【MongoDB】docker部署mongdb多机集群(跨主机副本集)

2023-11-19

概述-MongoDB Replication(官方英文文档)

冗余&&数据可用性

MongoDB副本集

概述-MongoDB Replication(官方英文文档)

单主机多节点的集群docker部署请移步至该参考文献

MongoDB中的副本集可以理解为同一组维护相同数据集的mongod进程。副本集作为所有生产部署的基础，它提供了冗余性、高可用性。下面主要介绍MongoDB中的副本以及副本集的组件及其架构。

冗余&&数据可用性

副本集相当于在多个数据库服务端(或者说多个节点)进行了数据备份，这种方式有效提高了单节点数据库服务段的容错能力。也就是说当某个节点发生异常后，仍然可以从其他节点获取数据。副本集允许客户端从不同的服务端读取数据，因此该部署方式提供了更强大的数据读取的能力。在不同节点上维护副本集可以提高数据局部性以及数据可用性。

MongoDB副本集

一个副本集由多个mongod实例组成，这些mongod实例维护着相同的数据集。副本集的组成包括多个数据负载节点和1个可选的仲裁节点。其中，多个数据负载节点中=1个主节点+多个从节点。

主从节点及其关系：如下方左图所示，主节点能够接受所有的读写操作；对于某个副本集来讲，通常只允许1个主节点存在。如下方右图所示，从节点相当于继承了主节点的操作，复制了主节点的数据集以保证各个节点的数据统一。

如下左图所示，当存在主、从节点时，可以添加仲裁节点。其作用面对异常情况（比如说主节点出现连接超时的情况时候，其他从节点就会被选举为主节点，这种情况可以粗浅对应下右图所示的状态）通过选举机制推选主节点。仲裁节点不存储数据集，并且其本身不会参与选举，也就是说不管总、从节点如何变化，仲裁节点都不会变化。

此外，客户端进行数据查询等操作时默认是请求主节点的，不过MongoDB副本集允许客户端优先从指定的从节点进行数据库的读取操作。

多主机多节点docker部署流程

概述

分别部署主节点、从节点、仲裁节点至3台服务器；

环境准备：

安装docker、提前拉取mongo镜像等；

部署步骤：

修改3台服务器的/etc/hosts

# vim /etc/hosts
192.168.***.131：node1.example.com（主节点）
192.168.***.132：node2.example.com（从节点）
192.168.***.133：node3.example.com（仲裁节点）

创建数据库文件存放路径结构(其中data用于存放数据库文件)

# 在3台服务器上的自定义路径下创建如下路径
|-- mongo_replication
    |-- data

创建主节点密钥文件(其他节点进行远程复制)

cd /data/mongo_replication
openssl rand -base64 741 > mongodb-keyfile
# 创建的密钥文件拷贝到其他各节点的相同路径下
chmod 600 mongodb-keyfile
chown 999 mongodb-keyfile

创建主节点的mongodb服务并创建用户

docker run --network host --name mongo -v /data/mongo_replication/data:/data/db \
-v /data/mongo_replication:/opt/keyfile --hostname="node1.example.com" \
-p 27017:27017 -d mongo

# 进入容器进行用户创建
docker exec -it mongo mongosh admin
# 创建用户
db.createUser({user:"UserAdmin", pwd:"user_123456", roles:[{role:"userAdminAnyDatabase", db: "admin"}]});
# 创建管理员用户
db.createUser({user:"RootAdmin", pwd:"root_123456", roles:[{role:"root", db: "admin"}]});

利用密钥文件创建MongoDB服务

docker stop mongo && docker rm mongo
#
docker run --network host --name mongo -v /data/mongo_replication/data:/data/db \
-v /data/mongo_replication:/opt/keyfile --hostname="node1.example.com" \
--add-host node1.example.com:${node1} \
--add-host node2.example.com:${node2} \
--add-host node3.example.com:${node3} \
-p 27017:27017 -d mongo \
--keyFile /opt/keyfile/mongodb-keyfile --replSet "rs0"

配置副本集

# 进入容器进行用户创建
docker exec -it mongo mongosh admin
db.auth("RootAdmin", "root_123456"); # 登录用户
rs.initiate # 初始化副本集

最初想在此处直接配置从节点、仲裁节点，但忽略了未创建从节点服务时无法进行连接，因此先使用默认配置初始化主节点，我们在后面再在集群内通过添加节点的方法进行从节点/仲裁节点的分配。

启动各从节点与仲裁节点：

docker run --network host --name mongo -v /data/mongo_replication/data:/data/db \
-v /data/mongo_replication:/opt/keyfile --hostname="node2.example.com" \
--add-host node1.example.com:${node1} \
--add-host node2.example.com:${node2} \
--add-host node3.example.com:${node3} \
-p 27017:27017 -d mongo \
--keyFile /opt/keyfile/mongodb-keyfile --replSet "rs0"

docker run --network host --name mongo -v /data/mongo_replication/data:/data/db \
-v /data/mongo_replication:/opt/keyfile --hostname="node3.example.com" \
--add-host node1.example.com:${node1} \
--add-host node2.example.com:${node2} \
--add-host node3.example.com:${node3} \
-p 27017:27017 -d mongo \
--keyFile /opt/keyfile/mongodb-keyfile --replSet "rs0"

依次启动从节点/仲裁节点的服务后，首先在集群内添加从节点，也就是节点2，添加成功！

在添加节点3为仲裁节点时发生报错，根据官方文档结合网上解决办法进行解决了该问题，如下：

加入仲裁节点成功，此时查看集群配置:node1、node2、node3已分别配置为主、从、仲裁节点。

到这里，实际已经完成了本次跨主机的集群部署，后文我们验证下结果。

附配置成功的命令行：

rs.add("node2.example.com")  # 添加从节点
db.adminCommand({"setDefaultRWConcern":1, "defaultWriteConcern":{"w":2}})
rs.addArb("node3.example.com")  # 添加仲裁节点

数据同步测试等

在主节点执行数据插入操作：

在从节点查看数据同步情况：

利用mongo-compass查看集群情况：

参考文献

官方文档：What is MongoDB? — MongoDB Manual
http://www.jianshu.com/p/7bfda4943034
【MongoDB】docker部署MongoDB单机多节点集群_docker 部署mongodb集群

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