k8s部署mongodb副本集

1.什么mongodb？

MongoDB 是一个基于分布式文件存储的数据库，由 C++ 语言编写，旨在为 WEB 应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。MongoDB 是一个介于关系数据库和非关系数据库之间的产品，是非关系数据库当中功能最丰富，最像关系数据库的。 MongoDB 将数据存储为一个文档，数据结构由键值(key=>value)对组成。MongoDB 文档类似于 JSON 对象。字段值可以包含其他文档，数组及文档数组。

2、MongoDB 概念

2.1、数据库

MongoDB 的单个实例可以容纳多个独立的数据库，每个数据库都有自己的集合和权限。 数据库通过名字来标识；数据库名为 UTF-8 字符串，需满足以下条件：

• 不能是空字符串（"")。
• 不得含有 ' '（空格)、.、$、/、\ 和 \0 (空字符)。
• 应全部小写。
• 最多 64 字节。

内置数据库：

• admin：管理数据库。将一个用户添加到这个数据库，则这个用户自动继承所有数据库的权限。一些特定的服务器端命令也只能从这个数据库运行，比如关闭服务器。
• **local：**这个数据永远不会被复制，可以用来存储限于本地单台服务器的集合。
• **config：**当 MongoDB 使用分片时，config 数据库用于保存分片的相关信息。

2.2、文档(Document)

文档是一组键值(key-value)对(即 BSON)。MongoDB 的文档不需要设置相同的字段，并且相同的字段不需要相同的数据类型，这与关系型数据库有很大的区别，也是 MongoDB 非常突出的特点。一个简单的文档例子如下：

{"name":"李白", "age":30}

文档有如下特性：

1. 文档中的键/值对是有序的。
2. 文档中的值不仅可以是在双引号里面的字符串，还可以是其他几种数据类型（甚至可以是整个嵌入的文档)。
3. MongoDB 区分类型和大小写。
4. MongoDB 的文档不能有重复的键。
5. 文档的键是字符串。除了少数例外情况，键可以使用任意 UTF-8 字符。

文档键命名规范：

• 键不能含有\0 (空字符)。这个字符用来表示键的结尾。
• .和$有特别的意义，只有在特定环境下才能使用。
• 以下划线"_"开头的键是保留的(不是严格要求的)。

2.3、集合

集合就是文档组，类似于关系数据库中的表。集合没有固定的结构，可以插入不同格式和类型的数据，但通常情况下我们插入集合的数据都会有一定的关联性。 比如，我们可以将以下不同数据结构的文档插入到同一集合中：

{"name":"杜甫", "age":29}
{"name":"李白", "age":30}
{"name":"白居易", "age":31, "height":175}

集合名的命名规范：

• 集合名不能是空字符串""。
• 集合名不能含有\0字符（空字符)，这个字符表示集合名的结尾。
• 集合名字不能含有保留字符；集合名中不要有$。

Capped collections 是固定大小的集合，当达到最大值时，它会自动覆盖最早的文档。和标准的集合不同，你必须要显式的创建一个 capped collection，指定一个集合的大小，单位是字节。固定集合的数据存储空间值提前分配的。固定集合不能删除一个文档，可以使用 drop() 方法删除整个集合。

2.4、MondoDB 和 RDBMS 的对比

RDBMS 术语/概念	MongoDB 术语/概念	解释/说明
database	database	数据库
table	collection	数据库表/集合
row	document	数据记录行/文档
column	field	数据字段/域
index	index	索引
table joins	$lookup
primary key	primary key	主键,MongoDB 自动将 _id 字段设置为主键
transaction	transaction
group by	aggregation

3.如何部署

mongodb有三种部署模式

• Replica Set（副本集）
• Sharded Cluster（分片）
• Standalone MongoDB Instance（测试学习用）

实验目标

在k8s里面部署mongodb副本集

克隆项目

git clone https://github.com/mongodb/mongodb-enterprise-kubernetes.git

create namespace

kubectl create namespace mongodb

Create CustomResourceDefinitions

kubectl apply -f crds.yaml -n namespace

install the Operator

kubectl apply -f mongodb-enterprise.yaml  -n namespace

Projects

A Project object is a Kubernetes ConfigMap that points to an Ops Manager installation and a Project. This ConfigMap has the following structure:

$ cat my-project.yaml
---
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: my-project
  namespace: mongodb
data:
  projectName: myProjectName # this is an optional parameter
  orgId: 5b890e0feacf0b76ff3e7183 # this is an optional parameter
  baseUrl: https://my-ops-manager-or-cloud-manager-url

Apply this file to create the new Project:

kubectl apply -f my-project.yaml -n middleware

Credentials

kubectl -n mongodb create secret generic my-credentials --from-literal="user=my-public-api-key" --from-literal="publicApiKey=my-private-api-key" -n middleware

Creating a MongoDB Resource

kubectl apply -f samples/mongodb/minimal/replica-set.yaml -n mongodb

Create Admin Credentials Secret

kubectl create secret generic ops-manager-admin-secret  --from-literal=Username="user.name@example.com" --from-literal=Password="Passw0rd."  --from-literal=FirstName="User" --from-literal=LastName="Name" -n <namespace>

Create MongoDBOpsManager Resource

kubectl apply -f samples/ops-manager/ops-manager-external.yaml -n <namespace>

4.验证

为了从 Kubernetes 集群外部访问 Ops Manager UI，您必须在 Ops Manager 资源定义中启用 spec.externalConnectivity。最简单的方法是配置 LoadBalancer 服务类型。

测试Ops Manager UI

您将能够从 Operator 创建的 Service 对象中获取用于连接到 Ops Manager UI 的 URL。

访问http//:{节点ip}:31147

用户名和密码是前面创建的

测试mongodb连接

MongoDB Connection String:

mongodb://redacted-credentials@ops-manager-external-db-0.ops-manager-external-db-svc.middleware.svc.cluster.local:27017,ops-manager-external-db-1.ops-manager-external-db-svc.middleware.svc.cluster.local:27017,ops-manager-external-db-2.ops-manager-external-db-svc.middleware.svc.cluster.local:27017/?authMechanism=SCRAM-SHA-256&authSource=admin&connectTimeoutMS=20000&replicaSet=ops-manager-external-db&serverSelectionTimeoutMS=20000

用mongo compass客户端工具测试，可以登录

5.引用

• Deploy a Replica Set - MongoDB Enterprise Kubernetes Operator v1.26
• k8部署mongodb副本集 | Harries Blog™