MongoDB 在 Ubuntu 上的集群配置要点
一、架构与规划
- 明确目标架构：高可用优先用副本集（Replica Set）；超大规模与水平扩展采用分片集群（Sharding）。
- 分片集群三大组件：
- Shard：承载数据子集，生产环境每个分片必须是副本集（常见为3 成员）。
- Config Server：存储集群元数据，必须部署为3 节点副本集（CSRS）。
- mongos：查询路由器，客户端入口，可部署多个以实现负载均衡与高可用。
- 规模建议：生产环境优先选择3 分片 × 每个分片 3 节点副本集，并部署2 个及以上 mongos。
二、主机与网络
- 使用DNS 主机名而非 IP 地址配置成员，避免 IP 变更引发维护风险；在水平分割网络或云环境中，使用主机名尤为重要。自 MongoDB 5.0 起，仅配置 IP 的节点可能无法通过启动验证。
- 规划端口并统一命名规范，便于运维与防火墙放行，例如：
- Config：17101/17102/17103
- Shard1：17201/17202/17203
- Shard2：17301/17302/17303
- mongos：17401/17402
- 系统与安全基线：
- 关闭或放行相关端口（如 27017/17101-17103/17201-17203/17301-17303/17401-17402）的防火墙规则。
- 节点间时间同步（如 NTP），避免因时钟漂移导致复制异常。
三、安装与目录
- Ubuntu 20.04+ 建议使用 APT 安装 mongodb-org 官方仓库，保持多节点版本一致。
- 目录与权限（示例）：
- 数据目录：如 /data/db1 /data/db2 /data/db3（副本集）或按分片与角色分目录（分片集群）。
- 日志目录：如 /var/log/mongodb/，确保运行用户（如 mongodb）可写。
- 进程管理：
- 副本集/配置服务器使用 systemd 服务 mongod 管理。
- 路由层使用 mongos 进程（建议同样以 systemd 管理，便于开机自启与日志轮转）。
四、安全与认证
- 集群内部通信安全：使用 keyFile 进行成员间身份认证（所有 mongod/mongos 使用同一 keyFile）。
- 传输加密：生产建议启用 TLS/SSL（证书分发与信任链配置需一致）。
- 客户端访问：通过 mongos 启用认证与授权，创建管理员与应用角色，最小权限分配。
五、配置与初始化步骤
- 副本集（单集群起步）
- 配置要点：在 /etc/mongod.conf 中设置 replication.replSetName，并正确配置 net.bindIp 与 net.port；启动服务后连接任一节点执行 rs.initiate() 初始化，使用 rs.add() 添加其余成员，最后用 rs.status() 校验。
- 分片集群（生产常用）
- 配置要点：
- 启动 3 节点 CSRS 配置服务器（mongod --configsvr --replSet …），初始化副本集。
- 启动多个 分片副本集（每个分片 3 节点），分别初始化。
- 启动 mongos，在 mongos 上通过 sh.addShard(“/host1:port1,host2:port2,…”) 添加分片。
- 在 mongos 上为业务库启用分片：sh.enableSharding(“”)，对集合执行 sh.shardCollection(“.”, { “”: 1 })；使用 sh.status() 检查分片分布与健康状态。