MongoDB 三节点副本集离线部署运维手册

忍冬行者2026-04-23 22:00

手册说明

适用环境：Linux（CentOS9/Rocky9）、无外网、无法使用yum仓库

核心架构：三节点副本集（1主2从），高可用、自动故障转移、读写分离

安装目录：/opt/mongodb（全程统一，无任何路径偏差）

MongoDB版本：8.2.6（长期稳定版，离线二进制包安装）

手册用途：服务器部署操作、日常运维、故障排查、存档查阅

一、前期准备

1.1 节点规划

|------------|--------------|-------|-----------------|-------------------|
| 节点名称 | 内网IP | 端口 | 预设角色 | 核心职责 |
| mongodb-01 | 10.20.12.207 | 27017 | Primary（主节点，优选） | 处理写请求、主导选举 |
| mongodb-02 | 10.20.12.207 | 27017 | Secondary（从节点） | 同步数据、提供读服务、故障时备选主 |
| mongodb-03 | 10.20.12.207 | 27017 | Secondary（从节点） | 同步数据、提供读服务、故障时备选主 |

1.2 目录规划（所有节点统一）

核心目录（全程固定，不可修改，避免部署异常）：

  • 安装目录：/opt/mongodb（二进制包解压后存放路径）
  • 数据目录：/opt/mongodb/data（存储业务数据）
  • 日志目录：/opt/mongodb/log（MongoDB运行日志）
  • 密钥目录：/opt/mongodb/key（集群通信密钥，权限严格控制）
  • 备份目录：/opt/mongodb/backup（定时备份数据存放）
  • 配置文件：/opt/mongodb/mongod.conf（核心配置文件）
  • 脚本目录：/opt/（启停脚本、安装脚本存放）（启停脚本未使用，直接使用systemd管理启停）

1.3 安装包下载

MongoDB 8.2.6 离线二进制包（Linux x64）：

下载地址：https://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-rhel93-8.2.6.tgz

下载后，将 .tgz 压缩包上传到所有节点的 /opt/ 目录下（必传，否则无法执行安装脚本）。

1.4 硬件基础要求（生产标准）

  • CPU：4核及以上（保证并发性能）
  • 内存：8G~16G（WiredTiger缓存设为内存50%）
  • 磁盘：独立SSD（必须，禁止机械盘，避免IO瓶颈）
  • 网络：同机房内网，延迟<10ms（保证数据同步速度）

二、离线安装步骤（所有节点执行）

2.1 一键安装脚本（核心步骤）

  1. 新建安装脚本，路径：/opt/install_mongo.sh

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| #!/bin/bash # MongoDB 离线一键安装（安装目录：/opt/mongodb） # 适用：无外网、CentOS9/Rocky9、MongoDB 8.2.6 # 1. 进入安装包所在目录 cd /opt # 2. 解压二进制包 tar -zxvf mongodb-linux-x86_64-rhel93-8.2.6.tgz # 3. 重命名为 mongodb（固定目录名，避免路径混乱） mv mongodb-linux-x86_64-rhel93-8.2.6 mongodb # 4. 创建MongoDB运行用户（最小权限，避免root运行） useradd -r -s /sbin/nologin mongodb # 5. 创建数据、日志、密钥、备份目录 mkdir -p /opt/mongodb/{data,log,key,backup} # 6. 授权目录（确保mongodb用户拥有全部权限） chown -R mongodb:mongodb /opt/mongodb chmod 700 /data/mongodb/key # 密钥目录严格权限，防止泄露 # 7. 配置环境变量（全局可直接执行mongod、mongosh命令） echo 'export PATH=$PATH:/opt/mongodb/bin' >> /etc/profile source /etc/profile # 8. 安装完成提示 echo "=== MongoDB 离线安装完成（安装目录：/opt/mongodb） ===" echo "=== 下一步：配置mongod.conf文件 ===" |

  1. 给脚本授权并执行（所有节点必须执行）：

|-----------------------------------------------------------|
| chmod +x /opt/install_mongo.sh cd /opt ./install_mongo.sh |

  1. 验证安装：执行 mongod --version，出现版本信息即安装成功。

2.2 系统基础优化（所有节点执行，必做）

优化目的：关闭影响MongoDB性能的系统配置，保证集群稳定运行

|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| # 1. 关闭防火墙（生产可按需配置端口放行，此处为简化部署） systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld # 2. 关闭SELinux（避免权限拦截） setenforce 0 sed -i 's/^SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config # 3. 关闭THP（透明大页，MongoDB性能致命坑） echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag # 4. 内核参数优化（内存、IO、网络） cat >> /etc/sysctl.conf <<EOF vm.swappiness = 1 # 禁止内存交换，避免性能抖动 vm.dirty_ratio = 15 # 脏数据占比，防止IO阻塞 vm.dirty_background_ratio = 5 # 后台刷脏数据阈值 fs.file-max = 655350 # 最大文件句柄数 EOF sysctl -p # 生效内核参数 # 5. 资源限制（提升MongoDB可打开文件数、进程数） cat >> /etc/security/limits.conf <<EOF mongodb soft nofile 65535 mongodb hard nofile 65535 mongodb soft nproc 65535 mongodb hard nproc 65535 EOF |

三、核心配置文件（每台节点专属）

配置文件路径：/opt/mongodb/mongod.conf（所有节点统一路径，仅修改bindIp）

3.1 mongodb-0 1 （1 0.20.12.207 ，主节点）配置

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| systemLog: destination: file # 日志输出到文件 path: /opt/mongodb/log/mongod.log # 日志路径 logAppend: true # 日志追加，不覆盖 timeStampFormat: iso8601 # 日志时间格式 storage: dbPath: /opt/mongodb/data # 数据存储路径 engine: wiredTiger # 默认存储引擎，生产必用 wiredTiger: cacheSizeGB: 4 # 缓存大小（8G内存设4G，16G设8G，为内存50%） collectionConfig: blockCompressor: zstd # 集合数据压缩，提升存储效率 net: port: 27017 # 服务端口 bindIp: 192.168.10.101,127.0.0.1 # 绑定本机IP，禁止公网访问 maxIncomingConnections: 2000 # 最大连接数，适配高并发 replication: replSetName: rs0 # 副本集名称，三台必须一致 oplogSizeMB: 51200 # Oplog大小（50G），防止大写入覆盖导致同步中断 processManagement: fork: true # 后台运行 pidFilePath: /opt/mongodb/mongod.pid # PID文件路径 security: authorization: enabled # 开启账号密码认证 keyFile: /opt/mongodb/key/keyfile # 集群通信密钥路径 |

3.2 mongodb-0 2 （1 0.20.12.208 ，从节点）配置

与mongo1配置完全一致，仅修改bindIp

|-----------------------------------------------------------------|
| net: port: 27017 bindIp: 110.20.12.208,127.0.0.1 # 改为mongo2本机IP |

3.3 mongodb-03 （1 0.20.12.209 ，从节点）配置

与mongo1配置完全一致，仅修改bindIp：

|----------------------------------------------------------------|
| net: port: 27017 bindIp: 10.20.12.209,127.0.0.1 # 改为mongo3本机IP |

四、集群密钥配置（保证集群通信安全）

密钥作用：集群节点之间通信加密，防止未授权节点加入，仅在mongo1生成，分发到所有节点。

4.1 生成密钥（仅 mongodb-0 1 执行）

|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| # 生成密钥文件（路径固定，不可修改） openssl rand -base64 756 > /opt/mongodb/key/keyfile # 严格授权（密钥文件权限必须为600，否则MongoDB无法启动） chmod 600 /opt/mongodb/key/keyfile chown mongodb:mongodb /opt/mongodb/key/keyfile |

4.2 分发密钥（仅 mongodb-0 1 执行，分发到 mongodb-0 2、 mongodb-03 ）

|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| # 分发到mongodb-02 scp /opt/mongodb/key/keyfile root@10.20.12.208:/opt/mongodb/key/ # 分发到mongodb-03 scp /opt/mongodb/key/keyfile root@10.20.12.209:/opt/mongodb/key/ |

4.3 密钥授权（mongo db-0 2、mongo db-0 3分别执行）

|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| # 授权密钥文件，与mongodb-01保持一致 chmod 600 /data/mongodb/key/keyfile chown mongodb:mongodb /data/mongodb/key/keyfile |

五、启停脚本配置（所有节点执行）

脚本路径：/opt/，方便快速启停MongoDB，无需输入复杂命令。

5.1 启动脚本（start_mongo.sh）

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| #!/bin/bash # MongoDB 启动脚本（安装目录：/opt/mongodb） /opt/mongodb/bin/mongod -f /opt/mongodb/mongod.conf echo "MongoDB 启动完成！可执行 systemctl status mongod 查看状态" echo "连接命令：mongosh -u root -p MongoDB@123456789 --authenticationDatabase admin" |

5.2 停止脚本（stop_mongo.sh）

|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| #!/bin/bash # MongoDB 停止脚本（安装目录：/opt/mongodb） /opt/mongodb/bin/mongod --shutdown -f /opt/mongodb/mongod.conf echo "MongoDB 停止完成！" |

5.3 重启脚本（restart_mongo.sh）

|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| #!/bin/bash # MongoDB 重启脚本（安装目录：/opt/mongodb） echo "正在停止 MongoDB..." /opt/mongodb/bin/mongod --shutdown -f /opt/mongodb/mongod.conf sleep 3 # 等待3秒，确保完全停止 echo "正在启动 MongoDB..." /opt/mongodb/bin/mongod -f /opt/mongodb/mongod.conf echo "MongoDB 重启完成！" |

5.4 脚本授权（所有节点执行）

|-----------------------------------------------------------------------|
| chmod +x /opt/start_mongo.sh /opt/stop_mongo.sh /opt/restart_mongo.sh |

六、Systemd开机自启配置（所有节点执行，生产必做）

作用：服务器重启后，MongoDB自动启动，无需手动操作，保证集群高可用。

6.1 新建服务文件

文件路径：/etc/systemd/system/mongod.service

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| [Unit] Description=MongoDB Server # 服务描述 After=network.target # 网络启动后，再启动MongoDB [Service] User=mongodb # 以mongodb用户运行 Group=mongodb # 所属用户组 ExecStart=/opt/mongodb/bin/mongod -f /opt/mongodb/mongod.conf # 启动命令 ExecStop=/opt/mongodb/bin/mongod --shutdown -f /opt/mongodb/mongod.conf # 停止命令 Type=forking # 后台运行模式 PrivateTmp=true # 私有临时目录，提升安全性 LimitNOFILE=655350 LimitNPROC=655350 [Install] WantedBy=multi-user.target # 多用户模式下开机自启 |

6.2 生效并设置开机自启（所有节点执行）

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| # 重新加载systemd配置 systemctl daemon-reload # 设置开机自启 systemctl enable mongod # 启动MongoDB服务 systemctl start mongod # 查看服务状态（验证是否启动成功） systemctl status mongod |

6.3 Systemd常用命令（日常运维）

|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| systemctl start mongod # 启动 systemctl stop mongod # 停止 systemctl restart mongod # 重启 systemctl status mongod # 查看状态 systemctl disable mongod # 取消开机自启 |

七、集群初始化（仅mongo1执行，核心步骤）

初始化目的：将三台节点组成副本集，设置主从角色、选举规则，完成集群搭建。

7.1 连接MongoDB（mongo1执行）

一键安装mongosh

|-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| # 下载最新版 mongosh（x86_64，兼容 8.2.5） wget https://downloads.mongodb.com/compass/mongosh-2.3.8-linux-x64.tgz # 解压 tar -zxvf mongosh-2.3.8-linux-x64.tgz # 复制到你的 MongoDB bin 目录 cp mongosh-2.3.8-linux-x64/bin/mongosh /opt/mongodb/bin/ # 加执行权限 chmod +x /opt/mongodb/bin/mongosh #连接 /opt/mongodb/bin/mongosh |

7.2 初始化副本集

|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| // 定义副本集配置（_id必须与mongod.conf中的replSetName一致，为rs0） var cfg = { _id: "ysbrs0", members: [ {_id: 0, host: "10.20.12.207:27017", priority: 10}, // 主节点，优先级最高（10） {_id: 1, host: "10.20.12.208:27017", priority: 1}, // 从节点，优先级1 {_id: 2, host: "10.20.12.209:27017", priority: 1} // 从节点，优先级1 ] }; // 执行初始化（仅执行一次，执行后集群开始选举主节点） rs.initiate(cfg); |

7.3 创建超级管理员账号（集群认证必备）

|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| // 切换到admin数据库（系统默认管理员数据库） use admin; // 创建超级管理员（root角色，拥有所有权限） db.createUser({ user: "root", // 用户名 pwd: "MongoDB@123456789", // 密码（生产建议修改为复杂密码） roles: [{role: "root", db: "admin"}] // 角色与数据库 }); // 验证账号（可选，确认创建成功） db.auth("root", "MongoDB@123456789 |

7.4 集群优化配置（提升稳定性，减少同步延迟）

|------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| // 查看当前副本集配置 var rsConf = rs.conf(); // 关闭链式同步（从节点仅从主节点同步，避免多级同步导致延迟） rsConf.settings.chainingAllowed = false; // 应用配置（生效优化） rs.reconfig(rsConf); // 查看集群状态（确认初始化成功、主从角色正常） rs.status(); |

7.5 初始化验证

执行 rs.status() 后，满足以下条件即初始化成功：

  • Mongodb-01（10.20.12.207）的 stateStr 为 "PRIMARY"（主节点）
  • Mongodb-02、mongodb-03 的 stateStr 为 "SECONDARY"（从节点）
  • 所有节点的 health 为 1（节点健康）

八、日常运维命令（核心必备）

8.1 连接集群（所有节点均可执行）

|---------------------------------------------------------------------------------|
| # 使用管理员账号连接 mongosh -u root -p MongoDB@123456789 --authenticationDatabase admin |

8.2 集群健康巡检（连接后执行）

|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| rs.status() // 查看集群整体状态（主从角色、节点健康、同步状态） rs.isMaster() // 查看当前主节点 db.printSecondaryReplicationInfo() // 查看从节点同步延迟（延迟应<100ms） db.serverStatus().connections // 查看当前连接数 db.serverStatus().mem // 查看内存使用情况 db.serverStatus().disk // 查看磁盘使用情况 |

8.3 数据备份（主节点执行，定时备份）

|--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| # 全量备份（备份到指定目录，按日期命名） mongodump -u root -p MongoDB@123456789 --authenticationDatabase admin \ -o /data/mongodb/backup/$(date +%Y%m%d) # 备份说明：可添加到定时任务（crontab），每天凌晨低峰执行 |

8.4 故障转移测试（可选，验证高可用）

|-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| # 1. 在主节点（mongo1）停止MongoDB systemctl stop mongod # 2. 在任意从节点连接集群，执行rs.status()，查看新主节点选举情况 # 3. 新主节点选举完成后，恢复mongo1的MongoDB服务 systemctl start mongod # 4. 再次查看rs.status()，mongo1会自动变为从节点，同步新主节点数据 |

九、常见故障排查（生产必备）

9.1 MongoDB启动失败

  • 原因1：密钥文件权限错误（必须为600），解决方案：执行 chmod 600 /data/mongodb/key/keyfile
  • 原因2：配置文件bindIp错误（未绑定本机IP），解决方案：修改mongod.conf的bindIp为当前节点IP
  • 原因3：目录权限不足，解决方案：执行 chown -R mongodb:mongodb /opt/mongodb /data/mongodb
  • 原因4：端口被占用，解决方案：执行 netstat -tulnp | grep 27017，杀死占用进程

9.2 从节点同步延迟过大

  • 原因1：Oplog大小不足，解决方案：修改mongod.conf的oplogSizeMB，增大至50G以上，重启集群
  • 原因2：网络延迟过高，解决方案：检查节点之间网络，确保同机房内网、延迟<10ms
  • 原因3：开启链式同步，解决方案：执行 var cfg=rs.conf(); cfg.settings.chainingAllowed=false; rs.reconfig(cfg);

9.3 主节点选举失败

  • 原因1：节点时间不同步，解决方案：所有节点执行 ntpdate ntp.aliyun.com，配置时间同步
  • 原因2：节点数量不是奇数，解决方案：确保集群为3/5/7个节点（本手册为3节点，符合要求）
  • 原因3：密钥文件不一致，解决方案：重新分发密钥，确保所有节点密钥文件一致、权限正确

十、核心最佳实践（生产规范）

    1. 安装目录固定为/opt/mongodb，不随意修改，避免运维混乱
    1. 生产环境必须开启账号认证+密钥加密，禁止裸奔部署
    1. 数据目录必须使用独立SSD，禁止使用机械盘和系统盘
    1. 定期备份数据（每天1次），防止数据丢失
    1. 维护集群时，采用滚动重启（先从节点、后主节点），避免业务停机
    1. 定期巡检集群状态，重点关注同步延迟、内存、磁盘使用情况
    1. 禁止使用root用户运行MongoDB，采用最小权限的mongodb用户
    1. 集群节点尽量部署在不同机架，避免机架断电导致集群全挂

十一、完整部署流程总结（落地顺序）

  1. 所有节点：上传MongoDB二进制包到/opt/目录
  1. 所有节点：执行install_mongo.sh，完成离线安装
  1. 所有节点：执行系统优化脚本，关闭防火墙、THP等
  1. 所有节点：编写mongod.conf，修改对应节点的bindIp
  1. mongo1：生成密钥，分发到mongo2、mongo3，所有节点授权密钥
  1. 所有节点：创建启停脚本，配置systemd开机自启，启动MongoDB
  1. mongo1：连接MongoDB，初始化副本集、创建管理员账号、优化集群参数
  1. 验证集群：查看rs.status()，确认主从角色、同步状态正常
  1. 日常运维：配置定时备份、定期巡检，确保集群稳定运行

附录：常用命令汇总

|---------------|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| 操作目的 | 命令 |
| 启动MongoDB（脚本） | /opt/start_mongo.sh |
| 停止MongoDB（脚本） | /opt/stop_mongo.sh |
| 重启MongoDB（脚本） | /opt/restart_mongo.sh |
| 连接集群 | mongosh -u root -p MongoDB@htjs20260418 --authenticationDatabase admin |
| 查看集群状态 | rs.status() |
| 查看主节点 | rs.isMaster() |
| 全量备份 | mongodump -u root -p MongoDB@123456789 --authenticationDatabase admin -o /data/mongodb/backup/$(date +%Y%m%d) |
| 查看服务状态 | systemctl status mongod |

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