MongoDB在Debian上的集群搭建指南

一、准备工作

1. 系统更新：确保Debian系统为最新状态，避免依赖冲突。

   sudo apt update &
       &
    sudo apt upgrade -y
   

2. 安装依赖：MongoDB需要libcurl4、openssl等库支持。

   sudo apt install -y libcurl4 openssl liblzma5 gnupg
   

3. 添加MongoDB官方仓库：根据Debian版本选择对应仓库（以Debian 11 Bullseye为例）。

   wget -qO - https://www.mongodb.org/static/pgp/server-6.0.asc | sudo apt-key add -
   echo "deb [arch=amd64,arm64] https://repo.mongodb.org/apt/debian bullseye/mongodb-org/6.0 multiverse" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/mongodb-org-6.0.list
   sudo apt update
   

二、安装MongoDB

通过APT安装MongoDB官方包（推荐），避免第三方源的安全风险。

sudo apt install -y mongodb-org

安装完成后，MongoDB服务会自动启动（可通过systemctl status mongod验证）。

三、配置副本集（基础高可用）

副本集是MongoDB的核心高可用组件，至少需要3个节点（1主2从）。

1. 配置每个节点的mongod.conf

编辑/etc/mongod.conf，修改以下关键参数（以节点1为例）：

net:
  port: 27017
  bindIp: 0.0.0.0  # 生产环境建议限制为节点间IP
storage:
  dbPath: /var/lib/mongodb  # 数据存储路径
  journal:
    enabled: true  # 启用日志，确保数据持久化
systemLog:
  destination: file
  logAppend: true
  path: /var/log/mongodb/mongod.log  # 日志路径
replication:
  replSetName: rs0  # 副本集名称（所有节点必须一致）

注意：从节点无需额外配置，只需确保replSetName与主节点一致。

2. 启动所有节点的MongoDB服务

sudo systemctl restart mongod
sudo systemctl enable mongod  # 设置开机自启

3. 初始化副本集

连接到任意节点（如节点1），执行初始化命令：

mongo --port 27017

在Mongo shell中输入：

rs.initiate({

  _id: "rs0",
  members: [
    {
 _id: 0, host: "node1_ip:27017" }
,
    {
 _id: 1, host: "node2_ip:27017" }
,
    {
 _id: 2, host: "node3_ip:27017" }

  ]
}
)

替换node1_ip、node2_ip等为实际节点IP。

4. 验证副本集状态

rs.status()

正常输出应显示所有节点状态为PRIMARY（主节点）或SECONDARY（从节点）。

四、配置分片集群（水平扩展）

若需处理大规模数据，需搭建分片集群（由配置服务器、分片服务器、路由服务器组成）。

1. 配置配置服务器（Config Servers）

配置服务器存储集群元数据（如分片映射），至少需要3个节点。

• 创建数据目录：

  sudo mkdir -p /data/configdb
  sudo chown -R mongodb:mongodb /data/configdb
  

• 启动配置服务器：

  mongod --configsvr --replSet configReplSet --dbpath /data/configdb --port 27019
  

• 初始化副本集：

  mongo --port 27019
  

  输入：

  rs.initiate({
  
    _id: "configReplSet",
    configsvr: true,
    members: [
      {
   _id: 0, host: "config1_ip:27019" }
  ,
      {
   _id: 1, host: "config2_ip:27019" }
  ,
      {
   _id: 2, host: "config3_ip:27019" }
  
    ]
  }
  )
  

2. 配置分片服务器（Shard Servers）

每个分片也是一个副本集，用于存储实际数据。

• 创建数据目录（以分片1为例）：

  sudo mkdir -p /data/shard1
  sudo chown -R mongodb:mongodb /data/shard1
  

• 启动分片服务器：

  mongod --shardsvr --replSet shard1 --dbpath /data/shard1 --port 27018
  

• 初始化副本集：

  mongo --port 27018
  

  输入：

  rs.initiate({
  
    _id: "shard1",
    members: [
      {
   _id: 0, host: "shard1_node1_ip:27018" }
  ,
      {
   _id: 1, host: "shard1_node2_ip:27018" }
  ,
      {
   _id: 2, host: "shard1_node3_ip:27018" }
  
    ]
  }
  )
  

3. 配置路由服务器（Mongos）

路由服务器是客户端访问集群的入口，负责将请求路由到对应分片。

• 启动mongos：

  mongos --configdb configReplSet/config1_ip:27019,config2_ip:27019,config3_ip:27019 --port 27017
  

  注意：--configdb参数需指向所有配置服务器，逗号分隔。

4. 添加分片到集群

连接到mongos，添加分片：

mongo --port 27017

输入：

sh.addShard("shard1/shard1_node1_ip:27018,shard1_node2_ip:27018,shard1_node3_ip:27018")

5. 启用分片

• 启用数据库分片：

  sh.enableSharding("your_database")
  

• 为集合分片：选择合适的分片键（如user_id），避免热点问题。

  sh.shardCollection("your_database.your_collection", {
   "user_id": 1 }
  )
  

6. 验证分片状态

sh.status()

输出应显示配置服务器、分片服务器及分片映射信息。

五、安全加固（生产必做）

1. 启用身份验证：

   • 创建管理员用户：

     mongo --port 27017
     

     输入：

     use admin
     db.createUser({
     
       user: "admin",
       pwd: "strong_password",
       roles: [{
      role: "root", db: "admin" }
     ]
     }
         )
     

   • 修改mongod.conf，启用认证：

     security:
       authorization: enabled
     

   • 重启所有MongoDB服务：

     sudo systemctl restart mongod
     

2. 配置防火墙：仅允许客户端IP访问27017（mongod）、27017（mongos）端口。

   sudo ufw allow from client_ip to any port 27017
   

3. 备份策略：定期使用mongodump备份数据，存储到异地。

六、维护与管理

• 查看副本集状态：rs.status()
• 查看分片状态：sh.status()
• 监控性能：使用mongostat（命令行）或MongoDB Compass（图形化工具）。
• 日志分析：通过/var/log/mongodb/mongod.log排查问题。

以上步骤覆盖了MongoDB在Debian上的集群搭建全流程，可根据实际需求调整节点数量、分片策略及安全配置。生产环境中建议使用Docker或Kubernetes进一步简化管理。

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