Debian系统中MongoDB的集群搭建步骤 - 问答

在 Debian 上搭建 MongoDB 集群的两种常见形态是副本集与分片集群。副本集提供高可用与自动故障转移，适合大多数业务；分片集群用于水平扩展，适合海量数据与高并发。下面给出可直接落地的步骤与关键注意事项。

一前置准备

准备至少3 台 Debian 服务器（副本集建议 3 节点起步；分片集群需额外配置服务器与路由）。
安装 MongoDB（以 6.0 为例，Debian 11 Bullseye）：
- 导入公钥并添加官方仓库：
  - wget -qO - https://www.mongodb.org/static/pgp/server-6.0.asc | sudo apt-key add -
  - echo “deb [ arch=amd64,arm64 ] https://repo.mongodb.org/apt/debian bullseye/mongodb-org/6.0 multiverse” | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/mongodb-org-6.0.list
- 安装软件包：sudo apt update && sudo apt install -y mongodb-org
目录与权限：确保数据目录（如 /var/lib/mongodb）存在且 mongod 可写。
网络与防火墙：开放 27017（mongod/mongos）、27018（分片服务，可选）、27019（配置服务，可选）端口；保证节点间可互通。
主机名解析：建议在所有节点的 /etc/hosts 中写入各节点 IP 与主机名 映射，避免 DNS 依赖。

二搭建副本集 Replica Set（高可用）

配置每个节点的 /etc/mongod.conf（示例）：
- net:
  - port: 27017
  - bindIp: 0.0.0.0（或指定内网 IP）
- replication:
  - replSetName: rs0
- storage:
  - dbPath: /var/lib/mongodb
启动服务：sudo systemctl start mongod && sudo systemctl enable mongod
任选一节点初始化副本集（Mongo Shell）：
- rs.initiate({
  - _id: “rs0”,
  - members: [
    - { _id: 0, host: “node1:27017” },
    - { _id: 1, host: “node2:27017” },
    - { _id: 2, host: “node3:27017” }
  - ]
- })
添加更多节点（如需要）：rs.add(“node4:27017”)
验证状态：rs.status()（应看到 PRIMARY/SECONDARY 角色与同步进度）
可选优化：
- 调整优先级控制主节点：cfg = rs.conf(); cfg.members[0].priority = 2; rs.reconfig(cfg)
- 读写分离：在连接字符串中设置 readPreference=secondaryPreferred

三搭建分片集群 Sharding（水平扩展）

组件与端口规划（建议 3 台服务器各承载一种角色，或混布但端口隔离）：
- 配置服务器（CSRS，3 节点，端口 27019）
- 分片服务器（每个分片为副本集，示例 1 个分片 3 节点，端口 27018）
- 路由服务器（mongos，端口 27017）
配置服务器（CSRS）：
- 配置 /etc/mongod.conf：
  - sharding: clusterRole: configsvr
  - replication: replSetName: configReplSet
  - storage: dbPath: /var/lib/mongodb/configdb
- 启动：sudo systemctl start mongod
- 初始化：
  - rs.initiate({
    - _id: “configReplSet”, configsvr: true,
    - members: [{_id:0,host:“cfg1:27019”},{_id:1,host:“cfg2:27019”},{_id:2,host:“cfg3:27019”}]
  - })
分片服务器（示例 shard1）：
- 配置 /etc/mongod.conf：
  - sharding: clusterRole: shardsvr
  - replication: replSetName: shard1
  - storage: dbPath: /var/lib/mongodb/shard1
- 启动：sudo systemctl start mongod
- 初始化：
  - rs.initiate({
    - _id: “shard1”,
    - members: [{_id:0,host:“sh1a:27018”},{_id:1,host:“sh1b:27018”},{_id:2,host:“sh1c:27018”}]
  - })
路由服务器（mongos）：
- 配置 /etc/mongos.conf：
  - sharding: configDB: configReplSet/cfg1:27019,cfg2:27019,cfg3:27019
- 启动：sudo mongos --config /etc/mongos.conf
接入分片与启用分片：
- 连接 mongos：mongo --host <mongos_ip>:27017
- 添加分片：sh.addShard(“shard1/sh1a:27018,sh1b:27018,sh1c:27018”)
- 启用数据库分片：sh.enableSharding(“mydb”)
- 对集合分片（示例按字段 uid 哈希分片）：sh.shardCollection(“mydb.users”, { “uid”: “hashed” })
验证：sh.status()（查看分片、数据库、集合分布与均衡状态）

四生产环境关键配置与运维要点

安全加固：
- 启用 SCRAM 认证，创建管理员与应用用户；
- 使用 TLS/SSL 加密节点间与客户端通信；
- 限制 bindIp 为内网网段，仅开放必要端口。
高可用与容量：
- 副本集建议 3 或 5 节点；分片集群每个分片也建议 3 节点 副本集；
- 为关键业务设置合理的 优先级/隐藏/延迟 节点策略。
监控与备份：
- 启用 mongostat/mongotop 与日志审计；
- 定期执行 mongodump/物理备份，并演练恢复流程；
- 结合 MongoDB Compass 或企业监控平台观测延迟、复制滞后与连接数。
客户端连接：
- 副本集连接字符串示例：mongodb://host1:27017,host2:27017,host3:27017/?replicaSet=rs0&readPreference=secondaryPreferred
- 分片集群连接字符串示例：mongodb://mongos:27017

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