MongoDB3.6高可用集群（分片技术）-创新互联

介绍

时下大数据时代，海量数据与吞吐量的数据库应用对单机的性能造成了较大的压力，将会发生CPU耗尽，存储压力大，可用资源耗尽等问题。
便出现了新的技术，分片技术。它是MongoDB用来将大型集合分割到不同服务器上所采用的的方法，它几乎是能够自动完成所有事情，只要告诉MongoDB要分配的数据，它就能够自动维护数据到不同服务器之间均衡存储。
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分片机制提供了三种优势：

对集群进行抽象，让集群"不可见"
保证集群总是可读写
使得集群易于扩展

分片集群架构：

Config server： 存储集群所有节点，分片数据路由信息，默认需要配置3个config server节点；
Mongos： 提供对外应用的访问，所有操作均通过mongos执行，一般有多个mongos节点，数据迁移和数据自动平衡；
Mongod： 存储应用数据记录，一般有多个Mongod节点，达到数据的分片目的。

系统环境：

1. 三台服务器配置如下：

IP地址	路由服务器	配置服务器	shard1	shard2	shard3
192.168.96.10	20000	21000	27001	27002	27003
192.168.96.11	20000	21000	27001	27002	27003
192.168.96.12	20000	21000	27001	27002	27003

2.操作系统：CentOS 7

3.关闭防火墙和Selinux功能

4.软件包:mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.6.6.tgz 密码：4h77

开始部署

第一部分三台服务器安装及配置

1.解压安装包

tar -zxvf mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.6.6.tgz -C /usr/local

2.切换到软件目录

cd /usr/local

3.重命名目录名

mv mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.6.6 mongodb

4.创建路由、配置、分片服务器的配置、数据、日志管理目录

mkdir -p /data/mongodb/conf
mkdir -p /data/mongodb/mongos/log
mkdir -p /data/mongodb/config/data
mkdir -p /data/mongodb/config/log

#循环创建分片服务器目录
for i in 1 2 3
do
    mkdir -p /data/mongodb/shard$i/data
    mkdir -p /data/mongodb/shard$i/log
done

5.创建管理用户

useradd -M -s /sbin/nologin mongo

6.修改目录权限

chown -R mongo.mongo /usr/local/mongodb
chown -R mongo.mongo /data/mongodb

7.添加到系统环境变量中

echo "PATH=/usr/local/mongodb/bin:$PATH" >> /etc/profile

8.重新加载环境变量

source /etc/profile

9.系统参数优化(当前用户永久生效)

1.编辑当前用户.bash_profile文件

vim  ~/.bash_profile

2.追加以下优化参数

ulimit -n 25000            //可以打开的大文件数量
ulimit -u 25000            //用户大可用的进程数
sysctl -w vm.zone_reclaim_mode=0                 //当内存不足时，从其他节点分配内存

3.重新加载

source ~/.bash_profile

从Centos7版本开始，MongoDB会建议关闭系统的THP特性，否则可能会导致性能下降。

1. 编辑rc.local文件

vim /etc/rc.d/rc.local

2.在文末添加以下内容

......
//对大内存页面优化
if test -f /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled; then
 echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
 fi
 if test -f /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag; then
 echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag
 fi

3.赋予rc.local文件执行权限

chmod +x /etc/rc.d/rc.local

特别提醒：请检查三台服务器配置是否都已经配置并启动好

第二部分配置服务器（三台配置步骤一致）

1.创建配置文件

vim /data/mongodb/conf/config.conf

#配置文件内容
pidfilepath = /data/mongodb/config/log/config-srv.pid
dbpath = /data/mongodb/config/data
logpath = /data/mongodb/config/log/config-srv.log
logappend = true
bind_ip = 0.0.0.0
port = 21000
fork = true
#declare this is a config db of a cluster;
configsvr = true

#复制集名称
replSet=configs

#设置大连接数
maxConns=20000

2.创建启动脚本：

vim /usr/lib/systemd/system/mongo-config.service

[Unit]
Description=mongodb-config
After=network.target remote-fs.target nss-lookup.target
[Service]
Type=forking
User=mongo
Group=mongo
ExecStart=/usr/local/mongodb/bin/mongod -f /data/mongodb/conf/config.conf
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/usr/local/mongodb/bin/mongod --shutdown -f /data/mongodb/conf/config.conf

PrivateTmp=true

[Install]
WantedBy=multi-user.target

3.启动configsrv服务器

systemctl daemon-reload
systemctl enable mongo-config
systemctl start mongo-config

特别提醒：三台服务器都配置完毕后，再进行以下初始化步骤

4.初始化复制集（登录任意一台服务器进行初始化复制集）

mongo --port 21000

//配置
> config={"_id":"configs",members:[{"_id":0,"host":"192.168.96.10:21000"},{"_id":1,"host":"192.168.96.11:21000"},{"_id":2,"host":"192.168.96.12:21000"}]}

//初始化
> rs.initiate(config)

//查看状态
> rs.status()

第三部分分片服务器

一、shard1分片服务器

1.创建配置文件

vim /data/mongodb/conf/shard1.conf

pidfilepath = /data/mongodb/shard1/log/shard1.pid
dbpath = /data/mongodb/shard1/data
logpath = /data/mongodb/shard1/log/shard1.log
logappend = true
journal = true
quiet = true
bind_ip = 0.0.0.0
port = 27001
fork = true

#复制集名称
replSet=shard1

#declare this is a shard db of a cluster;
shardsvr = true

#设置大连接数
maxConns=20000

2.创建启动脚本

vim /usr/lib/systemd/system/mongo-shard1.service

[Unit]
Description=mongodb-shard1
After= mongo-config.target network.target
[Service]
Type=forking
User=mongo
Group=mongo
ExecStart=/usr/local/mongodb/bin/mongod -f /data/mongodb/conf/shard1.conf
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/usr/local/mongodb/bin/mongod --shutdown -f /data/mongodb/conf/shard1.conf
PrivateTmp=true
[Install]
WantedBy=multi-user.target

3.启动服务

systemctl daemon-reload
systemctl enable mongo-shard1
systemctl start mongo-shard1

特别提醒：三台服务器都配置完毕后，再进行以下初始化步骤

4.初始化复制集（登录任意一台服务器进行初始化复制集）

mongo --port 27001

> use admin

> config={
"_id":"shard1",members:[{"_id":0,"host":"192.168.96.10:27001",arbiterOnly:true},{"_id":1,"host":"192.168.96.11:27001"},{"_id":2,"host":"192.168.96.12:27001"}]}

> rs.initiate(config)

> rs.status()

二、shard2分片服务器

1.创建配置文件

vim /data/mongodb/conf/shard2.conf

pidfilepath = /data/mongodb/shard2/log/shard2.pid
dbpath = /data/mongodb/shard2/data
logpath = /data/mongodb/shard2/log/shard2.log
logappend = true
journal = true
quiet = true
bind_ip = 0.0.0.0
port = 27002
fork = true
#复制集名称
replSet=shard2
#declare this is a shard db of a cluster;
shardsvr = true
#设置大连接数
maxConns=20000

2.创建启动脚本

vim /usr/lib/systemd/system/mongo-shard2.service

[Unit]
Description=mongodb-shard2
After= mongo-config.target network.target
[Service]
Type=forking
User=mongo
Group=mongo
ExecStart=/usr/local/mongodb/bin/mongod -f /data/mongodb/conf/shard2.conf
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/usr/local/mongodb/bin/mongod --shutdown -f /data/mongodb/conf/shard2.conf
PrivateTmp=true
[Install]
WantedBy=multi-user.target

3.启动服务

systemctl daemon-reload
systemctl enable mongo-shard2
systemctl start mongo-shard2

特别提醒：三台服务器都配置完毕后，再进行以下初始化步骤

4.初始化复制集（登录任意一台服务器进行初始化复制集）

mongo --port 27002

> use admin

> config={"_id":"shard2",members:[{ "_id":0,"host":"192.168.96.10:27002"}, {"_id":1,"host":"192.168.96.11:27002",arbiterOnly:true},{"_id":2,"host":"192.168.96.12:27002"}]}

> rs.initiate(config);

> rs.status()

shard3分片服务器

1.创建配置文件

vim /data/mongodb/conf/shard3.conf

pidfilepath = /data/mongodb/shard3/log/shard3.pid
dbpath = /data/mongodb/shard3/data
logpath = /data/mongodb/shard3/log/shard3.log
logappend = true
journal = true
quiet = true
bind_ip = 0.0.0.0
port = 27003
fork = true

#复制集名称
replSet=shard3
#declare this is a shard db of a cluster;
shardsvr = true

#设置大连接数
maxConns=20000

2.创建启动脚本

vim /usr/lib/systemd/system/mongo-shard3.service

```[Unit]
Description=mongodb-shard3
After= mongo-config.target network.target
[Service]
Type=forking
User=mongo
Group=mongo
ExecStart=/usr/local/mongodb/bin/mongod -f /data/mongodb/conf/shard3.conf
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/usr/local/mongodb/bin/mongod --shutdown -f /data/mongodb/conf/shard3.conf

PrivateTmp=true

[Install]
WantedBy=multi-user.target


#### 3.创建启动脚本

systemctl daemon-reload
systemctl enable mongo-shard3
systemctl start mongo-shard3


**特别提醒：三台服务器都配置完毕后，再进行以下初始化步骤**

#### 4.初始化复制集（登录任意一台服务器进行初始化复制集）

> mongo --port 27003

use admin
config={"_id":"shard3",members:[{ "_id":0,"host":"192.168.96.10:27003"}, {"_id":1,"host":"192.168.96.11:27003"},{"_id":2,"host":"192.168.96.12:27003",arbiterOnly:true}]}
rs.initiate(config)
rs.status()

第四部分 mongos路由服务器

1.创建配置文件

vim /data/mongodb/conf/mongos.conf

pidfilepath = /data/mongodb/mongos/log/mongos.pid
logpath = /data/mongodb/mongos/log/mongos.log
logappend = true
bind_ip = 0.0.0.0
port = 20000
fork = true

#监听的配置服务器的地址：端口，（重要、重要、重要）
configdb = configs/192.168.96.10:21000,192.168.96.11:21000,192.168.96.12:21000

#设置大连接数
maxConns=20000

2.创建启动脚本

vim /usr/lib/systemd/system/mongos.service

[Unit]
Description=Mongo Router Service
After=mongo-config.service

[Service]
Type=forking
User=mongo
Group=mongo
ExecStart=/usr/local/mongodb/bin/mongos --config /data/mongodb/conf/mongos.conf
Restart=on-failure

[Install]
WantedBy=multi-user.target

3.启动服务

systemctl daemon-reload
systemctl enable mongos
systemctl start mongos

特别提醒：三台服务器都配置完毕后，再进行以下步骤

4.启动分片功能（登录任意一台服务器）

mongo --port 20000

> use admin

> sh.addShard("shard1/192.168.96.10:27001,192.168.96.11:27001,192.168.96.12:27001")
sh.addShard("shard2/192.168.96.10:27002,192.168.96.11:27002,192.168.96.12:27002")
sh.addShard("shard3/192.168.96.10:27003,192.168.96.11:27003,192.168.96.12:27003")

> sh.status()

5.检查分片是否成功

> use school
> for(i=1;i<=1000;i++){db.user.insert({"id":i,"name":"jack"+i})}

//开启school数据库分片功能
> db.runCommand({enablesharding:"school"}};

//指定school数据库需要分片的集合和片键
> db.runCommand({shardcollection:"school.user",key:{id:1}})

//查看状态
> db.user.stats()

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MongoDB3.6高可用集群（分片技术）-创新互联

介绍

分片机制提供了三种优势：

分片集群架构：

系统环境：

开始部署

第一部分 三台服务器安装及配置

1.解压安装包

2.切换到软件目录

3.重命名目录名

4.创建路由、配置、分片服务器的配置、数据、日志管理目录

5.创建管理用户

6.修改目录权限

7.添加到系统环境变量中

8.重新加载环境变量

9.系统参数优化(当前用户永久生效)

1.编辑当前用户.bash_profile文件

2.追加以下优化参数

3.重新加载

从Centos7版本开始，MongoDB会建议关闭系统的THP特性，否则可能会导致性能下降。

1. 编辑rc.local文件

2.在文末添加以下内容

3.赋予rc.local文件执行权限

第二部分 配置服务器（三台配置步骤一致）

1.创建配置文件

2.创建启动脚本：

3.启动configsrv服务器

4.初始化复制集（登录任意一台服务器进行初始化复制集）

第三部分 分片服务器

一、shard1分片服务器

1.创建配置文件

2.创建启动脚本

3.启动服务

4.初始化复制集（登录任意一台服务器进行初始化复制集）

二、shard2分片服务器

1.创建配置文件

2.创建启动脚本

3.启动服务

4.初始化复制集（登录任意一台服务器进行初始化复制集）

shard3分片服务器

1.创建配置文件

2.创建启动脚本

第四部分 mongos路由服务器

1.创建配置文件

2.创建启动脚本

3.启动服务

4.启动分片功能（登录任意一台服务器）

5.检查分片是否成功

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第二部分配置服务器（三台配置步骤一致）

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