MongoDB 集群搭建

概念理解

从图中能够看到有四个组件：mongos、config server、shard、replica set。linux

mongos，数据库集群请求的入口，全部的请求都经过mongos进行协调，不须要在应用程序添加一个路由选择器，mongos本身就是一个请求分发中心，它负责把对应的数据请求请求转发到对应的shard服务器上。在生产环境一般有多mongos做为请求的入口，防止其中一个挂掉全部的mongodb请求都没有办法操做。mongodb
config server，顾名思义为配置服务器，存储全部数据库元信息（路由、分片）的配置。mongos自己没有物理存储分片服务器和数据路由信息，只是缓存在内存里，配置服务器则实际存储这些数据。mongos第一次启动或者关掉重启就会从 config server 加载配置信息，之后若是配置服务器信息变化会通知到全部的 mongos 更新本身的状态，这样 mongos 就能继续准确路由。在生产环境一般有多个 config server 配置服务器，由于它存储了分片路由的元数据，防止数据丢失！数据库
shard，分片（sharding）是指将数据库拆分，将其分散在不一样的机器上的过程。将数据分散到不一样的机器上，不须要功能强大的服务器就能够存储更多的数据和处理更大的负载。基本思想就是将集合切成小块，这些块分散到若干片里，每一个片只负责总数据的一部分，最后经过一个均衡器来对各个分片进行均衡（数据迁移）。vim
replica set，中文翻译副本集，其实就是shard的备份，防止shard挂掉以后数据丢失。复制提供了数据的冗余备份，并在多个服务器上存储数据副本，提升了数据的可用性，并能够保证数据的安全性。缓存
仲裁者（Arbiter），是复制集中的一个MongoDB实例，它并不保存数据。仲裁节点使用最小的资源而且不要求硬件设备，不能将Arbiter部署在同一个数据集节点中，能够部署在其余应用服务器或者监视服务器中，也可部署在单独的虚拟机中。为了确保复制集中有奇数的投票成员（包括primary），须要添加仲裁节点作为投票，不然primary不能运行时不会自动切换primary。安全

简单了解以后，咱们能够这样总结一下，应用请求mongos来操做mongodb的增删改查，配置服务器存储数据库元信息，而且和mongos作同步，数据最终存入在shard（分片）上，为了防止数据丢失同步在副本集中存储了一份，仲裁在数据存储到分片的时候决定存储到哪一个节点。bash

环境准备

系统：CentOS 7.4
服务器：192.168.16.150、192.168.16.15一、192.168.16.152
安装包：mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.4.9.tgz

服务器规划：服务器

150	151	152
mongos	mongos	mongos
config server	config server	config server
shard server1 主节点	shard server1 副节点	shard server1 仲裁
shard server2 仲裁	shard server2 主节点	shard server2 副节点
shard server3 副节点	shard server3 仲裁	shard server3 主节点

端口分配：app

mongos：20000
config：21000
shard1：27001
shard2：27002
shard3：27003

集群搭建

1、安装MongoDB

# 下载 MongoDB
$ cd /opt
$ wget https://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.4.9.tgz

# 解压
$ tar -zxvf mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.4.9.tgz
$ ln -s /opt/mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.4.9 /opt/mongodb

# 建立目录
$ mkdir -p /opt/mongodb/conf
$ mkdir -p /data/mongodb/mongos/log
$ mkdir -p /data/mongodb/{config,shard1,shard2,shard3}/{data,log}

# 配置环境变量
$ vim /etc/profile.d/mongodb.sh
#!/bin/bash
export MONGODB_HOME=/opt/mongodb
export PATH=$PATH:$MONGODB_HOME/bin
$ source /etc/profile.d/mongodb.sh

# 验证
$ mongod -version

2、Config Server 配置

1. 配置并启动服务

$ vim /opt/mongodb/conf/config.conf

sharding:
    clusterRole: configsvr
replication:
    replSetName: config        

# log
systemLog:
  destination: file
  logAppend: true
  path: /data/mongodb/config/log/config.log
 
# data
storage:
  dbPath: /data/mongodb/config/data
  journal:
    enabled: true

# process
processManagement:
  fork: true
  pidFilePath: /var/run/configsrv.pid
 
# network
net:
  port: 21000
  bindIp: 192.168.16.150

更多参数配置请参阅：参数配置运维

注意修改bindIp，并在三台服务器上启动 Config Server 服务

$ mongod --config /opt/mongodb/conf/config.conf

2. 链接并配置服务

选择任意服务器进行链接

$ mongo --host 192.168.16.150 --port 21000

使用 rs.initiate() 方法来初始化

_id：必须匹配配置的 replication.replSetName 值
member：所有的副本集
configsvr：对于 config server 副本集，该值必须为 true

# 初始化副本集
> rs.initiate(
  {
    _id: "config",
    configsvr: true,
    members: [
      { _id : 0, host : "192.168.16.150:21000" },
      { _id : 1, host : "192.168.16.151:21000" },
      { _id : 2, host : "192.168.16.152:21000" }
    ]
  }
)

# 查看分区状态
> rs.status()

# 退出
> quit()

3、Shard 配置

1. 配置并启动服务

# 配置
$ vim /opt/mongodb/conf/shard1.conf

sharding:
    clusterRole: shardsvr
replication:
    replSetName: shard1

# log
systemLog:
  destination: file
  logAppend: true
  path: /data/mongodb/shard1/log/shard1.log
 
# data
storage:
  dbPath: /data/mongodb/shard1/data
  journal:
    enabled: true
  wiredTiger:
    engineConfig:
       cacheSizeGB: 1

# process
processManagement:
  fork: true 
  pidFilePath: /var/run/shard1.pid
 
# network
net:
  port: 27001
  bindIp: 192.168.16.150

更多参数配置请参阅：参数配置

注意修改bindIp，并在三台服务器上启动 Shard 服务

$ mongod --config /opt/mongodb/conf/shard1.conf

2. 链接并配置服务

选择任意服务器进行链接

$ mongo --host 192.168.16.150 --port 27001

使用 rs.initiate() 方法来初始化

_id：必须匹配配置的 replication.replSetName 值
member：所有的副本集

# 使用 admin 数据库
> use admin

# 初始化副本集，第三个节点的 "arbiterOnly":true 表明其为仲裁节点
> rs.initiate(
  { 
    _id: "shard1",
    members: [
      {  _id : 0, host : "192.168.16.150:27001" },
      {  _id : 1, host : "192.168.16.151:27001" },
      {  _id : 2, host : "192.168.16.152:27001", arbiterOnly: true }
    ]
  }
)

# 查看分区状态
> rs.status()

# 退出
> quit()

到这，shard1 就配置好了，shard2 和 shard3 的操做基本同样，以下：

Shard2（注意修改`bindIp`）

$ vim /opt/mongodb/conf/shard2.conf
sharding:
    clusterRole: shardsvr
replication:
    replSetName: shard2

# log
systemLog:
  destination: file
  logAppend: true
  path: /data/mongodb/shard2/log/shard2.log
 
# data
storage:
  dbPath: /data/mongodb/shard2/data
  journal:
    enabled: true
  wiredTiger:
    engineConfig:
       cacheSizeGB: 1

# process
processManagement:
  fork: true 
  pidFilePath: /var/run/shard2.pid
 
# network
net:
  port: 27002
  bindIp: 192.168.16.150

$ mongod --config /opt/mongodb/conf/shard2.conf
$ mongo --host 192.168.16.150 --port 27002
> use admin
> rs.initiate(
  { 
    _id: "shard2",
    members: [
      {  _id : 0, host : "192.168.16.150:27002", arbiterOnly: true },
      {  _id : 1, host : "192.168.16.151:27002" },
      {  _id : 2, host : "192.168.16.152:27002" }
    ]
  }
)

Shard3（注意修改`bindIp`）

$ vim /opt/mongodb/conf/shard3.conf
sharding:
    clusterRole: shardsvr
replication:
    replSetName: shard3

# log
systemLog:
  destination: file
  logAppend: true
  path: /data/mongodb/shard3/log/shard3.log
 
# data
storage:
  dbPath: /data/mongodb/shard3/data
  journal:
    enabled: true
  wiredTiger:
    engineConfig:
       cacheSizeGB: 1

# process
processManagement:
  fork: true 
  pidFilePath: /var/run/shard3.pid
 
# network
net:
  port: 27003
  bindIp: 192.168.16.150

$ mongod --config /opt/mongodb/conf/shard3.conf
$ mongo --host 192.168.16.150 --port 27003
> use admin
> rs.initiate(
  { 
    _id: "shard3",
    members: [
      {  _id : 0, host : "192.168.16.150:27003" },
      {  _id : 1, host : "192.168.16.151:27003", arbiterOnly: true },
      {  _id : 2, host : "192.168.16.152:27003" }
    ]
  }
)

4、Mongos 配置

1. 配置并启动服务

# 配置
$ vim /opt/mongodb/conf/mongos.conf

sharding:
  configDB: config/192.168.16.150:21000,192.168.16.151:21000,192.168.16.152:21000

# log
systemLog:
  destination: file
  logAppend: true
  path: /data/mongodb/mongos/log/mongos.log

# process
processManagement:
  fork: true
  pidFilePath: /var/run/mongos.pid
 
# network
net:
  port: 20000
  bindIp: 192.168.16.150

更多参数配置请参阅：参数配置

注意修改bindIp，并在三台服务器上启动 Mongos 服务

$ mongos --config /opt/mongodb/conf/mongos.conf

2. 链接并配置服务

选择任意服务器进行链接

$ mongo --host 192.168.16.150 --port 20000

使用 rs.initiate() 方法来初始化

_id：必须匹配配置的 replication.replSetName 值
member：所有的副本集
configsvr：对于 config server 副本集，该值必须为 true

# 使用 admin 数据库
> use admin

# 串联路由服务器与分配副本集
> sh.addShard("shard1/192.168.16.150:27001,192.168.16.151:27001,192.168.16.152:27001")
> sh.addShard("shard2/192.168.16.150:27002,192.168.16.151:27002,192.168.16.152:27002")
> sh.addShard("shard3/192.168.16.150:27003,192.168.16.151:27003,192.168.16.152:27003")

# 查看集群状态
> sh.status()
--- Sharding Status ---
  sharding version: { 
        "_id" : 1,
        "minCompatibleVersion" : 5,
        "currentVersion" : 6,
        "clusterId" : ObjectId("59ca06fabd3d4cb527e9368d")
}
  shards:
        {   "_id" : "shard1",  "host" : "shard1/192.168.16.150:27001,192.168.16.151:27001",  "state" : 1 }
        {   "_id" : "shard2",  "host" : "shard2/192.168.16.151:27002,192.168.16.152:27002",  "state" : 1 }
        {   "_id" : "shard3",  "host" : "shard3/192.168.16.150:27003,192.168.16.152:27003",  "state" : 1 }
  active mongoses:
        "3.4.9" : 1
 autosplit:
        Currently enabled: yes
  balancer:
        Currently enabled:  yes
        Currently running:  no
                Balancer lock taken at Tue Sep 26 2017 15:51:24 GMT+0800 (CST) by ConfigServer:Balancer
        Failed balancer rounds in last 5 attempts:  0
        Migration Results for the last 24 hours:
                No recent migrations
  databases:
        {   "_id" : "test",  "primary" : "shard3",  "partitioned" : false }
 

# 退出
> quit()

使数据库分片生效

首先必须链接到 mongos 服务，而为了让集合（collection）可以分片，先必须使得集合对应的数据库分片生效，数据库分片生效后，并不会从新分配数据，而是使得数据库中集合的分片成为可能。

使用 sh.enableSharding() 方法让指定数据库分片生效

> sh.enableSharding("xxxx")

5、测试

# 让指定数据库和指定的集合分片生效
$ mongo --host 192.168.16.150 --port 20000
> sh.enableSharding("testdb")
> sh.shardCollection("testdb.table1", { id: 1})

# 测试
$ mongo  192.168.16.150:20000
> use testdb
# 插入测试数据（当数据量未达到阈值时，是不会进行分割和迁移的）
> for (var i = 1; i <= 2000000; i++) db.table1.save({ id: i, "test1": "testval1"})

# 查看分片状况
> db.table1.stats()
mongos> db.table1.stats()
mongos> db.table1.stats()
{ 
        "sharded" : true,
        "capped" : false,
        "ns" : "testdb.table1",
        "count" : 2000001,
        "size" : 107000053,
        "storageSize" : 38379520,
        "totalIndexSize" : 51064832,
        "indexSizes" : { 
                "_id_" : 21872640,
                "id_1" : 29192192
        },
        "avgObjSize" : 53.37500081249959,
        "nindexes" : 2,
        "nchunks" : 7,
        "shards" : { 
                "shard1" : { 
                        "ns" : "testdb.table1",
                        "size" : 27000054,
                        "count" : 500001,
                        "avgObjSize" : 54,
                        "storageSize" : 8605696,
                        "capped" : false,
                        "nindexes" : 2,
                        "totalIndexSize" : 11132928,
                        "indexSizes" : { 
                                "_id_" : 4755456,
                                "id_1" : 6377472
                        },
                        "ok" : 1
                },
                "shard2" : { 
                        "ns" : "testdb.table1",
                        "size" : 66499945,
                        "count" : 1249999,
                        "avgObjSize" : 53,
                        "storageSize" : 25427968,
                        "capped" : false,
                        "nindexes" : 2,
                        "totalIndexSize" : 34476032,
                        "indexSizes" : { 
                                "_id_" : 14802944,
                                "id_1" : 19673088
                        },
                        "ok" : 1
                },
                "shard3" : { 
                        "ns" : "testdb.table1",
                        "size" : 13500054,
                        "count" : 250001,
                        "avgObjSize" : 54,
                        "storageSize" : 4345856,
                        "capped" : false,
                        "nindexes" : 2,
                        "totalIndexSize" : 5455872,
                        "indexSizes" : { 
                                "_id_" : 2314240,
                                "id_1" : 3141632
                        },
                        "ok" : 1
                }
        },
        "ok" : 1
}

后期运维

1、启动及关闭

mongodb的启动顺序是，先启动配置服务器，再启动分片，最后启动mongos

$ mongos --config /opt/mongodb/conf/config.conf
$ mongos --config /opt/mongodb/conf/shard1.conf
$ mongos --config /opt/mongodb/conf/shard2.conf
$ mongos --config /opt/mongodb/conf/shard3.conf
$ mongos --config /opt/mongodb/conf/mongos.conf

关闭时，直接killall杀掉全部进程

$ killall mongod
$ killall mongos

MongoDB 集群搭建

MongoDB 集群搭建

概念理解

环境准备

集群搭建

1、安装MongoDB

2、Config Server 配置

1. 配置并启动服务

2. 链接并配置服务

3、Shard 配置

1. 配置并启动服务

2. 链接并配置服务

Shard2（注意修改bindIp）

Shard3（注意修改bindIp）

4、Mongos 配置

1. 配置并启动服务

2. 链接并配置服务

5、测试

后期运维

1、启动及关闭

Shard2（注意修改`bindIp`）

Shard3（注意修改`bindIp`）