Debian MongoDB如何扩容 - 问答

Debian环境下MongoDB扩容的两种主要方式
在Debian系统中，MongoDB的扩容可通过**垂直扩容（增加单节点资源）和水平扩容（分片集群扩展）**实现。垂直扩容适用于短期容量需求增长，水平扩容则是应对长期大规模数据的推荐方案。

一、垂直扩容（增加单节点磁盘空间）

垂直扩容通过扩展MongoDB数据目录所在磁盘的存储空间，提升单节点的存储能力，适用于单节点部署或无需分布式架构的场景。

1. 扩展物理磁盘或逻辑卷

新增物理磁盘：若服务器有未使用的磁盘，可将其挂载到MongoDB数据目录（如/var/lib/mongodb）。操作步骤：
- 物理安装磁盘并识别设备（lsblk查看新磁盘，如/dev/sdb）；
- 格式化磁盘（mkfs.ext4 /dev/sdb，根据需求选择文件系统）；
- 挂载磁盘到数据目录（mount /dev/sdb /var/lib/mongodb），并修改/etc/fstab实现开机自动挂载。

扩展逻辑卷（LVM）：若使用LVM管理磁盘，可通过以下命令扩展逻辑卷（假设逻辑卷名为vg_mongodb/lv_mongodb）：

# 查看当前逻辑卷大小
lvdisplay
# 扩展逻辑卷（+10G表示增加10GB，根据需求调整）
lvextend -L +10G /dev/vg_mongodb/lv_mongodb
# 扩展文件系统（ext4为例）
resize2fs /dev/vg_mongodb/lv_mongodb
# 若为XFS文件系统，使用以下命令
# xfs_growfs /dev/vg_mongodb/lv_mongodb

2. 调整MongoDB配置优化存储利用率

编辑MongoDB配置文件/etc/mongod.conf，调整WiredTiger存储引擎的缓存大小（根据系统内存合理分配，避免占用过多内存）：

storage:
  wiredTiger:
    engineConfig:
      cacheSizeGB: 2  # 设置为系统内存的50%-70%（如16GB内存可设为8-12GB）

保存后重启MongoDB服务使配置生效：

sudo systemctl restart mongod

3. 监控磁盘空间

扩容后需定期监控磁盘使用情况，避免再次耗尽空间。常用命令：

# 查看磁盘空间使用率（-h表示人类可读格式）
df -h
# 查看MongoDB数据目录占用空间
du -sh /var/lib/mongodb

二、水平扩容（分片集群扩展）

水平扩容通过向MongoDB分片集群添加新分片，将数据分布到多个节点，提升整体存储和查询性能，适用于大规模数据场景。

1. 准备新分片服务器

在新服务器上安装MongoDB（与现有集群版本一致），并配置为分片服务器（修改/etc/mongod.conf）：

sharding:
  clusterRole: shardsvr  # 设置集群角色为分片服务器

启动MongoDB服务：

sudo systemctl start mongod
sudo systemctl enable mongod

2. 配置分片集群基础组件

若尚未搭建分片集群，需先完成以下配置：

配置服务器（Config Servers）：存储集群元数据（至少3个副本），启动命令：

mongod --configsvr --replSet configReplSet --dbpath /var/lib/mongodb/configdb --port 27019

初始化副本集（连接到任意配置服务器执行）：

mongo --port 27019
rs.initiate({
  _id: "configReplSet",
  configsvr: true,
  members: [{ _id: 0, host: "localhost:27019" }]
})

路由服务器（Mongos）：客户端通过Mongos访问集群，启动命令：
```
mongos --configdb configReplSet/localhost:27019 --port 27017
```

3. 添加新分片到集群

连接到Mongos实例（mongo --port 27017），执行以下命令添加新分片（假设新分片服务器地址为new_shard_host:27018）：

sh.addShard("new_shard_host:27018")

4. 启用数据库和集合分片

启用数据库分片：选择需要分片的数据库（如yourDatabase），执行：
```
sh.enableSharding("yourDatabase")
```
分片集合：为集合指定分片键（需选择高区分度的字段，如_id或业务键），执行：
```
sh.shardCollection("yourDatabase.yourCollection", { "shardKey": 1 })
```

5. 迁移数据并验证

数据迁移：MongoDB会自动将数据迁移到新分片，可通过sh.status()查看迁移进度。
手动迁移（可选）：若需强制迁移特定数据块，可使用moveChunk命令（需谨慎操作）：
```
sh.moveChunk("yourDatabase.yourCollection", { "shardKey": value }, "new_shard_host:27018")
```
验证状态：执行sh.status()确认集群状态正常，所有分片均已加入且数据分布均匀。

注意事项

备份数据：扩容前务必备份重要数据（使用mongodump），防止操作失误导致数据丢失。
分片键选择：分片键需具备高区分度和低频率更新，避免数据倾斜（如避免使用单调递增的字段作为分片键）。
监控性能：扩容后需监控集群性能（如CPU、内存、磁盘IO），确保新分片正常工作。

通过上述步骤，可在Debian环境下完成MongoDB的垂直或水平扩容，满足不同阶段的存储需求。

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