MongoDB4.0 搭建分布式集群 - 笔记

搭建之前先了解一下 MongoDB 分片群集主要有如下三个组件：

Shard：分片服务器，用于存储实际的数据块，实际生产环境中一个 shard server 角色可以由几台服务器组成一个 Peplica Set 承担，防止主机单点故障。
Config Server：配置服务器，存储了整个分片群集的配置信息，其中包括 chunk 信息。
Routers：前端路由，客户端由此接入，且让整个群集看上去像单一数据库，前端应用可以透明使用。

系统环境

Centos7.5、MongoDB4.0.2、关闭防火墙。

三台机器的配置服务(27018)形成复制集，分片 1、2、3 也在各机器都部署一个实例，它们之间形成复制集，客户端直接连接 3 个路由服务与之交互，配置服务和分片服务对客户端是透明的。

服务器的安装及配置(3 台服务器执行相同操作)

1、下载解压 MongoDB

到 MongoDB 官网下载：https://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-4.0.2.tgz

解压到/home/mongodb，设置环境变量:

export PATH=$PATH:/home/mongodb/bin
保存后执行：

srouce /etc/profile
2、创建路由、配置、分片等的相关目录与文件

启动配置文件存放的文件夹：mkdir -p /home/mongodb/conf
配置服务数据存放目录：mkdir -p /home/mongodb/data/config
分片 1 服务数据存放目录：mkdir -p /home/mongodb/data/shard1
分片 2 服务数据存放目录：mkdir -p /home/mongodb/data/shard2
分片 3 服务数据存放目录：mkdir -p /home/mongodb/data/shard3
配置服务日志存放文件：mkdir -p /home/mongodb/log/config.log
路由服务日志存放文件：mkdir -p /home/mongodb/log/mongos.log
分片 1 服务日志存放文件：mkdir -p /home/mongodb/log/shard1.log
分片 2 服务日志存放文件：mkdir -p /home/mongodb/log/shard2.log
分片 3 服务日志存放文件：mkdir -p /home/mongodb/log/shard3.log

配置服务器部署(3 台服务器执行相同操作)

1、在/home/mongodb/conf 目录创建 config.conf:

dbpath=/home/mongodb/data/config
logpath=/home/mongodb/log/config.log
port=27018
logappend=true
fork=true
maxConns=5000

#复制集名称
replSet=configs

#置参数为 true
configsvr=true

#允许任意机器连接
bind_ip=0.0.0.0
2、配置复制集

分别启动三台服务器的配置服务：

mongod -f /home/mongodb/conf/config.conf
连接 mongo,只需在任意一台机器执行即可：

mongo --host 10.211.55.3 --port 27018
切换数据库：

use admin
初始化复制集：

rs.initiate({_id:"configs",members:[{_id:0,host:"10.211.55.3:27018"},{_id:1,host:"10.211.55.4:27018"}, {_id:2,host:"10.211.55.5:27018"}]})
其中_id:"configs"的 configs 是上面 config.conf 配置文件里的复制集名称，把三台服务器的配置服务组成复制集。

查看状态：

rs.status()
等几十秒左右，执行上面的命令查看状态，三台机器的配置服务就已形成复制集，其中 1 台为 PRIMARY，其他 2 台为 SECONDARY。

分片服务部署(3 台服务器执行相同操作)

1、在/home/mongodb/conf 目录创建 shard1.conf、shard2.conf、shard3.conf，内容如下：

dbpath=/home/mongodb/data/shard1 #其他 2 个分片对应修改为 shard2、shard3 文件夹
logpath=/home/mongodb/log/shard1.log #其他 2 个分片对应修改为 shard2.log、shard3.log
port=27001 #其他 2 个分片对应修改为 27002、27003
logappend=true
fork=true
maxConns=5000
storageEngine=mmapv1
shardsvr=true
replSet=shard1 #其他 2 个分片对应修改为 shard2、shard3
bind_ip=0.0.0.0
端口分别是 27001、27002、27003，分别对应 shard1.conf、shard2.conf、shard3.conf。

还有数据存放目录、日志文件这几个地方都需要对应修改。

在 3 台机器的相同端口形成一个分片的复制集，由于 3 台机器都需要这 3 个文件，所以根据这 9 个配置文件分别启动分片服务：

mongod -f /home/mongodb/conf/shard{1/2/3}.conf
2、将分片配置为复制集

连接 mongo，只需在任意一台机器执行即可：

mongo --host 10.211.55.3 --port 27001 //这里以 shard1 为例，其他两个分片则再需对应连接到 27002、27003 的端口进行操作即可
切换数据库：

use admin
初始化复制集：

rs.initiate({_id:"shard1",members:[{_id:0,host:"10.211.55.3:27001"},{_id:1,host:"10.211.55.4:27001"},{_id:2,host:"10.211.55.5:27001"}]})
以上是基于分片 1 来操作，同理，其他 2 个分片也要连到各自的端口来执行一遍上述的操作，让 3 个分片各自形成 1 主 2 从的复制集，注意端口及仲裁节点的问题即可，操作完成后 3 个分片都启动完成，并完成复制集模式。

路由服务部署(3 台服务器执行相同操作)

1、在/home/mongodb/conf 目录创建 mongos.conf，内容如下：

logpath=/home/mongodb/log/mongos.log
logappend = true
port = 27017
fork = true
configdb = configs/10.211.55.3:27018,10.211.55.4:27018,10.211.55.5:27018
maxConns=20000
bind_ip=0.0.0.0

2、启动 mongos

分别在三台服务器启动：

mongos -f /home/mongodb/conf/mongos.conf

3、启动分片功能

连接 mongo：

mongo --host 10.211.55.3 --port 27017
切换数据库：

use admin
添加分片，只需在一台机器执行即可：

sh.addShard("shard1/10.211.55.3:27001,10.211.55.4:27001,10.211.55.5:27001")
sh.addShard("shard2/10.211.55.3:27002,10.211.55.4:27002,10.211.55.5:27002")
sh.addShard("shard3/10.211.55.3:27003,10.211.55.4:27003,10.211.55.5:27003")
查看集群状态：

sh.status()

4、实现分片功能

设置分片 chunk 大小

use config
db.setting.save({"_id":"chunksize","value":1}) # 设置块大小为 1M 是方便实验，不然需要插入海量数据

5、模拟写入数据

use calon
for(i=1;i<=50000;i++){db.user.insert({"id":i,"name":"jack"+i})} #模拟往 calon 数据库的 user 表写入 5 万数据

7、启用数据库分片

sh.enableSharding("calon")

8、创建索引，对表进行分片

db.user.createIndex({"id":1}) # 以"id"作为索引
sh.shardCollection(calon.user",{"id":1}) # 根据"id"对 user 表进行分片
sh.status() # 查看分片情况

到此，MongoDB 分布式集群就搭建完毕。