009.MongoDB分片群集部署
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2022-04-10 22:01:06
一 前期准备 1.1 组件说明 MongoDB分片群集包含以下组件： shard：每个分片是分片数据的子集。从MongoDB 3.6开始，必须将分片部署为副本集。 mongos：mongos充当查询路由器，提供客户端应用程序和分片集群之间的接口。 config servers：配置服务器存储群集的元 ......
一 前期准备
1.1 组件说明
mongodb分片群集包含以下组件：
shard：每个分片是分片数据的子集。从mongodb 3.6开始，必须将分片部署为副本集。
mongos：mongos充当查询路由器，提供客户端应用程序和分片集群之间的接口。
config servers：配置服务器存储群集的元数据和配置设置。从mongodb 3.4开始，必须将配置服务器部署为副本集（csrs）。
注意：mongos不需创建复制集，config不需指定主副节点及仲裁节点，但是要创建复制集。
1.2 组件规划
本实验基于生产环境考虑，组件规划如下：
将config server部署为3成员副本集；
将每个shard部署为3成员副本集，总共部署三个shard；
部署两个mongos路由器。
提示：部署多个mongos路由器支持高可用性和可伸缩性。常见的模式是mongos在每个应用程序服务器上放置一个，可以减少应用程序和路由器之间的网络延迟。
也可以将mongos路由器放在专用主机上，通过用于大型规模部署。因为它将客户端应用程序服务器的数量与mongos实例数量分离。这样可以更好地控制mongod实例所服务的连接数。
注意：mongos路由器部署的数量没有限制。但是，由于mongos路由器经常与config server通信，因此在增加路由器数量时会密切监视配置服务器性能。如果发现性能下降，那么可以适当限制mongos路由器部署的数量。
提示：为保证高可用，任何一台物理服务器不应该存在多个主。
1.3 其他准备
ntp同步；
关闭selinux；
关闭防火墙或放通相应规则；
添加如下解析至所有节点：
1 [root@localhost ~]# vi /etc/hosts #追加如下解析 2 172.24.8.71 mongo01 3 172.24.8.72 mongo02 4 172.24.8.73 mongo03 5 172.24.8.74 mongo04 6 172.24.8.75 mongo05
二 mongodb安装
2.1 下载tar包
1 [root@mongo01 ~]# yum -y install libcurl openssl #安装依赖包 2 [root@mongo01 ~]# wget https://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-rhel70-4.0.9.tgz
2.2 解压mongodb包
1 [root@mongo01 ~]# tar -zxvf mongodb-linux-x86_64-rhel70-4.0.9.tgz 2 [root@mongo01 ~]# mv mongodb-linux-x86_64-rhel70-4.0.9 /usr/local/mongodb 3 [root@mongo01 ~]# useradd mongod -s /bin/false -c mongod 4 [root@mongo01 ~]# chown -r mongod:mongod /usr/local/mongodb/
2.3 添加path路径
1 [root@mongo01 ~]# echo "export path=/usr/local/mongodb/bin::$path" >> .bashrc
提示：2.1——2.3需要在所有节点进行操作。
2.4 配置key
1 [root@mongo01 ~]# mkdir -p /etc/mongo 2 [root@mongo01 ~]# openssl rand -base64 100 > /etc/mongo/mongo.key 3 [root@mongo01 ~]# chown -r mongod:mongod /etc/mongo 4 [root@mongo01 ~]# chmod 600 /etc/mongo/mongo.key 5 [root@mongo01 ~]# scp -r /etc/mongo root@mongo02:/etc/ 6 [root@mongo01 ~]# scp -r /etc/mongo root@mongo03:/etc/ 7 [root@mongo01 ~]# scp -r /etc/mongo root@mongo04:/etc/ 8 [root@mongo01 ~]# scp -r /etc/mongo root@mongo05:/etc/ 9 [root@mongo02 ~]# chown -r mongod:mongod /etc/mongo 10 [root@mongo03 ~]# chown -r mongod:mongod /etc/mongo 11 [root@mongo04 ~]# chown -r mongod:mongod /etc/mongo 12 [root@mongo05 ~]# chown -r mongod:mongod /etc/mongo
2.5 创建mongodb相关目录
1 [root@mongo01 ~]# mkdir -p /var/log/mongodb #日志目录
2 [root@mongo01 ~]# mkdir -p /var/run/mongodb #pid目录
3 [root@mongo01 ~]# mkdir -p /var/lib/mongodb/config #config server存储目录
4 [root@mongo01 ~]# mkdir -p /var/lib/mongodb/shard{1,2,3} #shard server存储目录
5 [root@mongo01 ~]# chown -r mongod:mongod /var/log/mongodb
6 [root@mongo01 ~]# chown -r mongod:mongod /var/run/mongodb
7 [root@mongo01 ~]# chown -r mongod:mongod /var/lib/mongodb
注意：通过下载tar包形式安装，未创建默认的mongodb目录及用户，需要如上所示手动创建并授权即可。
以上操作需要在mongo01、mongo02、mongo03，即所有config server节点操作。
三 配置config server
3.1 服务器一配置
1 [root@mongo01 ~]# cat << eof > /etc/mongo/config.conf 2 systemlog: 3 destination: file 4 logappend: true 5 path: /var/log/mongodb/config.log 6 7 storage: 8 dbpath: /var/lib/mongodb/config 9 journal: 10 enabled: true 11 wiredtiger: 12 engineconfig: 13 directoryforindexes: true 14 15 processmanagement: 16 fork: true 17 pidfilepath: /var/run/mongodb/config.pid 18 timezoneinfo: /usr/share/zoneinfo 19 20 net: 21 port: 20001 22 bindip: 0.0.0.0 23 maxincomingconnections: 500 24 25 security: 26 keyfile: /etc/mongo/mongo.key 27 authorization: enabled 28 29 replication: 30 replsetname: configs 31 32 sharding: 33 clusterrole: configsvr 34 eof 35 [root@mongo01 ~]# scp -r /etc/mongo/config.conf root@mongo02:/etc/mongo/config.conf 36 [root@mongo01 ~]# scp -r /etc/mongo/config.conf root@mongo03:/etc/mongo/config.conf
3.2 启动mongod
1 [root@mongo01 ~]# mongod --config /etc/mongo/config.conf 2 [root@mongo02 ~]# mongod --config /etc/mongo/config.conf 3 [root@mongo03 ~]# mongod --config /etc/mongo/config.conf
3.3 初始化configsrv副本集群
1 [root@mongodb01 ~]# mongo --port 20001
2 > config = { _id: "configs", members: [
3 {_id: 0, host: "172.24.8.71:20001"},
4 {_id: 1, host: "172.24.8.72:20001"},
5 {_id: 2, host: "172.24.8.73:20001"}]
6 }
参数解释：
"_id": 副本集的名称
"members": 副本集的服务器列表
"_id": 服务器的唯一id
"host": 服务器主机
"priority": 是优先级，默认为1，优先级0为被动节点，不能成为活跃节点。优先级不为0则按照有大到小选出活跃节点。
"arbiteronly": 仲裁节点，只参与投票，不接收数据，也不能成为活跃节点。
3.4 初始化副本集
1 > rs.initiate(config) #初始化集群 2 my_rep1:primary> rs.status() #查看集群状态
四 配置shard server 1
4.1 服务器一配置
1 [root@mongo01 ~]# cat << eof > /etc/mongo/shard1.conf 2 systemlog: 3 destination: file 4 logappend: true 5 path: /var/log/mongodb/shard1.log 6 7 storage: 8 dbpath: /var/lib/mongodb/shard1 9 journal: 10 enabled: true 11 wiredtiger: 12 engineconfig: 13 directoryforindexes: true 14 15 processmanagement: 16 fork: true 17 pidfilepath: /var/run/mongodb/shard1.pid 18 timezoneinfo: /usr/share/zoneinfo 19 20 net: 21 port: 20002 22 bindip: 0.0.0.0 23 maxincomingconnections: 500 24 25 security: 26 keyfile: /etc/mongo/mongo.key 27 authorization: enabled 28 29 replication: 30 replsetname: shard1 31 32 sharding: 33 clusterrole: shardsvr 34 eof 35 [root@mongo01 ~]# scp -r /etc/mongo/shard1.conf root@mongo02:/etc/mongo/shard1.conf 36 [root@mongo01 ~]# scp -r /etc/mongo/shard1.conf root@mongo03:/etc/mongo/shard1.conf
4.2 启动mongod
1 [root@mongo01 ~]# mongod --config /etc/mongo/shard1.conf 2 [root@mongo02 ~]# mongod --config /etc/mongo/shard1.conf 3 [root@mongo03 ~]# mongod --config /etc/mongo/shard1.conf
4.3 初始化configsrv副本集群
1 [root@mongodb01 ~]# mongo --port 20002
2 > config = { _id: "shard1", members: [
3 {_id: 0, host: "172.24.8.71:20002",priority:2},
4 {_id: 1, host: "172.24.8.72:20002",priority:1},
5 {_id: 2, host: "172.24.8.73:20002",arbiteronly:true}]
6 }
4.4 初始化副本集
1 > rs.initiate(config) #初始化集群 2 my_rep1:primary> rs.status() #查看集群状态
五 配置shard server 2
5.1 服务器一配置
1 [root@mongo01 ~]# cat << eof > /etc/mongo/shard2.conf 2 systemlog: 3 destination: file 4 logappend: true 5 path: /var/log/mongodb/shard2.log 6 7 storage: 8 dbpath: /var/lib/mongodb/shard2 9 journal: 10 enabled: true 11 wiredtiger: 12 engineconfig: 13 directoryforindexes: true 14 15 processmanagement: 16 fork: true 17 pidfilepath: /var/run/mongodb/shard2.pid 18 timezoneinfo: /usr/share/zoneinfo 19 20 net: 21 port: 20003 22 bindip: 0.0.0.0 23 maxincomingconnections: 500 24 25 security: 26 keyfile: /etc/mongo/mongo.key 27 authorization: enabled 28 29 replication: 30 replsetname: shard2 31 32 sharding: 33 clusterrole: shardsvr 34 eof 35 [root@mongo01 ~]# scp -r /etc/mongo/shard2.conf root@mongo02:/etc/mongo/shard2.conf 36 [root@mongo01 ~]# scp -r /etc/mongo/shard2.conf root@mongo03:/etc/mongo/shard2.conf
5.2 启动mongod
1 [root@mongo01 ~]# mongod --config /etc/mongo/shard2.conf 2 [root@mongo02 ~]# mongod --config /etc/mongo/shard2.conf 3 [root@mongo03 ~]# mongod --config /etc/mongo/shard2.conf
5.3 初始化configsrv副本集群
1 [root@mongodb02 ~]# mongo --port 20003
2 > config = { _id: "shard2", members: [
3 {_id: 0, host: "172.24.8.71:20003",arbiteronly:true},
4 {_id: 1, host: "172.24.8.72:20003",priority:2},
5 {_id: 2, host: "172.24.8.73:20003",priority:1}]
6 }
提示：如果选择在预先规划为仲裁节点的服务器上创建复制集会报错，需要在非仲裁节点创建。
5.4 初始化副本集
1 > rs.initiate(config) #初始化集群 2 my_rep1:primary> rs.status() #查看集群状态
六 配置shard server 3
6.1 服务器一配置
1 [root@mongo01 ~]# cat << eof > /etc/mongo/shard3.conf 2 systemlog: 3 destination: file 4 logappend: true 5 path: /var/log/mongodb/shard3.log 6 7 storage: 8 dbpath: /var/lib/mongodb/shard3 9 journal: 10 enabled: true 11 wiredtiger: 12 engineconfig: 13 directoryforindexes: true 14 15 processmanagement: 16 fork: true 17 pidfilepath: /var/run/mongodb/shard3.pid 18 timezoneinfo: /usr/share/zoneinfo 19 20 net: 21 port: 20004 22 bindip: 0.0.0.0 23 maxincomingconnections: 500 24 25 security: 26 keyfile: /etc/mongo/mongo.key 27 authorization: enabled 28 29 replication: 30 replsetname: shard3 31 32 sharding: 33 clusterrole: shardsvr 34 eof 35 [root@mongo01 ~]# scp -r /etc/mongo/shard3.conf root@mongo02:/etc/mongo/shard3.conf 36 [root@mongo01 ~]# scp -r /etc/mongo/shard3.conf root@mongo03:/etc/mongo/shard3.conf
6.2 启动mongod
1 [root@mongo01 ~]# mongod --config /etc/mongo/shard3.conf 2 [root@mongo02 ~]# mongod --config /etc/mongo/shard3.conf 3 [root@mongo03 ~]# mongod --config /etc/mongo/shard3.conf
6.3 初始化configsrv副本集群
1 [root@mongodb01 ~]# mongo --port 20004
2 > config = { _id: "shard3", members: [
3 {_id: 0, host: "172.24.8.71:20004",priority:1},
4 {_id: 1, host: "172.24.8.72:20004",arbiteronly:true},
5 {_id: 2, host: "172.24.8.73:20004",priority:2}]
6 }
提示：如果选择在预先规划为仲裁节点的服务器上创建复制集会报错，需要在非仲裁节点创建。
6.4 初始化副本集
1 > rs.initiate(config) #初始化集群 2 my_rep1:primary> rs.status() #查看集群状态
七 配置mongos路由节点
7.1 创建mongodb相关目录
1 [root@mongo04 ~]# mkdir -p /var/log/mongodb #日志目录 2 [root@mongo04 ~]# mkdir -p /var/run/mongodb #pid目录 3 [root@mongo04 ~]# chown -r mongod:mongod /var/log/mongodb 4 [root@mongo04 ~]# chown -r mongod:mongod /var/run/mongodb
注意：通过下载tar包形式安装，未创建默认的mongodb目录及用户，需要如上所示手动创建并授权即可。
以上操作需要在mongo04、mongo05即所有mongos server节点操作。
7.2 服务器四配置
1 [root@mongo04 ~]# cat << eof > /etc/mongo/mongos.conf 2 systemlog: 3 destination: file 4 logappend: true 5 path: /var/log/mongodb/mongos.log 6 7 processmanagement: 8 fork: true 9 pidfilepath: /var/run/mongodb/mongos.pid 10 timezoneinfo: /usr/share/zoneinfo 11 12 net: 13 port: 27017 14 bindip: 0.0.0.0 15 maxincomingconnections: 2000 16 17 security: 18 keyfile: /etc/mongo/mongo.key 19 # authorization: enabled 20 21 sharding: 22 configdb: configs/172.24.8.71:20001,172.24.8.72:20001,172.24.8.73:20001 23 eof 24 [root@mongo04 ~]# scp -r /etc/mongo/mongos.conf root@mongo05:/etc/mongo/mongos.conf
7.3 启动mongos
1 [root@mongo04 ~]# mongos --config /etc/mongo/mongos.conf 2 [root@mongo05 ~]# mongos --config /etc/mongo/mongos.conf
7.4 创建管理员用户
1 [root@mongodb04 ~]# mongo --port 27017
2 mongos> use admin #进入admin数据库
3 mongos> db.createuser({ user: "admin", pwd: "admin", roles: [{ role: "_system", db: "admin" }] })
4 mongos> db.createuser({"user":"root","pwd":"root","roles":["root"]})
5 mongos> db.auth("admin", "admin") #验证创建结果
6 1
提示：以上为建议项，建议创建一个管理员用于内部管理mongodb。
mongodb中的用户是基于身份role的，该管理员账户的 role是 useradminanydatabase。 ‘useradmin’代表用户管理身份，’anydatabase’ 代表可以管理任何数据库。
db.auth()可以验证 用户。
1 mongos> db.getusers() 2 mongos> db.system.users.find().pretty() #查看全局所有账户
提示：mongo shell 可通过.pretty() 对输出进行json格式化，以便提高输出的可读性。
八 开启分片功能
8.1 启用分片功能
1 [root@mongo04 ~]# mongo --port 27017 -u admin -p admin
2 mongos> use amdin
3 mongos> sh.addshard("shard1/172.24.8.71:20002,172.24.8.72:20002,172.24.8.73:20002")
4 mongos> sh.addshard("shard2/172.24.8.71:20003,172.24.8.72:20003,172.24.8.73:20003")
1 mongos> sh.status() #查看分片集群状态
8.2 设置分片chunk大小
1 mongos> use config
2 mongos> db.settings.save({"_id":"chunksize","value":1}) #设置分片大小为1m便于测试
8.3 模拟数据写入
1 mongos> use mydb #创建用于模拟的数据库
2 mongos> for(i=1;i<=50000;i++){db.user.insert({"id":i,"name":"jack"+i})}
3 #模拟写入5w条数据到user集合
4 writeresult({ "ninserted" : 1 }) #输出
8.4 启用数据库分片
1 mongos> sh.enablesharding("mydb")
8.5 创建索引
1 mongos> db.user.createindex({"id": 1})
8.6 启用表分片
1 mongos> sh.shardcollection("mydb.user",{"id": 1})
8.7 查看分片情况
1 mongos> sh.status()
8.8 手动添加第三个分片
1 mongos> sh.addshard("shard3/172.24.8.71:20004,172.24.8.72:20004,172.24.8.73:20004")
8.9 再次观察分片情况
1 mongos> sh.status()
提示：当分片有变动时，服务器会对数据进行重新分片（均衡），当你再次移除一个分片服务器，此时又会对数据再次进行分片处理。
相关参考：
https://blog.51cto.com/bigboss/2160311
https://blog.51cto.com/13643643/2148825
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