MongoDB主从复制与复制集配置详解 - bbotte项目实战指南

前言

MongoDB作为一款流行的NoSQL数据库，其高可用性方案主要通过主从复制和复制集(Replica Set)实现。本文将基于bbotte项目实践，深入讲解MongoDB的单机部署、主从复制以及复制集配置的全过程，帮助开发者构建高可用的MongoDB环境。

一、MongoDB单机部署

1.1 环境准备

在CentOS 7.3系统上部署MongoDB前，需要先进行系统优化：

# 禁用透明大页(THP)
echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag

1.2 安装与配置

1. 解压安装MongoDB：

tar -xf mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.4.7.tgz -C /usr/local/
ln -s /usr/local/mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.4.7/ /usr/local/mongodb

2. 创建数据目录：

mkdir -p /data/mongodb/{db,log}

3. 配置环境变量：

echo 'export PATH=/usr/local/mongodb/bin:$PATH' >> /etc/profile
source /etc/profile

4. 配置文件示例(/etc/mongod.conf)：

port=27017
dbpath=/data/mongodb/db
logpath=/data/mongodb/log/db.log
pidfilepath=/data/mongodb/log/mongo.pid
journal=true
logappend=true
fork=true

1.3 服务管理

启动服务：

mongod -f /etc/mongod.conf

安全关闭服务：

mongo 127.0.0.1:27017/admin --eval "db.shutdownServer()"

非正常关闭后的修复：

mongod --dbpath /data/mongodb/db/ --logpath /data/mongodb/log/db.log --repair

1.4 用户认证配置

1. 创建管理员用户：

use admin
db.createUser({ 
  'user': 'admin', 
  'pwd': 'bbotte.com', 
  'roles': [{role:'root', db:'admin'}] 
})

2. 为特定数据库创建用户：

use testdb
db.createUser({
  'user': 'testmongo',
  'pwd': 'books.bbotte.com',
  'roles': [{role:'dbOwner', db:'testdb'}]
})

二、MongoDB主从复制

2.1 主库配置

在单机配置基础上添加：

master=true

2.2 从库配置

slave=true
source=192.168.1.1:27017  # 主库地址

2.3 验证复制

在从库执行：

rs.slaveOk()
show dbs

三、MongoDB复制集(Replica Set)

3.1 复制集原理

复制集是一组维护相同数据集的MongoDB实例，包含：

• 一个主节点(Primary)：处理所有写操作
• 多个从节点(Secondary)：复制主节点数据
• 可选的仲裁节点(Arbiter)：不存储数据，仅参与选举

3.2 准备工作

1. 生成认证密钥文件：

openssl rand -base64 741 > /data/mongodb/log/mongodb-keyfile
chmod 600 /data/mongodb/log/mongodb-keyfile

2. 所有节点统一配置：

replSet=bbotte
keyFile=/data/mongodb/log/mongodb-keyfile

3.3 初始化复制集

在主节点执行：

cfg = {
  _id: 'bbotte',
  members: [
    {_id: 0, host: '192.168.1.1:27017'},
    {_id: 1, host: '192.168.1.2:27017'}
  ]
}
rs.initiate(cfg)

3.4 添加节点

1. 添加普通节点：

rs.add('192.168.1.3:27017')

2. 添加仲裁节点：

rs.addArb('192.168.1.4:27017')

3.5 复制集管理

查看状态：

rs.status()

修改节点优先级：

cfg = rs.conf()
cfg.members[0].priority = 3
rs.reconfig(cfg)

四、备份与恢复

4.1 数据备份

mongodump --host 127.0.0.1 --port 27017 \
  --username user --password 'pass' \
  --db dbname --archive=/opt/dbname_$(date +%F)

4.2 数据恢复

mongorestore --host 127.0.0.1 --port 27017 \
  --username user --password 'pass' \
  --archive /opt/dbname_$(date +%F)

五、常见问题解决

1. 从库无法读取数据：

rs.slaveOk()

2. 节点状态异常：

rs.reconfig(rs.conf())  # 重新加载配置

3. 查看主节点：

mongo --host 192.168.1.1:27017 -u admin -p 'password' \
  --authenticationDatabase admin \
  --eval "rs.status()" | grep -B 3 PRIMARY

结语

通过本文的详细讲解，您应该已经掌握了MongoDB从单机部署到高可用复制集的完整配置流程。bbotte项目中的实践表明，合理的MongoDB架构设计能够显著提升系统的可靠性和可用性。建议在生产环境中至少配置3个节点的复制集，确保数据安全和服务连续性。