MongoDB集群搭建

前言

      搭建一个MongoDB的集群，这个环境只是内网的一个测试环境，分片没有使用副本集，配置并分配好端口后，开启集群的身份验证功能，在开启集群权限时，有些注意事项，在搭建过程中会着重标出。

一、集群规划

      首先有三台服务器分别为192.168.0.230，192.168.0.232，192.168.0.234。集群规划如下：3个 用来分片，3个 mongos路由服务，3个 config配置服务器。

     注意：保证三台服务器的端口是通的。

1.1端口分配

      端口号分配情况，所有的分片都使用27017端口，所有的配置都使用20000端口，所有的mongos路由服务都使用30000端口，每个服务器具体信息如下：

表1-1 端口号分配表

	192.168.0.230	192.168.0.232	192.168.0.234
mongos	30000	30000	30000
config	20000	20000	20000
sharing	27017	27017	27017

1.2集群整体规划图

 

二、集群启动和配置

2.1 启动集群服务器

2.1.1 创建数据文件目录

230服务器分片1  
# mkdir –p /data/mongodb/config /data/mongodb/shard1_1
232服务器分片2  
# mkdir –p /data/mongodb/config  /data/mongodb/shard1_2
234服务器分片3  
# mkdir –p /data/mongodb/config  /data/mongodb/shard1_3

然后按照顺序启动，分片服务器，配置服务器和路由服务器：

2.1.2 启动分片服务

230服务器：
mongod --shardsvr --port 27017 --dbpath /data/mongodb/shard1_1 --logpath /data/mongodb/shard1_1/rs0.log --logappend --directoryperdb --fork
232服务器：
mongod --shardsvr --port 27017 --dbpath /data/mongodb/shard1_2 --logpath /data/mongodb/shard1_2/rs0.log --logappend --directoryperdb --fork
234服务器：
mongod --shardsvr --port 27017 --dbpath /data/mongodb/shard1_3 --logpath /data/mongodb/shard1_3/rs0.log --logappend --directoryperdb --fork

然后在三台服务器上各自启动配置服务器和路由服务器：

2.1.3 启动配置服务器

三台服务器分别执行：

mongod --configsvr --port 20000 --dbpath /data/mongodb/config --logpath /data/mongodb/config.log --logappend --directoryperdb –fork

2.1.4 启动路由服务

三台服务器分别执行：

mongos --configdb 192.168.0.230:20000, 192.168.0.232:20000, 192.168.0.234:20000 --port=30000 --chunkSize=1 
--logpath=/data/mongogdb/mongos.log --logappend --fork

注意：这里指定了—chunkSize分片块大小为1M，默认为64M，是为了能够更快的实现分片。

2.2 配置集群服务器

2.2.1 配置分片

      连接到任意服务器的路由服务30000端口，把三个分片服务器添加到集群配置中去：

 添加分片服务器

# mongo –port 30000
mongos> use admin
switched to db admin
mongos> db.runCommand({"addshard":"192.168.0.230:27017"})
mongos> db.runCommand({"addshard":"192.168.0.232:27017"})
mongos> db.runCommand({"addshard":"192.168.0.234:27017"})

现在执行sh.status()就能看到集群的分片情况。分片环境已经配置完成，但还没开启集合的分片，接下来测试一个集合的分片功能。

2.2.2 激活并验证分片功能

     集合开启分片之前，需要选择一个片键来指定分片规则，片键的选择直接影响数据分发的效果，关于片键的选择策略，具体问题具体分析，后续会简单整理一下。

注意：分片片键必须是索引

激活数据库foo的分片功能，并把其中的bar集合按照timestamp升序片键开启分片，操作如下：

# mongo –port 30000
mongos> sh.enableSharding("foo")
{ "ok" : 1 }
mongos> sh.shardCollection("foo.bar",{"timestamp":1})
{ "collectionsharded" : "foo.bar", "ok" : 1 }

这时使用sh.status()命令，就可以看到相应的集合已经开启了分片

mongos> for(var i=1; i<=500000; i++){ db.bar.insert({"inc":i, "timestamp":new Date()}) }

往数据库中插入50万数据，使用sh.status()查看数据已经均匀分布在各个分片上。

三、开启集群身份验证

      默认情况下，MongoDB是不启动访问控制的，对于单机模式下，只需在启动mongod服务时添加--auth参数即可。但是在分片集群下只能使用keyfile的方式启动访问控制。

首先，生成一个keyfile文件，并把这个文件复制到其他服务器上。

# openssl rand -base64 741 > /data/mongodb/mongodb-keyfile
# chmod 600 mongodb-keyfile   重要

注意：在启用访问控制之前，要保证路由服务和每个分片服务器已经存在一个管理员用户，用于添加用户和关闭集群使用。

添加用户也很简单，分别连到3000和27017端口在admin数据库执行以下命令：

mongos> use admin
switched to db admin
mongos> db.createUser({user:"admin", pwd:"111111", roles:[{role: "root", db: "admin" }]})
Successfully added user: {
        "user" : "admin",
        "roles" : [
                {
                        "role" : "root",
                        "db" : "admin"
                }
        ]
}

      接下来开启集群的访问控制，这里我讲keyfile文件拷贝到了/data/mongodb/keyfile目录下，在启动每个服务时（分片服务，配置服务，路由服务）添加--keyFile /data/mongodb/keyfile参数即可。

如启动路由服务时
mongos --configdb 192.168.0.230:20000, 192.168.0.232:20000, 192.168.0.234:20000 --port=30000 --chunkSize=1 --logpath=/data/mongogdb/mongos.log 
--logappend –fork --keyFile /data/mongodb/keyfile

之后在连接到集群时，操作之前就需要验证用户身份了，其中验证有两种方式：

一是在连接时进行验证：

mongo --port 30000 -u "admin" -p "111111" --authenticationDatabase "admin"

二是在连接后进行验证：

# mongo --port 30000
mongos> use admin
switched to db admin
mongos>  db.auth("admin", "111111")

验证成功后就可以进行相应的操作了。

四、集群中一些问题

1 关闭集群服务器

     关闭顺序按照路由服务，配置服务，分片服务，分别连接到对应端口的admin数据库，使用db.shutdownServer()关闭服务。如果开启了身份验证，这里就用到了预先建好的admin用户

2 集群某个服务起不来

      比如配置服务或分片服务启动错误，可能是上次退出不正常，这是可以选择修复数据，也可直接把数据文件中的mongod.lock文件删除。

3 数据没分片

      首先保证集合开启了分片，然后查看一下config配置数据库中配置的chunkSize是多少，是不是数据不够大，最后查看一下服务器的时间，如果服务器的时间相差比较大，也会导致分片失败，服务器时间差最好保持在30秒以内。