongodb/shard1/data/shard1.pid # PID 文件路径


#复制集名称
replication:
  replSetName: "shard1"

#慢查询
operationProfiling:
  slowOpThresholdMs : 100
  mode: "slowOp"

#作为分片服务
sharding:
  clusterRole: shardsvr

EOF

Shard2

cat > /usr/local/mongodb/shard2/conf/shard2.conf  << EOF

# 日志设置
systemLog:
  destination: file                # 日志写入文件
  path: /usr/local/mongodb/shard2/log/shard2.log # 日志文件路径
  logAppend: true                  # 追加日志
  logRotate: rename                # 日志轮转方式，支持 rename 或 reopen

# 网络设置
net:
  port: 27002                     # shard2端口
  bindIp: 0.0.0.0                 # 允许从所有 IP 访问，生产环境建议限制

# 数据目录
storage:
  dbPath: /usr/local/mongodb/shard2/data          # 数据文件存放路径
  wiredTiger:
    engineConfig:
      cacheSizeGB: 1                              # 根据情况配置内存

# 进程设置
processManagement:
  fork: true                       # 以后台进程方式运行
  pidFilePath: /usr/local/mongodb/shard2/data/shard2.pid # PID 文件路径


#复制集名称
replication:
  replSetName: "shard2"


#慢查询
operationProfiling:
  slowOpThresholdMs : 100
  mode: "slowOp"


#作为分片服务
sharding:
  clusterRole: shardsvr

EOF

Shard3

cat > /usr/local/mongodb/shard3/conf/shard3.conf  << EOF

# 日志设置
systemLog:
  destination: file                # 日志写入文件
  path: /usr/local/mongodb/shard3/log/shard3.log # 日志文件路径
  logAppend: true                  # 追加日志
  logRotate: rename                # 日志轮转方式，支持 rename 或 reopen

# 网络设置
net:
  port: 27003                     # MongoDB shard3 默认端口
  bindIp: 0.0.0.0                 # 允许从所有 IP 访问，生产环境建议限制

# 数据目录
storage:
  dbPath: /usr/local/mongodb/shard3/data          # 数据文件存放路径
  wiredTiger:
    engineConfig:
      cacheSizeGB: 1                              # 根据情况配置内存

# 进程设置
processManagement:
  fork: true                       # 以后台进程方式运行
  pidFilePath: /usr/local/mongodb/shard3/data/shard3.pid # PID 文件路径


#复制集名称
replication:
  replSetName: "shard3"

#慢查询
operationProfiling:
  slowOpThresholdMs : 100
  mode: "slowOp"

#作为分片服务
sharding:
  clusterRole: shardsvr

EOF

启动三台247,248,249服务器的shard1 server

 mongod --config  /usr/local/mongodb/shard1/conf/shard1.conf

在这里插入图片描述

初始化shard1分片副本集

登录任意一台，注意端口号

mongosh mongodb://server1:27001

初始化三台的shard1

#7.0.14版本登录时在test>数据库下，切换到admin数据库
test> use admin
switched to db admin
admin>

config={_id:“shard1”,members:[
{_id:0,host:“server1:27001”},
{_id:1,host:“server2:27001”},
{_id:2,host:“server3:27001”,arbiterOnly: true},
]}
在这里插入图片描述

#再执行初始化
rs.initiate(config)
在这里插入图片描述
rs.status()
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

启动三台247,248,249服务器的shard2 server

mongod --config  /usr/local/mongodb/shard2/conf/shard2.conf

登录任意一个节点，注意端口号，注意安装了mongosh

mongosh mongodb://server2:27002

初始化三台的shard2

#7.0.14版本登录时在test>数据库下，切换到admin数据库
test> use admin
switched to db admin
admin>

config={_id:"shard2",members:[ 
{_id:0,host:"server1:27002",arbiterOnly: true}, 
{_id:1,host:"server2:27002"}, 
{_id:2,host:"server3:27002"}, 
]}

#再执行初始化
rs.initiate(config)
rs.status()

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
3.12.1 初始化三台的shard3

#7.0.14版本登录时在test>数据库下，切换到admin数据库
test> use admin；
switched to db admin
admin>

config={_id:"shard3",members:[ 
{_id:0,host:"server1:27003"}, 
{_id:1,host:"server2:27003",arbiterOnly: true}, 
{_id:2,host:"server3:27003"}, 
]}

#再执行初始化
rs.initiate(config)
rs.status()

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

启动mongos路由并分片

启动三台247,248,249服务器的mongos

mongos --config  /usr/local/mongodb/mongos/conf/mongos.conf

在这里插入图片描述
登录任意路由节点，注意端口号，注意安装了mongosh

mongosh mongodb://server1:27000

添加分片

#7.0.14版本登录时在test>数据库下，切换到admin数据库
test> use admin
switched to db admin
admin>db.adminCommand({  "setDefaultRWConcern" : 1,  "defaultWriteConcern" : {    "w" : 1  }}) 
admin>

##添加分片
sh.addShard("shard1/server1:27001,server2:27001,server3:27001")
sh.addShard("shard2/server1:27002,server2:27002,server3:27002")
sh.addShard("shard3/server1:27003,server2:27003,server3:27003")
#
Admin> sh.status();

在这里插入图片描述

验证分片机制

指定分片生效：

db.runCommand({enablesharding:"testdb"})

哈希分片

db.runCommand({shardcollection:"testdb.table1",key:{id:"hashed"}})

插入1万个数据，测试

for (var i = 1; i <= 10000; i++){
db.table1.insertOne({id:i,"test1":"testval1"});

在这里插入图片描述
Shard1
在这里插入图片描述
Shard2
在这里插入图片描述
Shard3
在这里插入图片描述
汇总内容
在这里插入图片描述
验证已完成，可以看到数据分到3个分片，各自分片数量为：
shard1 “count” : 3366，
shard2 “count” : 3284，
shard3 “count” : 3350。
已经成功！

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