CentOS 7.8 安装MongoDB 7 副本集(Replica Set)

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[1 环境假设](#1 环境假设)

1 环境假设

服务器1：server1（IP: 192.168.1.100）
服务器2：server2（IP: 192.168.1.101）
MongoDB版本：4.x（可以根据需要选择其他版本）

步骤1：在两台服务器上安装MongoDB

配置YUM源

在每台服务器上添加MongoDB的YUM源。编辑/etc/yum.repos.d/mongodb.repo文件，内容如下：
bash 复制代码
```
 [mongodb-org-7.0]
 name=MongoDB Repository
 baseurl=https://repo.mongodb.org/yum/redhat/$releasever/mongodb-org/7.0/x86_64/
 gpgcheck=1
 enabled=1
 gpgkey=https://www.mongodb.org/static/pgp/server-7.0.asc
```
如果是其他Linux发行版，请根据系统版本选择合适的源。
安装MongoDB

安装MongoDB的相关包：
bash 复制代码
```
sudo yum install -y mongodb-org
```
启动MongoDB服务

启动MongoDB服务并设置为开机启动：
bash 复制代码
```
sudo systemctl start mongod
sudo systemctl enable mongod
```
验证安装

使用以下命令检查MongoDB是否正常运行：
bash 复制代码
```
sudo systemctl status mongod
```
或使用mongo客户端连接到MongoDB实例，确认是否可以连接。

步骤2：配置副本集

配置mongod.conf

在每台服务器上编辑MongoDB的配置文件/etc/mongod.conf，启用副本集配置。修改如下：
yaml 复制代码
```
replication:
  replSetName: rs0
```
rs0是副本集的名字，你可以根据需要修改。
开放端口

确保MongoDB端口（默认是27017）在防火墙中开放。你可以使用以下命令来开放该端口：
bash 复制代码
```
sudo firewall-cmd --zone=public --add-port=27017/tcp --permanent
sudo firewall-cmd --reload
```
启动MongoDB

启动或重新启动MongoDB使配置生效：
bash 复制代码
```
sudo systemctl restart mongod
```
检查MongoDB日志

检查mongod日志（/var/log/mongodb/mongod.log）确认是否有错误。

步骤3：初始化副本集

连接到MongoDB实例

在server1上，使用mongo客户端连接到MongoDB：
bash 复制代码
```
mongo --host 192.168.1.100
```
初始化副本集

在MongoDB shell中运行以下命令来初始化副本集：
javascript 复制代码
```
rs.initiate()
```
你应该会看到类似以下输出：
javascript 复制代码
```
{
    "info2" : "no configuration has been given yet",
    "me" : "192.168.1.100:27017",
    "ok" : 1
}
```
添加副本集成员

之后，向副本集中添加第二台服务器server2：
javascript 复制代码
```
rs.add("192.168.1.101:27017")
```
运行以下命令检查副本集状态：
javascript 复制代码
```
rs.status()
```
如果一切正常，你应该会看到两个成员（server1和server2）都已经加入副本集。

步骤4：验证副本集配置

查看副本集状态

使用以下命令查看副本集的状态，确保两个节点都在运行：
bash 复制代码
```
mongo --host 192.168.1.100
```
在Mongo shell中运行：
javascript 复制代码
```
rs.status()
```
进行数据写入测试

在主节点上插入数据并检查是否同步到从节点：
javascript 复制代码
```
use test
db.testCollection.insert({name: "test"})
```
你可以在从节点上验证该数据是否已同步。

步骤5：设置安全性（可选）

为了确保MongoDB副本集的安全性，可以启用身份验证和加密。你可以在配置文件中启用auth选项并创建管理员用户。

编辑/etc/mongod.conf文件，添加：

yaml 复制代码

security:
  authorization: "enabled"

然后在主节点上创建管理员用户：

bash 复制代码

mongo --host 192.168.1.100
use admin
db.createUser({
   user: "admin",
   pwd: "adminpassword",
   roles: [{ role: "root", db: "admin" }]
})

这样，其他成员在加入副本集时需要提供管理员的用户名和密码。

扩展

MongoDB副本集的最低配置需要 3台服务器 。虽然可以在2台服务器上搭建副本集，但为了确保高可用性和避免"脑裂"（split-brain）问题，3台服务器是推荐的配置。

具体原因如下：

选举机制：MongoDB副本集需要一个"选举"机制来决定哪个节点作为主节点。如果只有2个节点，出现网络分区时，这两个节点可能无法达成一致，从而导致副本集无法正常工作。
高可用性：3个节点可以确保即使1个节点出现故障，副本集依然可以正常工作。在3个节点的配置中，如果其中1个节点宕机，另一个节点可以通过选举成为新的主节点，保证系统的高可用性。
仲裁节点：如果你有2个数据节点，可以增加一个仲裁节点（Arbiter），这个节点只参与选举，不保存数据。这样可以避免"脑裂"问题，同时仍然保持副本集的选举功能。仲裁节点不需要存储数据，只要保证选举时可以参与投票。

配置示例：

2个数据节点（primary 和 secondary）
1个仲裁节点（arbiter）

这样配置可以确保副本集有3个投票节点，但不需要额外的存储负担。

最佳实践：

3个数据节点 + 1个仲裁节点 是一个常见的高可用副本集配置。
4个数据节点 可以提供更强的故障恢复能力，但通常会增加管理和维护的复杂性。

总之，虽然最少可以配置2个节点，但为了确保高可用性和防止"脑裂"，建议使用3个节点。

仲裁节点

是的，仲裁节点（Arbiter）在搭建过程中的配置与数据节点相似，但它有一些特别的配置，主要是为了参与副本集选举而不存储数据。以下是如何在MongoDB副本集中设置仲裁节点的步骤：

步骤1：在一台服务器上安装MongoDB（仲裁节点）

你可以选择在已经有的服务器上安装MongoDB，或者在另一台新服务器上安装。这里假设你已经安装了MongoDB，并且副本集已经创建了2个数据节点。

安装MongoDB（如果尚未安装）

在仲裁节点服务器上，按照之前的步骤使用YUM安装MongoDB：
bash 复制代码
```
sudo yum install -y mongodb-org
```

配置mongod.conf

在仲裁节点的MongoDB配置文件/etc/mongod.conf中，进行如下配置：

yaml 复制代码

replication:
  replSetName: rs0   # 确保与副本集名称一致
security:
  authorization: "enabled"  # 可选：启用认证

启动MongoDB

启动MongoDB服务并设置为开机启动：
bash 复制代码
```
sudo systemctl start mongod
sudo systemctl enable mongod
```
检查MongoDB状态

确保MongoDB服务正常运行：
bash 复制代码
```
sudo systemctl status mongod
```

步骤2：将仲裁节点加入副本集

连接到一个数据节点

使用mongo命令连接到你的主节点（假设主节点IP是192.168.1.100）：
bash 复制代码
```
mongo --host 192.168.1.100
```
添加仲裁节点

在Mongo shell中运行以下命令，将仲裁节点加入副本集：
javascript 复制代码
```
rs.addArb("192.168.1.102:27017")  // 假设仲裁节点的IP是192.168.1.102
```
这样，MongoDB将会把192.168.1.102添加为仲裁节点。
验证副本集状态

运行以下命令检查副本集状态，确保仲裁节点已加入并且状态正常：
javascript 复制代码
```
rs.status()
```
在输出中，你应该会看到仲裁节点的状态类似于以下：
json 复制代码
```
{
    "host" : "192.168.1.102:27017",
    "arbiterOnly" : true,
    "stateStr" : "ARBITER",
    "state" : 7,
    "uptime" : 100
}
```

步骤3：验证仲裁节点的功能

测试选举功能

你可以通过在主节点上停止mongod服务来模拟节点故障。然后检查副本集是否能自动选举新的主节点。如果有仲裁节点，副本集应该能够正常进行选举，保证系统的高可用性。
验证数据同步

仲裁节点不存储数据，它只是参与选举过程，因此你不需要验证数据同步。你只需要验证它是否正确参与选举并保持副本集的健康状态。

总结

仲裁节点的搭建和数据节点类似，唯一的区别是仲裁节点配置不存储数据，且配置文件中不需要启用数据存储的设置。
使用rs.addArb()将仲裁节点添加到副本集中，不需要额外的数据同步过程。
仲裁节点的作用是保证选举过程的顺利进行，确保即使在数据节点故障时，副本集仍然能够正常选举出新的主节点。

对于测试环境，如果你有2个数据节点，可以使用1个仲裁节点来模拟高可用性，而不需要额外的数据存储。