【Ubuntu系统实战】一站式部署与管理MySQL、MongoDB、Redis三大数据库

在当今的软件开发中，数据库是任何应用程序的核心组件。无论是传统的关系型数据（MySQL）、灵活的文档存储（MongoDB）还是高性能的内存缓存（Redis），掌握它们的部署与管理是每位开发者的必备技能。本文将带领大家在Ubuntu 20.04/22.04 LTS系统上，一站式完成这三种主流数据库的环境搭建。

一、环境准备与系统优化

在开始安装前，我们先对系统进行基础配置。

bash

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# 1. 更新系统软件包列表
sudo apt update && sudo apt upgrade -y

# 2. 安装常用工具
sudo apt install -y vim curl wget gnupg software-properties-common

# 3. 设置时区（可选）
sudo timedatectl set-timezone Asia/Shanghai

# 4. 关闭swap（提升数据库性能）
sudo swapoff -a
sudo sed -i '/swap/s/^\(.*\)$/#\1/g' /etc/fstab

二、MySQL 8.0 部署与配置

2.1 安装MySQL服务器

bash

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# 添加MySQL官方APT仓库
wget https://dev.mysql.com/get/mysql-apt-config_0.8.24-1_all.deb
sudo dpkg -i mysql-apt-config_0.8.24-1_all.deb
sudo apt update

# 安装MySQL服务器
sudo apt install -y mysql-server

# 启动并设置开机自启
sudo systemctl start mysql
sudo systemctl enable mysql

2.2 安全配置与初始化

bash

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# 运行安全安装脚本
sudo mysql_secure_installation

# 根据提示完成以下设置：
# - 设置root密码
# - 移除匿名用户
# - 禁止root远程登录
# - 移除测试数据库
# - 重新加载权限表

2.3 创建专用数据库用户

mysql

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-- 登录MySQL
sudo mysql -u root -p

-- 创建新用户并授权
CREATE USER 'myuser'@'localhost' IDENTIFIED BY 'StrongPassword123!';
CREATE DATABASE mydatabase;
GRANT ALL PRIVILEGES ON mydatabase.* TO 'myuser'@'localhost';
FLUSH PRIVILEGES;
EXIT;

2.4 配置远程访问（谨慎操作）

bash

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# 编辑MySQL配置文件
sudo vim /etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf

# 将bind-address修改为：
bind-address = 0.0.0.0

mysql

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-- 创建远程访问用户（限制IP更安全）
CREATE USER 'remoteuser'@'192.168.1.%' IDENTIFIED BY 'RemotePass123!';
GRANT ALL PRIVILEGES ON mydatabase.* TO 'remoteuser'@'192.168.1.%';

bash

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# 重启MySQL服务
sudo systemctl restart mysql

三、MongoDB 6.0 部署与配置

3.1 安装MongoDB社区版

bash

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# 导入MongoDB GPG密钥
wget -qO - https://www.mongodb.org/static/pgp/server-6.0.asc | sudo apt-key add -

# 添加MongoDB仓库
echo "deb [ arch=amd64,arm64 ] https://repo.mongodb.org/apt/ubuntu $(lsb_release -cs)/mongodb-org/6.0 multiverse" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/mongodb-org-6.0.list

sudo apt update
sudo apt install -y mongodb-org

# 启动MongoDB服务
sudo systemctl start mongod
sudo systemctl enable mongod

3.2 验证安装与基本操作

bash

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# 检查服务状态
sudo systemctl status mongod

# 连接MongoDB shell
mongosh

javascript

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// MongoDB基本操作
use mydatabase

// 插入文档
db.users.insertOne({
  name: "张三",
  age: 28,
  email: "zhangsan@example.com",
  created_at: new Date()
})

// 查询文档
db.users.find()
db.users.find({ age: { $gt: 25 } })

// 创建索引
db.users.createIndex({ email: 1 }, { unique: true })

3.3 启用身份验证

javascript

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// 在mongosh中创建管理员用户
use admin
db.createUser({
  user: "admin",
  pwd: "AdminPassword123!",
  roles: [ { role: "userAdminAnyDatabase", db: "admin" } ]
})

// 启用认证后重新登录
db.auth("admin", "AdminPassword123!")

bash

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# 启用认证后编辑配置文件
sudo vim /etc/mongod.conf

# 取消注释security部分并添加：
security:
  authorization: enabled

bash

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# 重启MongoDB
sudo systemctl restart mongod

四、Redis 7.0 部署与配置

4.1 安装Redis服务器

bash

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# 添加Redis官方仓库
curl -fsSL https://packages.redis.io/gpg | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/redis-archive-keyring.gpg
echo "deb [signed-by=/usr/share/keyrings/redis-archive-keyring.gpg] https://packages.redis.io/deb $(lsb_release -cs) main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/redis.list

sudo apt update
sudo apt install -y redis

# 启动Redis服务
sudo systemctl start redis-server
sudo systemctl enable redis-server

4.2 基本配置与优化

bash

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# 编辑Redis配置文件
sudo vim /etc/redis/redis.conf

重要配置项修改：

config

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# 绑定地址（允许远程访问时修改）
bind 0.0.0.0

# 启用认证
requirepass YourStrongRedisPassword123!

# 最大内存限制
maxmemory 2gb
maxmemory-policy allkeys-lru

# 启用AOF持久化
appendonly yes

bash

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# 重启Redis服务
sudo systemctl restart redis-server

4.3 Redis基本操作

bash

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# 连接Redis CLI
redis-cli

# 认证（如果设置了密码）
AUTH YourStrongRedisPassword123!

redis

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# 基本命令示例
SET username "john_doe"
GET username

HSET user:1000 name "Alice" age 30 email "alice@example.com"
HGETALL user:1000

SADD tags "python" "database" "redis"
SMEMBERS tags

# 设置过期时间
SETEX session:token 3600 "user_data"
TTL session:token

五、安全加固与防火墙配置

5.1 配置UFW防火墙

bash

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# 安装UFW
sudo apt install -y ufw

# 设置默认策略
sudo ufw default deny incoming
sudo ufw default allow outgoing

# 开放必要端口
sudo ufw allow 22/tcp comment 'SSH'
sudo ufw allow 80/tcp comment 'HTTP'
sudo ufw allow 443/tcp comment 'HTTPS'
sudo ufw allow 3306/tcp comment 'MySQL'  # 建议仅对特定IP开放
sudo ufw allow 6379/tcp comment 'Redis'  # 建议仅对特定IP开放
sudo ufw allow 27017/tcp comment 'MongoDB' # 建议仅对特定IP开放

# 启用防火墙
sudo ufw enable

5.2 各数据库安全建议

MySQL安全建议：

定期运行mysql_secure_installation
为每个应用创建独立用户和数据库
启用二进制日志用于备份和恢复

MongoDB安全建议：

启用身份验证和授权
配置TLS/SSL加密传输
限制网络暴露范围

Redis安全建议：

务必设置强密码（requirepass）
重命名或禁用危险命令（FLUSHALL、CONFIG）
使用非默认端口

六、常用管理命令汇总

MySQL管理命令：

bash

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# 服务管理
sudo systemctl status mysql
sudo systemctl restart mysql

# 备份与恢复
mysqldump -u username -p database_name > backup.sql
mysql -u username -p database_name < backup.sql

MongoDB管理命令：

bash

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# 服务管理
sudo systemctl status mongod
sudo journalctl -u mongod -f  # 查看日志

# 备份与恢复
mongodump --uri="mongodb://username:password@localhost:27017/mydatabase"
mongorestore --uri="mongodb://username:password@localhost:27017/mydatabase" dump/

Redis管理命令：

bash

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# 服务管理
sudo systemctl status redis-server
redis-cli ping  # 测试连接

# 持久化操作
redis-cli save  # 立即保存RDB
redis-cli bgrewriteaof  # 重写AOF文件

七、性能监控与优化

7.1 安装监控工具

bash

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# 安装基础监控工具
sudo apt install -y htop iotop nethogs

# 安装数据库专用监控工具
sudo apt install -y mytop mongotop redis-tools

7.2 各数据库性能优化建议

MySQL优化：

调整InnoDB缓冲池大小
优化查询语句，添加适当索引
使用连接池管理数据库连接

MongoDB优化：

创建合适的索引覆盖查询
使用投影限制返回字段
分片处理大规模数据集

Redis优化：

合理设置最大内存和淘汰策略
使用管道(pipeline)减少网络往返
考虑使用集群模式分散压力

结语

通过本文的详细指南，您应该已经在Ubuntu系统上成功部署了MySQL、MongoDB和Redis三大数据库，并完成了基本的安全配置。这三种数据库各有其优势和适用场景：

MySQL：适合结构化数据、事务处理
MongoDB：适合半结构化数据、快速迭代开发
Redis：适合缓存、会话存储、实时数据处理

在实际项目开发中， often会根据业务需求同时使用多种数据库，发挥各自优势，构建健壮的应用架构。

下一步建议：

深入学习每种数据库的高级特性和最佳实践
探索主从复制、集群部署等高可用方案
制定定期备份和灾难恢复计划
使用Prometheus+Grafana搭建完整的监控体系

希望本文对您的学习和开发工作有所帮助！如有任何问题，欢迎在评论区留言讨论。