在OpenEuler搭建MongoDB分片集群，小白式安装(●‘◡‘●)（此方法也可用于在CentOS搭建）

最新推荐文章于 2024-04-12 14:58:24 发布
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原文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Powerful_Fy/article/details/103615902 https://blog.youkuaiyun.com/weixin_34390996/article/details/93433950
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本文档详述了MongoDB分片集群的搭建步骤，包括分片概念、优势、集群组成、环境配置、分片集群部署、副本集创建、 mongos 路由服务器配置等，旨在帮助读者理解并实践MongoDB的大数据存储和高吞吐量处理。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

搭建需要有耐心呀(●’◡’●)

一、什么是MongoDB分片？

我们在MongoDB官网可以查找到MongoDB分片的具体介绍，在MongoDB里面存在另一种集群，就是分片技术,可以满足MongoDB数据量大量增长的需求。当MongoDB存储海量的数据时，一台机器可能不足以存储数据，也可能不足以提供可接受的读写吞吐量。这时，我们就可以通过在多台机器上分割数据，使得数据库系统能存储和处理更多的数据。例如：当本地磁盘不足时，本来100G的数据，可以分别给到10台机器上每一台机器10G的数据，通过建立多个shard存储用户的数据，不同的shard可以保存不同用户的数据，并且为副本集来保证高可用性，当要调用这些数据时，就需要建立一个mongos进程，通过这个进程实现分片之后的数据存储与访问，也就是说，分片的整个核心所在就是mongos，mongos是分片集群的访问入口，可以对正在请求的数据进行路由、分发与合并，

下图是集群的示意图：

在这里插入图片描述

分片的优势

分片是把数据分配到多个服务器上的一种方式，MongoDB使用分片实现大数据部署以及高吞吐操作。
大数据以及高吞吐量的应用会对单个服务器的容量造成很大的挑战。比如，高频率的查询操作会消耗服务器的CPU，如果数据集大于系统的RAM容量，也会对硬盘的性能造成影响。
应对系统容量增加有两种方式：水平扩展和垂直扩展。
垂直扩容就是增加单个服务器的容量，比如，使用更高性能的CPU，增加RAM容量，或者增加存储容量。但是单个服务器扩容是有限制性的，何况，云设备提供商在硬件配置上很容易达到容量上限。所以垂直扩容很有限制性。
水平扩容就是把数据和系统压力分散到多个服务器上，增加多个服务器以达到增加整个系统容量的目的。尽管单个服务器的速度或者容量并不是很大，但是每个服务器都可以分担一部分系统压力，比单个高性能的服务器更加高效。增加整个部署系统的容量只需要增加几台服务器，这样比增加单个服务的性能更节约成本。缺点就是增加了系统的复杂性以及系统的维护成本。

分片集群的组成部分

分片集群包括以下几个成员：

shard：每个shard包含一组分片数据，每个shard都可以以复制集的方式部署。

mongos:mongos的任务是查询路由，是客户端和分片集群之间的交互接口

config servers：配置服务器存放着系统的元数据以及集群的配置信息。

MongoDB3.4之后，配置服务器必须用复制集的方式部署。

IP配置（根据自身自己设置IP）

机器1：IP：192.168.81.185

shard1：22001 shard2：22002 shard3：22003 搭建mongos、config server

机器2：IP：192.168.81.186

shard1：22001 shard2：22002 shard3：22003 搭建mongos、config server

机器3：IP：192.168.81.187

shard1：22001 shard2：22002 shard3：22003 搭建mongos、config server

二、部署分片集群

1、安装环境

系统：VMware Workstation Pro下OpenEuler20.03
软件版本：mongodb4.0.0（软件版本不能低于3.4）
需要关闭防火墙及selinux（一定！一定！一定要关！！！）
vi /etc/selinux/config             #关闭selinux
将SELINUX的赋值修改为disabled
    
systemctl stop firewalld		   #暂停防火墙
systemctl disable firewalld        #关闭防火墙

.
.

2、三台虚拟机下载解压MongoDB

第一种下载方法：（使用xshell、Xftp7上传）

MongoDB下载地址：https://www.mongodb.com/try/download/community
因为OpenEuler的是基于CentOS8开发的，所以我们Platform选择：RedHat/CentOS8.0，Package选择tgz，下载完成后通过Xshell、Xftp 7 上传至OpenEuler。
Xshell下载方法：https://www.jianshu.com/p/4716cc35750f
Xftp下载方法： https://blog.youkuaiyun.com/xc_123/article/details/92806570

第二种下载方法（使用源码下载）

#如果OpenEuler已通网，也可以直接在OpenEuler终端输入：
wget https://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-4.0.0.tgz   #源码下载
tar -zxvf /usr/mongodb-linux-x86_64-4.0.0.tgz -C /usr				   #解压
mv /usr/mongodb-linux-x86_64-4.0.0/ /usr/mongodb					   #重命名

为mongo分片配置系统变量，以便后续使用
echo 'export MONGODB_HOME=/usr/mongodb' >> /etc/profile      #注意mongodb的安装目录
echo 'export PATH=$PATH:$MONGODB_HOME/bin' >> /etc/profile
source /etc/profile

.
.

3、分别在三台虚拟机上创建所需要的目录（三台虚拟机操作相同）

在这里插入图片描述

4、创建config server副本集

分别在三台机器创建配置文件（注意ip与mongodb存放目录）
[root@mongodb1 ~]# mkdir /etc/mongod/
[root@mongodb1 ~]# vi /etc/mongod/config.conf
虚拟机1配置文件内容
pidfilepath = /usr/mongodb/configsrv.pid   #注意自己的mongodb存放目录
dbpath = /data/mongodb/config/data
logpath = /data/mongodb/config/log/configsrv.log
logappend =true
bind_ip = 127.0.0.1,192.168.81.185         #注意后面自己的ip地址
port = 21000
fork =true
configsvr =true
replSet = configs   #副本集名称
maxConns = 20000 #最大连接数
虚拟机2配置文件内容
pidfilepath = /usr/mongodb/configsrv.pid   #注意自己的mongodb存放目录
dbpath = /data/mongodb/config/data
logpath = /data/mongodb/config/log/configsrv.log
logappend =true
bind_ip = 127.0.0.1,192.168.81.186         #注意后面自己的ip地址
port = 21000
fork =true
configsvr =true
replSet = configs   #副本集名称
maxConns = 20000 #最大连接数
虚拟机3配置文件内容
pidfilepath = /usr/mongodb/configsrv.pid   #注意自己的mongodb存放目录
dbpath = /data/mongodb/config/data
logpath = /data/mongodb/config/log/configsrv.log
logappend =true
bind_ip = 127.0.0.1,192.168.81.187         #注意后面自己的ip地址
port = 21000
fork =true
configsvr =true
replSet = configs   #副本集名称
maxConns = 20000 #最大连接数

输入完成后，ESC→:wq 保存退出

.
.

5、在三台机器启动config server（启动失败注意是否配置系统变量）

[root@mongodb1 ~]# mongod -f /etc/mongod/config.conf

登录任意一台虚拟机的21000端口

[root@mongodb1 ~]# mongo --port 21000

配置副本集

config = { _id: "configs", members: [ {_id : 0, host : "192.168.81.185:21000"},{_id : 1, host : "192.168.81.186:21000"},{_id : 2, host : "192.168.81.187:21000"}] }

初始化（初始化失败注意是否关闭防火墙）

rs.initiate(config)       #只需要打这个
	"ok" : 1,          #注意是否显示1，显示1就是初始化成功
	"$gleStats" : {
		"lastOpTime" : Timestamp(15154898756, 1),
		"electionId" : ObjectId("000000000000000000000000")
	},
	"lastCommittedOpTime" : Timestamp(0, 0),
	"$clusterTime" : {
		"clusterTime" : Timestamp(15154898756, 1),
		"signature" : {
			"hash" : BinData(0,"AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA="),
			"keyId" : NumberLong(0)
		}
	},
	"operationTime" : Timestamp(15154898756, 1)
}
configs:SECONDARY>
configs:PRIMARY>
输入初始化命令后命令行的先变为configs：SECONDARY（从节点），过一会就自动变成configs：PRIMARY（主节点）。

.
.

6、配置分片（三台虚拟机都要创建并且配置，可以使用Xshell的发送键输入到所有会话）

vi /etc/mongod/shard1.conf  #创建shard1配置文件
shard1配置文件输入
pidfilepath = /usr/mongodb/shard1.pid   #注意自己的mongodb存放目录
dbpath = /data/mongodb/shard1/data
logpath = /data/mongodb/shard1/log/shard1.log
logappend = true
bind_ip = 0.0.0.0
port = 22001
fork = true
replSet=shard1 #副本集名称
shardsvr = true 
maxConns=20000 #设置最大连接数

输入完成后，ESC→:wq 保存退出

vi etc/mongod/shard2.conf  #创建shard2配置文件
shard2配置文件输入
pidfilepath = /usr/mongodb/shard2.pid   #注意自己的mongodb存放目录
dbpath = /data/mongodb/shard2/data
logpath = /data/mongodb/shard2/log/shard2.log
logappend = true
bind_ip = 0.0.0.0
port = 22002
fork = true
replSet=shard2 #副本集名称
shardsvr = true 
maxConns=20000 #设置最大连接数

输入完成后，ESC→:wq 保存退出

vi /etc/mongod/shard3.conf  #创建shard3配置文件
shard3配置文件输入
pidfilepath = /usr/mongodb/shard3.pid   #注意自己的mongodb存放目录
dbpath = /data/mongodb/shard3/data
logpath = /data/mongodb/shard3/log/shard3.log
logappend = true
bind_ip = 0.0.0.0
port = 22003
fork = true
replSet=shard3 #副本集名称
shardsvr = true 
maxConns=20000 #设置最大连接数

输入完成后，ESC→:wq 保存退出

启动shard1（三台虚拟机启动）
[root@mongodb1 ~]# mongod -f /etc/mongod/shard1.conf
about to fork child process, waiting until server is ready for connections.
forked process: 2296
child process started successfully, parent exiting
在192.168.81.185或者192.168.81.186登录MongoDB的22001端口创建副本集，不能在192.168.81.187登录，因为187是shard1的仲裁节点
[root@mongodb2 ~] mongo --port 22001
> use admin
>config = { _id: "shard1", members: [ {_id : 0, host : "192.168.81.185:22001"}, {_id: 1,host : "192.168.81.186:22001"},{_id : 2, host : "192.168.81.187:22001",arbiterOnly:true}] }
初始化
> rs.initiate(config)
shard1:SECONDARY>
shard1:PRIMARY>

在这里插入图片描述

初始化之后shard1先变为SECONDARY,过了一会自动变成PRIMARY

输入exit退出shard1 shell
.
.

启动shard2（三台虚拟机启动）
[root@mongodb1 ~] mongod -f /etc/mongod/shard2.conf  
about to fork child process, waiting until server is ready for connections.
forked process: 2229
child process started successfully, parent exiting
在192.168.81.186或者192.168.81.187登录MongoDB的22002端口创建副本集，不能在192.168.81.185登录，因为185是shard2的仲裁节点
[root@mongodb2 ~] mongo --port 22002
>use admin
switched to db admin
>config = { _id: "shard2", members: [{_id : 0, host : "192.168.81.185:22002" ,arbiterOnly:true},{_id : 1, host :"192.168.81.186:22002"},{_id : 2, host:"192.168.81.187:22002"}]}
初始化
>rs.initiate(config)  #只需要打这个
shard2:SECONDARY>
shard2:PRIMARY>

在这里插入图片描述

初始化之后shard2先变为SECONDARY,过了一会自动变成PRIMAR

输入exit退出shard2 shell

启动shard3（三台虚拟机启动）
[root@mongodb1 ~]mongod -f /etc/mongod/shard3.conf 
about to fork child process, waiting until server is ready for connections.
forked process: 2296
child process started successfully, parent exiting
在185或者187机器登录MongoDB的22003端口，创建副本集，之所以不能在186登录，是因为186是shard3的仲裁节点
[root@mongodb1 ~] mongo --port 22003
>use admin
switched to db admin
>config = { _id: "shard3", members: [ {_id : 0, host : "192.168.81.185:22003"},  {_id : 1, host : "192.168.81.186:22003", arbiterOnly:true}, {_id : 2, host : "192.168.81.187:22003"}] }
初始化
>rs.initiate(config)  #只需要打这个
shard3:SECONDARY>
shard3:PRIMARY>

在这里插入图片描述

初始化之后shard3先变为SECONDARY,过了一会自动变成PRIMAR

输入exit退出shard3 shell

7、配置mongos路由服务器

创建配置文件（三台虚拟机都要创建并且配置，可以使用Xshell的发送键输入到所有会话）
vim /etc/mongod/mongos.conf
配置文件输入
pidfilepath = /usr/mongodb/mongos.pid   #注意自己的mongodb存放目录
logpath = /data/mongodb/mongos/log/mongos.log
logappend = true
bind_ip = 0.0.0.0
port = 20000
fork = true
configdb = configs/192.168.81.185:21000,192.168.81.186:21000,192.168.81.187:21000
maxConns=20000
启动mongos服务（三台虚拟机）
mongos -f /etc/mongod/mongos.conf

在这里插入图片描述

在任意一台虚拟机登录mongoDB 20000端口
mongo --port 20000

在这里插入图片描述

启用分片（将分片和路由器串联）
mongos> sh.addShard("shard1/192.168.81.185:22001,192.168.81.186:22001,192.168.81.187:22001")
mongos> sh.addShard("shard2/192.168.81.185:22002,192.168.81.186:22002,192.168.81.187:22002")
mongos> sh.addShard("shard3/192.168.81.185:22003,192.168.81.186:22003,192.168.81.187:22003")

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

查看集群状态
mongos>sh.status()

在这里插入图片描述

8、测试MongoDB分片

在任意一台机器连接MongoDB的20000端口
[root@mongodb1~]mongo --port 20000
指定要分片的库db1
mongos>sh.enableSharding("db1")

在这里插入图片描述

在db1库中创建/指定分片的集合cl01
mongos> sh.shardCollection("db1.cl01",{"id":1})

在这里插入图片描述

第二种方式
db.runCommand( { shardcollection : “db1.cl01”,key : {id: 1} } )
查看状态sh.status()
sh.status()

查看databases的状态会看到db1库和cl01集合

在这里插入图片描述
exit退出

到这一步，测试完成，mongodb分片部署完成！

Loup..1
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