Java-159 MongoDB 副本集容器化 10 分钟速查卡｜keyfile + –auth + 幂等 init 附 docker-compose

TL;DR

• 场景 ：用 Docker 在本机快速起一个 MongoDB 7 副本集，带内网鉴权与管理员账号。
• 结论 ：生成 keyfile → docker compose up -d → 一次性容器自动 rs.initiate + createUser；明确开启 --auth。
• 产出 ：docker-compose.yml、幂等初始化脚本、连接URI与校验清单。

集群搭建1-容器版

最小可运行示例MRE

# 1) 生成副本集 keyfile（权限必须 600）
openssl rand -base64 756 > mongo-keyfile && chmod 600 mongo-keyfile

# 2) 启动
docker compose up -d

# 3) 校验：查看 primary 与成员状态
docker exec -it mongo1 mongosh --eval "rs.status().members.map(m=>({host:m.name,state:m.stateStr}))"

# 4) 用管理员连接（容器内DNS）
docker exec -it mongo1 mongosh "mongodb://admin:admin123@mongo1:27017/?replicaSet=rs0&authSource=admin"

版本信息

组件	已验证	备注
MongoDB	7.0.x	镜像 mongo:7.0
Docker	24+	本地/服务器均可
Compose	v2	docker compose 子命令
OS	Ubuntu 22.04/24.04、macOS	任一即可

准备 keyfile

集群内鉴权必须需要有 keyfile：

openssl rand -base64 756 > mongo-keyfile
chmod 600 mongo-keyfile

注意keyfile的内容不要泄露了，我这里是本地测试，后续就不用了：

docker-compose

准备 docker-compose 文件如下所示：

version: "3.9"
services:
  mongo1:
    image: mongo:7.0
    container_name: mongo1
    hostname: mongo1
    ports:
      - "27017:27017"
    volumes:
      - ./mongo1-data:/data/db
      - ./mongo-keyfile:/etc/mongo-keyfile:ro
    command: ["mongod","--replSet","rs0","--bind_ip_all", "--keyFile", "/etc/mongo-keyfile"]
    networks: [mongo-net]

  mongo2:
    image: mongo:7.0
    container_name: mongo2
    hostname: mongo2
    volumes:
      - ./mongo2-data:/data/db
      - ./mongo-keyfile:/etc/mongo-keyfile:ro
    command: ["mongod","--replSet","rs0","--bind_ip_all", "--keyFile", "/etc/mongo-keyfile"]
    networks: [mongo-net]

  mongo3:
    image: mongo:7.0
    container_name: mongo3
    hostname: mongo3
    volumes:
      - ./mongo3-data:/data/db
      - ./mongo-keyfile:/etc/mongo-keyfile:ro
    command: ["mongod","--replSet","rs0","--bind_ip_all", "--keyFile", "/etc/mongo-keyfile"]
    networks: [mongo-net]

  # 一次性初始化副本集 + 创建管理员账号
  init-rs:
    image: mongo:7.0
    container_name: init-rs
    depends_on: [mongo1, mongo2, mongo3]
    networks: [mongo-net]
    entrypoint: [ "bash", "-lc" ]
    command: |
      '
      # 等待 primary 可用
      until mongosh --host mongo1 --quiet --eval "db.adminCommand({ping:1})" >/dev/null 2>&1; do
        echo "waiting mongo1..."
        sleep 2
      done
      mongosh --host mongo1 << "EOF"
      rs.initiate({
        _id: "rs0",
        members: [
          { _id: 0, host: "mongo1:27017", priority: 2 },
          { _id: 1, host: "mongo2:27017", priority: 1 },
          { _id: 2, host: "mongo3:27017", priority: 1 }
        ]
      })
      // 等待选主
      function waitPrimary() {
        while (true) {
          s = rs.status();
          if (s.members && s.members.some(m => m.stateStr === "PRIMARY")) { break; }
          sleep(1000);
        }
      }
      waitPrimary();

      // 创建 root 管理员
      use admin
      db.createUser({
        user: "admin",
        pwd:  "admin123",
        roles: [ { role: "root", db: "admin" } ]
      })
      print("ReplicaSet initialized and admin user created.")
      EOF
      '
    restart: "no"

networks:
  mongo-net:
    driver: bridge

启动服务

我们启动服务：

容器外（本机）直连 primary（开发调试）:

mongodb://admin:admin123@localhost:27017/?replicaSet=rs0&authSource=admin

容器内/同网络（更推荐，具备副本集感知）:

mongodb://admin:admin123@mongo1:27017,mongo2:27017,mongo3:27017/?replicaSet=rs0&authSource=admin

我们输入数据库的地址进行连接：

mongodb://admin:admin123@localhost:27017/?directConnection=true&authSource=admin

可以看到如下情况：

快速检查清单

# 1) 成员与角色
docker exec -it mongo1 mongosh --eval 'rs.status().members.map(m=>m.name+" -> "+m.stateStr)'

# 2) 权限有效（应返回1）
docker exec -it mongo1 mongosh "mongodb://admin:admin123@mongo1:27017/admin?replicaSet=rs0" --eval 'db.runCommand({ping:1}).ok'

# 3) 写入与读回
docker exec -it mongo1 mongosh "mongodb://admin:admin123@mongo1:27017/test?replicaSet=rs0" --eval 'db.t.insertOne({ok:1}); printjson(db.t.findOne())'

回滚/销毁剧本（谨慎，会删数据）

# 停止
docker compose down

# 清理数据目录（危险）
sudo rm -rf mongo1-data mongo2-data mongo3-data
rm -f mongo-keyfile

常见报错

症状	根因	快排
BadValue: permissions on keyfile are too open	mongo-keyfile 非 600	chmod 600 mongo-keyfile，确保挂载为 :ro
NotYetInitialized	连接在 rs.initiate 前	等待 init-rs 完成或手动执行 rs.initiate()
Authentication failed	密码特殊符号/错库	在 URI 中对特殊字符转义；确认 authSource=admin
ReplicaSetNoPrimary	还未选主或优先级配置不当	再等几秒；检查 priority 与容器 DNS 可达性

FAQ

• 为啥只映射 27017？ 开发机只需连主即可；副本发现靠 replicaSet 参数自动解析。
• keyfile 会泄露吗？ 生产必须妥善保管并限制权限；本文示例为本地环境。
• 如何固定某一台为 Primary？ 调整 priority，并确保网络可达。
• 如何扩容到 5 节点？ 新增服务并 rs.add，或在 init 脚本里扩展 members。
• 如何接入 Spring Boot？ 使用 spring.data.mongodb.uri，保持 replicaSet 与 authSource 参数一致。

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