MongoDB 7.0 副本集高可用部署

适用场景：生产环境搭建高可用 MongoDB 副本集，确保数据冗余与自动故障转移
MongoDB 版本：7.0.28（社区版）
操作系统：CentOS 7.9
架构：1 主（Primary） + 2 从（Secondary），共 3 个数据承载节点（P-S-S）
文件系统：XFS（推荐 XFS）

一、为什么需要副本集？

MongoDB 副本集（Replica Set）是实现高可用性和数据冗余的核心机制：

自动故障转移：主节点宕机后，从节点自动选举新主，服务不中断；
数据多副本：每个从节点保存完整数据副本，防止单点数据丢失；
读写分离（可选）：从节点可承担部分读请求，提升系统吞吐。

推荐配置：3 个数据节点（P-S-S），主节点负责所有写入操作，从节点则从主节点复制数据，提供读操作的负载均衡，两个从节点都可以在选举中成为主节点。

二、环境准备

1. 服务器信息

主机名	IP 地址	角色
mongo-node1	10.0.0.10	Primary
mongo-node2	10.0.0.11	Secondary
mongo-node3	10.0.0.12	Secondary

所有操作需在三台主机上分别执行（除非特别说明）。

2. 系统初始化（所有节点）

# 配置 yum 源
wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo https://mirrors.huaweicloud.com/repository/conf/CentOS-7-anon.repo
yum clean all && yum makecache

# 安装基础工具
yum install -y telnet bind-utils net-tools vim-enhanced lrzsz unzip gcc gcc-c++ ntpdate vim sysstat nmap

# 时间同步
ntpdate -s ntp1.aliyun.com

# 关闭 SELinux
setenforce 0
sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g' /etc/sysconfig/selinux

# 关闭防火墙与 postfix
systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld
systemctl stop postfix && systemctl disable postfix

# 设置主机名（每台不同）
hostnamectl set-hostname mongo-node1  # node2 改为 mongo-node2，以此类推

# 配置 hosts
cat >> 'EOF' << /etc/hosts
10.0.0.10    mongo-node1
10.0.0.11    mongo-node2
10.0.0.12      mongo-node3
EOF

三、系统优化与用户配置

# 设置最大文件与最大进程打开数
cat >> /etc/security/limits.conf << EOF
mongodb soft nproc 65535
mongodb hard nproc 65535
mongodb soft nofile 81920
mongodb hard nofile 81920
EOF

# 关闭透明大页，并使设置开机自启
echo "never" > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
echo "never" > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag
chmod +x /etc/rc.d/rc.local
vim /etc/rc.d/rc.local
if test -f /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled; then
echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
fi
if test -f /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag; then
echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag
fi

# 内核调优
cat /etc/sysctl.conf
vm.swappiness=0
net.core.somaxconn = 65535
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 65535
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 65535
fs.file-max = 1000000
fs.inotify.max_user_watches = 65536
vm.max_map_count=262144

# 创建 mongodb 用户与目录
useradd -r -s /sbin/nologin mongodb
mkdir -p /app/data/mongodb/{db,logs,conf}
chown -R mongodb:mongodb /app/data

四、安装 MongoDB 7.0

# 安装依赖
yum install -y libcurl openssl xz-libs

# 下载并解压 MongoDB
wget https://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-rhel70-7.0.28.tgz
tar -xzf mongodb-linux-x86_64-rhel70-7.0.28.tgz -C /app/
mv /app/mongodb-linux-x86_64-rhel70-7.0.28 /app/mongodb
chown -R mongodb:mongodb /app/mongodb

# 配置环境变量
cat >> /etc/profile << EOF
export MONGODB_HOME=/app/mongodb
export PATH=$MONGODB_HOME/bin:$PATH
EOF
source /etc/profile

# 配置文件（所有节点内容一致）
cat >> /app/data/mongodb/conf/mongod.conf <<EOF
storage:
dbPath: /app/data/mongodb/db
wiredTiger:
engineConfig:
cacheSizeGB: 5 # 根据内存调整

systemLog:
destination: file
logAppend: true
path: /app/data/mongodb/logs/mongod.log
logRotate: rename

net:
port: 27017
bindIp: 0.0.0.0

processManagement:
fork: false # systemd 管理时不 fork

replication:
replSetName: rs0

operationProfiling:
slowOpThresholdMs: 3000 # 记录慢操作的阈值，单位为毫秒
mode: slowOp

#security: # 认证
# authorization: enabled
# keyFile: /app/data/mongodb/conf/mongo-keyfile
EOF

# 添加权限
chown mongodb:mongodb /app/data/mongodb/conf/mongod.conf

# 生成密钥文件（仅在主节点执行，然后复制到 node2、node3 的相同路径，注意权限）
openssl rand -base64 753 >/app/data/mongodb/conf/mongo-keyfile
chmod 600 /app/data/mongodb/conf/mongo-keyfile
chown mongodb:mongodb /app/data/mongodb/conf/mongo-keyfile

# 配置 systemd 服务（所有节点）
cat >> /etc/systemd/system/mongodb.service <<EOF
[Unit]
Description=MongoDB Database Server (Binary Install)
Documentation=https://docs.mongodb.org/manual
After=network.target
Wants=network.target

[Service]
Type=simple
User=mongodb
Group=mongodb
ExecStart=/app/mongodb/bin/mongod -f /app/data/mongodb/conf/mongod.conf
Restart=on-failure
RestartSec=10
TimeoutSec=300
LimitNOFILE=64000

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

systemctl daemon-reload
systemctl enable --now mongodb
systemctl status mongodb # 检查是否启动成功

出处：https://www.cnblogs.com/liucx/

五、初始化副本集

1. 安装 mongosh（仅需在一台节点操作）

wget https://repo.mongodb.org/yum/redhat/7/mongodb-org/7.0/x86_64/RPMS/mongodb-mongosh-2.2.15.x86_64.rpm
rpm -ivh mongodb-mongosh-2.2.15.x86_64.rpm

2. 连接并初始化副本集（先不启用认证）

注意：首次初始化时，mongod.conf 中暂时注释掉 security 部分，否则无法无认证连接。

mongosh mongo-node1:27017

// 在 mongosh 中执行
rs.initiate({
  _id: "rs0",
  members: [
    { _id: 0, host: "mongo-node1:27017" },
    { _id: 1, host: "mongo-node2:27017" },
    { _id: 2, host: "mongo-node3-:27017" }
  ]
})

##  成功后提示：{ ok: 1 }，shell 提示符变为 rs0:PRIMARY>

3. 验证副本集状态

rs.conf()   // 查看配置
rs.status() // 查看各节点状态（应显示 1 Primary + 2 Secondary）

4. 创建管理员账号

use admin
db.createUser({
  user: "root",
  pwd: "T6WBVZBAdY1ddflzq",  // 请务必使用强密码并妥善保管
  roles: [{ role: "root", db: "admin" }]
})

六、启用认证并重启服务

1. 取消注释 `security` 配置

确保 /app/data/mongodb/conf/mongod.conf 中包含：

security:
  authorization: enabled
  keyFile: /app/data/mongodb/conf/mongo-keyfile

2. 滚动重启 MongoDB 服务

为避免集群脑裂，按以下顺序操作：

# 1. 先停止两个从节点
ssh mongo-node2 "systemctl stop mongodb"
ssh mongo-node3 "systemctl stop mongodb"

# 2. 再停止主节点
systemctl stop mongodb

# 3. 先启动主节点
systemctl start mongodb

# 4. 再启动两个从节点
ssh mongo-node2 "systemctl start mongodb"
ssh mongo-node3 "systemctl start mongodb"

七、验证副本集与数据同步

1. 使用认证方式连接

mongosh "mongodb://mongo-node1:27017" -u root -p 'T6WBVZBAdY1ddflzq' --authenticationDatabase admin

2. 查看副本集状态

rs.conf()   // 查看配置
rs.status() // 查看各节点状态（应显示 1 Primary + 2 Secondary）

3. 插入测试数据（验证同步）

use test
db.tt.insertOne({
  articleid: "100003",
  content: "今天天气真好，阳光明媚",
  userid: "1001",
  nickname: "liu"
})

4. 查询数据（可在任意节点验证）

db.tt.find().pretty()

从节点默认不允许读取（出于一致性考虑），如需读从，需显式开启：

// 在从节点执行
rs.slaveOk(true)
db.tt.find()

附：连接字符串示例（应用端使用）

mongodb://root:T6WBVZBAdY1ddflzq@10.0.0.10:27017,10.0.0.10:27017,10.0.0.10:27017/?replicaSet=rs0&authSource=admin&readPreference=primary

注意事项：
认证与权限：启用副本集时，务必配置安全性（如必须设置为 600权限和配置用户权限）。
网络延迟：使用 rs.status() 中的 pingMs 字段监控节点间延迟，建议 < 10ms。确保节点之间的网络连接良好，以减少数据同步延迟。
节点数量：推荐奇数个数据承载节点（如 3、5），避免“脑裂。最小高可用配置为 3 节点（P-S-S）；若成本受限，可采用 2 数据节点 + 1 仲裁节点（Arbiter），但仲裁节点不存储数据，。
数据一致性：默认情况下，所有读写操作都在 Primary 上执行，保证强一致性。

参考：
Mongodb生产说明：https://www.mongodb.com/zh-cn/docs/manual/administration/production-notes/
Mongodb副本集说明：https://www.mongodb.com/zh-cn/docs/v7.0/core/replica-set-architecture-three-members/
Mongodb部署说明：https://www.mongodb.com/zh-cn/docs/v7.0/tutorial/deploy-replica-set/

posted @ 2026-01-21 20:16 Mr'liu 阅读(10) 评论(0) 收藏举报

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Liucx

MongoDB 7.0 副本集高可用部署

一、为什么需要副本集？

二、环境准备

1. 服务器信息

2. 系统初始化（所有节点）

三、系统优化与用户配置

四、安装 MongoDB 7.0

五、初始化副本集

1. 安装 mongosh（仅需在一台节点操作）

2. 连接并初始化副本集（先不启用认证）

3. 验证副本集状态

4. 创建管理员账号

六、启用认证并重启服务

1. 取消注释 `security` 配置

2. 滚动重启 MongoDB 服务

七、验证副本集与数据同步

1. 使用认证方式连接

2. 查看副本集状态

3. 插入测试数据（验证同步）

4. 查询数据（可在任意节点验证）

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一、为什么需要副本集？

二、环境准备

1. 服务器信息

2. 系统初始化（所有节点）

三、系统优化与用户配置

四、安装 MongoDB 7.0

五、初始化副本集

1. 安装 mongosh（仅需在一台节点操作）

2. 连接并初始化副本集（先不启用认证）

3. 验证副本集状态

4. 创建管理员账号

六、启用认证并重启服务

1. 取消注释 security 配置

2. 滚动重启 MongoDB 服务

七、验证副本集与数据同步

1. 使用认证方式连接

2. 查看副本集状态

3. 插入测试数据（验证同步）

4. 查询数据（可在任意节点验证）

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1. 取消注释 `security` 配置