详解mongodb搭建Replica Set的方法

详解Mongodb搭建Replica Set的方法

Mongodb的Replica Set是实现高可用和数据冗余的常见方法，本篇文章将详细介绍在linux系统下搭建mongodb Replica Set的方法。

1. 安装Mongodb

在搭建Replica Set之前，需要先在服务器上安装Mongodb。在ubuntu操作系统中，可使用以下命令进行安装：

sudo apt-get update
sudo apt-get install mongodb

2. 配置Mongodb

Mongodb的配置文件可在/etc/mongodb.conf中进行编辑。以下是常见的配置项：

dbpath=/var/lib/mongodb                    # 数据库文件存储位置
logpath=/var/log/mongodb/mongodb.log       # 日志文件存储位置
logappend=true                              # 日志文件是否追加
bind_ip=127.0.0.1,123.123.123.123           # 绑定的IP地址
port=27017                                  # 监听的端口号

在无需设置认证的情况下，此时您已成功完成mongodb的安装和配置。

3.设置Replica Set

3.1 配置集群节点

在搭建Replica Set之前需要先确定节点的角色，分别是Primary、Secondary 和 Arbiter。

1. Primary：每个Replica Set中只有一个Primary节点，提供唯一的写入操作，如索引和修改操作。

2. Secondary：提供读取操作，从Primary节点复制数据，并参与选举成为Primary.

3. Arbiter：只参与选举过程，不参与写入或复制数据。最小搭建方式的配置是一主一从一裁判，也可以多一个从节点，甚至裁判节点也可以多个。

在配置节点之前，首先需要设置Replica Set名称，可通过以下配置项完成：

replSetName=rs0    # 配置Replica Set名称

在各个节点的Mongodb配置文件中添加此项配置。

3.2 启动节点

在每个节点上使用以下命令启动Mongodb服务

mongod --config /etc/mongodb.conf

3.3 初始化Replica Set

操作任何一个节点，使用Mongo Shell连接并初始化Replica Set。Replica Set只需初始化一次。以下操作均在Mongo Shell中进行：

mongo

初始化Replica Set：

rs.initiate(
{
    _id : "rs0",
    members: [
        {_id:0, host:"ip:port"},
        {_id:1, host:"ip:port"},
        {_id:2, host:"ip:port", arbiterOnly:true}
    ]
})

其中，rs0为Replica Set的名称，members为节点列表，_id为节点在列表中的唯一标识，host为节点的ip地址和端口号，arbiterOnly表示该节点为裁判节点。

3.4 添加节点到Replica Set

在Mongodb的Replica Set运行过程中，还可以随时添加新的节点(Secondary或Arbiter)进入集群。

1. 添加Secondary节点

在主节点上使用Mongo Shell连接，在MongoDB Shell中执行以下命令：

rs.add("ip:port") # 将ip:port添加为Secondary节点

1. 添加Arbiter节点

在主节点上使用Mongo Shell连接，在MongoDB Shell中执行以下命令：

rs.addArb("ip:port") # 将ip:port添加为Arbiter节点

示例一：搭建一主一从一裁判的Replica Set

每个节点都应该安装mongodb。节点IP及端口如下：

主节点	从节点	裁判节点
123.123.123.1:27017	123.123.123.2:27017	123.123.1233:27017

1. 在每个节点上配置Mongodb

在节点上的配置项如下：

dbpath=/var/lib/mongodb
logpath=/var/log/mongodb/mongodb.log
logappend=true
bind_ip=123.123.123.1 # 主节点和从节点修改此项
port=27017
replSetName=rs0

主节点配置和从节点配置应该相同，只需修改bind_ip即可。

2. 在每个节点上启动Mongodb服务

在每个节点上使用以下命令启动Mongodb服务：

mongod --config /etc/mongodb.conf

3. 在主节点上初始化Replica Set

在主节点上执行以下命令：

mongo
rs.initiate(
{
    _id : "rs0",
    members: [
        {_id:0, host:"123.123.123.1:27017"},
        {_id:1, host:"123.123.123.2:27017"},
        {_id:2, host:"123.123.123.3:27017", arbiterOnly:true}
    ]
})

4. 添加从节点和裁判节点

在主节点上分别添加从节点和裁判节点：

rs.add("123.123.123.2:27017") 
rs.addArb("123.123.123.3:27017") 

Replica Set搭建完成，您可以通过以下命令查看集群状态：

mongo
rs.status()   # 查看集群状态

示例二：添加客户端访问的用户认证

上文中介绍了如何搭建一个基本的Replica Set，但在实际应用中，还需要配置客户端访问的用户认证，以下是配置步骤。

1. 创建用户及角色

在administration数据库中创建用户和角色，以下实例创建了两个角色：

1. ReplicaSetAdmin：用于管理集群

2. ReplicaSetUser：用于重写数据

use admin
db.createUser(
   {
     user: "admin",
     pwd: "passw0rd",
     roles: [ { role: "root", db: "admin" } ]
   }
)
use admin
db.createRole(
   {
     role: "ReplicaSetAdmin",
     privileges: [ { resource: { cluster: true }, actions: [ "addShard", "shardCollection", "listShards", "removeShard", "enableSharding", "disableSharding" ] } ],
     roles: []
   }
)
db.createRole(
   {
     role: "ReplicaSetUser",
     privileges: [ { resource: { db: "mydb", collection: "" }, actions: [ "find", "insert", "update", "remove" ] } ],
     roles: []
   }
)

其中，admin为Mongodb的系统管理数据库，mydb为自定义的业务数据库。

2. 配置Mongodb

在每个节点的配置文件中添加以下配置项：

auth=true
security.authorization = enabled

然后在主节点的Mongo Shell中执行以下操作：

use admin
db.createUser(
   {
     user: "ReplicaSetAdmin",
     pwd: "adminPassword",
     roles: [ { role: "ReplicaSetAdmin", db: "admin" } ]
   }
)
db.auth('ReplicaSetAdmin', 'adminPassword')

3. 在Replica Set中启用用户认证

使用主节点的Mongo Shell连接到Replica Set，并随机选择集群中一个从节点：

mongo --host "123.123.123.1:27017,123.123.123.2:27017,123.123.123.3:27017" --authenticationDatabase "admin" -u "ReplicaSetAdmin" -p "adminPassword"
rs.slaveOk()  # 切换到一个从节点上

在从节点上执行以下操作：

use admin
db.createUser(
   {
     user: "ReplicaSetUser",
     pwd: "password",
     roles: [ { role: "ReplicaSetUser", db: "mydb" } ]
   }
)
use admin
db.auth('ReplicaSetUser', 'password')
use mydb
db.createUser(
   {
     user: "mydb",
     pwd: "password",
     roles: [ { role: "readWrite", db: "mydb" } ]
   }
)

其中，mydb为自定义的业务数据库。

4. 客户端访问

在客户端连接Mongodb时，需要提供认证信息：

mongo --host "123.123.123.1:27017,123.123.123.2:27017,123.123.123.3:27017" --authenticationDatabase "mydb" -u "mydb" -p "password"

完成了以上操作，您可以通过以下命令查看集群状态：

mongo --host "123.123.123.1:27017,123.123.123.2:27017,123.123.123.3:27017" --authenticationDatabase "admin" -u "ReplicaSetAdmin" -p "adminPassword"
rs.status()   # 查看集群状态