2024年mongodb自建三节点副本集详细教程

环境说明

系统centos7.9

自建服务器或云服务器，硬件要求不低于2核2G内存，20G硬盘，文件系统默认是ext4即可。

生产环境最好单独一个磁盘存放数据库，方便数据备份和还原，避免干扰到其他磁盘的运作。

mongodb 4.4.27 属于该4.4版本最后一个小版本

创建节点目录

进入系统目录

cd /

创建目录，使用mkdir -p命令来创建多层级的目录结构

mkdir -p /mongodbData/node01/{conf,data,logs}

mkdir -p /mongodbData/node02/{conf,data,logs}

mkdir -p /mongodbData/node03/{conf,data,logs}

目录说明

mongodbData 存放整个数据库相关的目录

node01 主节点(PRIMARY)

node02 从节点(SECONDARY)

node03 仲裁节点(ARBITER)

conf 存放配置

data 保存节点数据的目录

logs 存放节点日志

安装数据库

先进入 mongodbData 文件夹

cd /mongodbData

执行下载

wget https://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-rhel70-4.4.27.tgz

解压

tar -zxvf mongodb-linux-x86_64-rhel70-4.4.27.tgz

安装

mv mongodb-linux-x86_64-rhel70-4.4.27 /usr/local/share/mongodb

环境配置

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

使配置生效

source /etc/profile

查看安装情况

mongo --version

执行后，如果打印以下信息泽成功：

MongoDB shell version v4.4.27
Build Info: {"version": "4.4.27","gitVersion": "2da9e4437d8c792c2b3c3aea62e284f801172a6b","openSSLVersion": "OpenSSL 1.0.1e-fips 11 Feb 2013","modules": [],"allocator": "tcmalloc","environment": {"distmod": "rhel70","distarch": "x86_64","target_arch": "x86_64"}
}

3个节点配置文件

创建三个节点的配置文件，保存的地址如下

/mongodbData/node01/conf/mongod.conf

/mongodbData/node02/conf/mongod.conf

/mongodbData/node03/conf/mongod.conf

节点的端口

由下面不同节点的配置文件确定 net.port

node01 节点 27017端口（默认）

node02 节点 27018端口（默认）

node03 节点 27019端口（默认）

第一次启动前的配置如下：

1.可以通过进入指定节点的conf目录，使用centos7.9 系统自带的vi工具复制下面的配置文件逐个编辑，如果文件不存在，会自动创建一个新的空文件，并将其打开以供编辑。你可以在该文件中添加文本内容，然后保存和退出编辑器

vi /mongodbData/node01/conf/mongod.conf

vi /mongodbData/node02/conf/mongod.conf

vi /mongodbData/node03/conf/mongod.conf

2.或者在电脑本地创建好mongod.conf，然后上传到centos7.9的指定目录中，

节点1的配置文件（无用户登录认证）

systemLog:destination: filepath: "/mongodbData/node01/logs/mongod.log"logAppend: trueverbosity: 1logRotate: rename
storage:dbPath: "/mongodbData/node01/data"journal:enabled: truewiredTiger:engineConfig:cacheSizeGB: 4
processManagement:fork: truepidFilePath: "/mongodbData/node01/mongod.pid"
net:bindIpAll: trueport: 27017
#security:
#    keyFile: "/mongodbData/node01/conf/access.key"
#    authorization: enabled
#setParameter:
#    authenticationMechanisms: SCRAM-SHA-1
replication:oplogSizeMB: 50replSetName: mongodbData

节点2的配置文件（无用户登录认证）

systemLog:destination: filepath: "/mongodbData/node02/logs/mongod.log"logAppend: trueverbosity: 1logRotate: rename
storage:dbPath: "/mongodbData/node02/data"journal:enabled: truewiredTiger:engineConfig:cacheSizeGB: 4
processManagement:fork: truepidFilePath: "/mongodbData/node02/mongod.pid"
net:bindIpAll: trueport: 27018
#security:
#    keyFile: "/mongodbData/node02/conf/access.key"
#    authorization: enabled
#setParameter:
#    authenticationMechanisms: SCRAM-SHA-1
replication:oplogSizeMB: 50replSetName: mongodbData

节点3的配置文件（无用户登录认证）

systemLog:destination: filepath: "/mongodbData/node03/logs/mongod.log"logAppend: truelogRotate: rename
storage:dbPath: "/mongodbData/node03/data"journal:enabled: true
processManagement:fork: truepidFilePath: "/mongodbData/node03/mongod.pid"
net:bindIpAll: trueport: 27019
#security:
#    keyFile: "/mongodbData/node03/conf/access.key"
#    authorization: enabled
#setParameter:
#    authenticationMechanisms: SCRAM-SHA-1
replication:oplogSizeMB: 50replSetName: mongodbData

注意1

下面的配置是注释掉的，启用无用户登录认证

#security:
#    keyFile: "/mongodbData/node03/conf/access.key"
#    authorization: enabled
#setParameter:
#    authenticationMechanisms: SCRAM-SHA-1

注意2

创建mongod.conf文件时，一定要注意文件内容是否按照上面每一行的空格严格编写，如果不是，则容易出现错误。

执行启动命令,启动三个数据库（无用户登录认证）

mongod -f /mongodbData/node01/conf/mongod.conf

mongod -f /mongodbData/node02/conf/mongod.conf

mongod -f /mongodbData/node03/conf/mongod.conf

第一次启动后报错的解释

启动后，如果发生报错，需要检查

如果你是第一次启动该节点

1.三个节点的data文件夹和logs的文件夹创建是否成功

2.可能是某个节点的配置文件的空格缩进问题，一般上级和下级的缩进是4个空格，要严格执行

配置集群

进入shell

mongo 127.0.0.1:27017

注意1：进入其中一个节点(主节点)的mongo控制台, 配置集群

注意2：务必保证节点防火墙关闭或开放mongo服务端口)

注意3：默认是27017，但是如果你的节点配置中不是27017 而是3717端口，上面的就必须改成3717

生成集群配置变量并加入3个节点配置，注意端口不是默认的就要改下面的端口了

下面的 id=mongodbData 就是我们的集群名称，和上面3个节点的配置必须是一致的。

cfg = {_id: 'mongodbData', members: [{_id: 1, host: '127.0.0.1:27017'},{_id: 2, host: '127.0.0.1:27018'},{_id: 3, host: '127.0.0.1:27019', arbiterOnly: true}]}

根据变量配置集群

rs.initiate(cfg)

查看配置状态

rs.status()

退出shell

同时按下Ctrl+C

添加用户

集群配置完成后, 仍然在主节点的mongo控制台中添加三个用户:数据库管理员, 集群管理员和访问特定数据库的用户.

进入shell

mongo 127.0.0.1:27017

切换当前会话到 admin 数据库

use admin

创建数据库管理员

db.createUser({user:"root",pwd:"root_jY_2021",roles:[{role:"readWriteAnyDatabase",db:"admin"},{role:"dbAdminAnyDatabase",db:"admin"},{role:"userAdminAnyDatabase",db:"admin"}]})

user: 用户名，pwd: 用户的密码，

roles: 一个包含角色对象的数组，用于分配用户的权限。在这个数组中，用户被分配了三个不同的角色：

{role: "readWriteAnyDatabase", db: "admin"}:

数据库为 "admin"。这个角色允许用户在任何数据库上执行读写操作，相当于具有读写权限。

{role: "dbAdminAnyDatabase", db: "admin"}:

数据库为 "admin"。这个角色允许用户在任何数据库上执行数据库管理操作，如创建、删除数据库等。

{role: "userAdminAnyDatabase", db: "admin"}:

数据库为 "admin"。这个角色允许用户在任何数据库上执行用户管理操作，如创建、删除用户、分配角色等

创建集群管理员

db.createUser({user:"suroot",pwd:"suroot_jY_2021",roles:[{role:"clusterAdmin",db:"admin"},{role:"clusterManager",db:"admin"},{role:"clusterMonitor",db:"admin"}]})

user: 用户名，pwd: 用户的密码，

roles: 一个包含角色对象的数组，用于分配用户的权限。在这个数组中，用户被分配了三个不同的角色：

{role: "clusterAdmin", db: "admin"}: 这个角色是 "clusterAdmin"，允许用户管理 MongoDB 集群，包括添加和删除节点等。该角色在 "admin" 数据库上。

{role: "clusterManager", db: "admin"}: 这个角色是 "clusterManager"，允许用户管理 MongoDB 集群，包括监视集群状态等。该角色在 "admin" 数据库上。

{role: "clusterMonitor", db: "admin"}: 这个角色是 "clusterMonitor"，允许用户监视 MongoDB 集群的性能和状态。该角色在 "admin" 数据库上。

切换到一个测试库（不用事先创建）

use test

创建test角色

db.createUser({user:"test",pwd:"test",roles:[{role:"readWrite",db:"test"},{role:"dbAdmin",db:"test"},{role:"userAdmin",db:"test"}]})

user: 用户名，pwd: 用户的密码，

roles: 一个包含角色对象的数组，用于分配用户的权限。在这个数组中，用户被分配了三个不同的角色：

{role:"readWrite",db:"test"}

允许用户读写test数据库

{role:"dbAdmin",db:"test"}

赋予用户管理test数据库的权限，比如创建索引和查看数据库统计信息。

{role:"userAdmin",db:"test"}

允许用户在test数据库中管理用户和角色。

切换回admin数据库

use admin

查看创建的用户 是否有3个

db.system.users.find()

退出shell

同时按下Ctrl+C

注意事项:

MongoDB的用户和数据库是绑定的, 必须指定某个用户归属于哪个数据库, 即在roles字段的每个role中指定db字段.

数据库管理员通常需要具有读写,管理任意数据库和管理任意用户的role, 后续可以登录此用户进行数据库和用户的增删改查.

集群管理员通常需要具有集群管理和集群监控的role, 只有集群管理员可以关闭集群.

普通用户根据用途不同可以对特定或者多个数据库拥有各种不同的role, 本例中的test用户既可以读写test库, 同时也是test库的管理员.

主节点上添加的用户应该能够在从节点上查询到.

关闭数据库（重点）

切记！日常使用时要关闭数据库，必须是在进入shell下进行按仲裁节点，从节点，主节点的顺序执行关闭，而不是通过ps aux的kill 杀死进程，否则可能造成数据丢失或损坏

上面流程，用户添加完成后需要关闭所有节点(先关闭仲裁和从节点, 再关闭主节点, 避免主节点切换):

依次进入 节点的shell执行关闭流程

1.仲裁节点： mongo 127.0.0.1:27019

2.从节点： mongo 127.0.0.1:27018

3.主节点： mongo 127.0.0.1:27017

每次进入shell 后按顺序先执行

1.切换数据库 use admin

2.关闭mongodb 进程 db.shutdownServer()

3.退出 shell 同时按下Ctrl+C

生成keyFile

keyFile的长度必须在6-1024个字符之间。

keyFile的用途是作为所有mongod后台进程允许加入集群的凭证, 所有集群中的节点共用一个keyFile, 避免其他mongod非法加入集群):

仅在一个节点执行(本机执行),步骤如下:

生成keyFile并放入node01（主节点）

openssl rand -base64 756 > /mongodbData/node01/conf/access.key

设置keyFile文件为只读

chmod 400 /mongodbData/node01/conf/access.key

将keyFile复制到node02（从节点）

cp /mongodbData/node01/conf/access.key /mongodbData/node02/conf/

将keyFile复制到node03（仲裁节点）

cp /mongodbData/node01/conf/access.key /mongodbData/node03/conf/

修改mongod.conf文件，取消注释信息

完成上面流程后，取消三个节点mongod.conf文件中security与setParameter部分的注释，然后重新启动即是带权限的方式了，之前的都是没有权限的启动

用vi 工具编辑，

vi /mongodbData/node01/conf/mongod.conf

vi /mongodbData/node02/conf/mongod.conf

vi /mongodbData/node03/conf/mongod.conf

去掉三个配置文件的#号，并且确保空格缩进准确是4个

#security:

# keyFile: "/mongodbData/node03/conf/access.key"

# authorization: enabled

#setParameter:

# authenticationMechanisms: SCRAM-SHA-1

再次启动数据库，开启用户登录认证

依次启动主节点, 从节点和仲裁节点的mongod后台进程:

mongod -f /mongodbData/node01/conf/mongod.conf

mongod -f /mongodbData/node02/conf/mongod.conf

mongod -f /mongodbData/node03/conf/mongod.conf

再次登录数据库，验证创建的用户

进入shell

mongo 127.0.0.1:27017

切换当前会话到 admin 数据库

use admin

使用数据库管理员认证

db.auth('root', 'root_jY_2021')

使用集群管理员认证

db.auth('suroot', 'suroot_jY_2021')

切换当前会话到 test 数据库

use test

使用数据库管理员认证

db.auth('test', 'test')

部署结束

至此, 单服务器下基于用户认证的MongoDB4.4.27三节点副本集集群环境已经搭建完成,
下面连接数据库方式

远程连接数据库

方法一：

使用Studio 3T可视化工具远程连接（超级管理员）配置如下,只需要连接单节点

方法二：

使用nodejs 代码链接

mongodb://root:root_jY_2021@127.0.0.1:27017,127.0.0.1:27018/admin


let MongoClient=require('mongodb').MongoClient;
let mongoUrl="mongodb://root:root_jY_2021@127.0.0.1:27017,127.0.0.1:27018/admin";
MongoClient.connect(mongoUrl,{ useNewUrlParser: true,useUnifiedTopology: true }, async function(err, pt_clientObj) {if(err) {console.error("发生错误",err);}let client = pt_clientObj.db();console.log("连接成功");
});

使用过程问题

节点降权

在高并发数据操作时（如迁移数据库并发量过大），如果服务器或磁盘的性能比较差会出现数据库进程被杀死的情况，通常是主节点27017被杀，导致从节点变成主节点，然后手动重启了27017会被仲裁节点判成从节点，这时候要重新改成主节点时，必须按一下操作。

进入shell

mongo 127.0.0.1:27018

切换当前会话到 admin 数据库

use admin

使用集群管理员认证

db.auth('suroot', 'suroot_jY_2021')

执行降权命令操作

在 MongoDB 中，主节点降权（step down）是一个谨慎的操作，通常由副本集的自动选举机制来触发新的主节点选举。但如果你希望手动将主节点降权，MongoDB 提供了 rs.stepDown() 命令来实现。如果你想直接降权主节点而不等待选举新主节点，可以使用 rs.stepDown() 命令并提供一个可选的参数，指定降权的秒数。

以下是一个示例，演示如何使用 rs.stepDown() 命令来直接降权主节点，并将主节点的降权时间设置为0秒（立即降权）：

rs.stepDown(0)

启动失败问题

如果你不是第一次启动该节点

1.你的目录里面缺少配置文件里面指定的启用的文件，如 access.key，也就是没注释掉 security 里面指向的文件和配置

2.可能是使用过程中pid 有问题，需要将3个节点的mongod.pid删除后重新启动创建新的pid文件

使用过程中报错问题日志过大需要轮换

手动执行日志轮转

进入shell

mongo 127.0.0.1:27017

切换当前会话到 admin 数据库

use admin

使用集群管理员认证

db.auth('suroot', 'suroot_jY_2021')

手动执行日志轮转

db.adminCommand({ logRotate : 1 })

这样表示修改成功，继续修改从节点的日志即可。

自动执行日志轮转

在 CentOS 7.9 上使用 logrotate 工具来自动管理 MongoDB 的日志文件。

以下是详细的步骤和说明：

确保 logrotate 安装。大多数 CentOS 系统默认安装了 logrotate。要检查是否已安装，请在终端中运行：

logrotate --version

如果已安装，这将显示 logrotate 的版本号。

如果未安装，可以通过运行以下命令来安装它：

yum install logrotate


创建 MongoDB 的 logrotate 配置文件
首先，你需要为 MongoDB 的日志文件创建一个 logrotate 配置文件。这个文件定义了如何轮转日志、何时轮转、执行哪些额外操作等。

打开文本编辑器以创建新的配置文件。使用 vi 没有就自动创建：

vi /etc/logrotate.d/mongodb

这将创建一个名为 mongodb 的新配置文件。

在编辑器中，添加以下内容（注意空格缩进）：

# MongoDB日志轮转配置node01
/mongodbData/node01/logs/mongod.log {dailyrotate 31compressmissingoknotifemptycreate 640 root rootpostrotate/bin/systemctl reload mongod.service > /dev/null 2>/dev/null || trueendscript
}# MongoDB日志轮转配置node02
/mongodbData/node02/logs/mongod.log {dailyrotate 31compressmissingoknotifemptycreate 640 root rootpostrotate/bin/systemctl reload mongod.service > /dev/null 2>/dev/null || trueendscript
}

这段配置的意义如下：

/mongodbData/node01/logs/mongod.log：这是你的 MongoDB 日志文件的路径。
daily：每天轮转日志文件。
rotate 31：保留最近 31 天的日志。
compress：轮转后压缩旧日志。
missingok：如果日志文件不存在，则不报错。
notifempty：如果日志文件为空，则不轮转。
create 640 root root：轮转后创建新的日志文件，设置权限和所有者。
postrotate/endscript：在轮转后执行的命令。这里是重新加载 MongoDB 服务。
 

上面的 create 配置如果是不是root的话，需要执行 以下命令，看mongodb是以什么身份运行

ps aux | grep mongod

测试 logrotate 配置.为了确保你的配置文件没有错误，你可以用 logrotate 的测试模式来检查：

logrotate /etc/logrotate.d/mongodb -d

-d 参数表示“调试模式”，它将显示 logrotate 将执行的操作，但不会真正执行它们

这个输出表明你的 logrotate 配置文件被正确读取并且没有错误，但由于当前条件没有满足轮转的需求（比如时间还没到），所以没有执行实际的轮转操作。

上面截图，这里是关键信息的解释：

reading config file /etc/logrotate.d/mongodb

Allocating hash table for state file, size 15360 B

上面的 logrotate 命令输出来看，现在 logrotate 已经正确地读取了 /etc/logrotate.d/mongodb 配置文件，并且对其中定义的日志文件进行了处理。

Handling 2 logs

Handling 2 logs: 表明 logrotate 正在处理两个日志文件的轮转，这与你的配置文件中定义的日志路径数量相符。

rotating pattern: /mongodbData/node01/logs/mongod.log after 1 days (31 rotations)

rotating pattern: 这部分描述了轮转的模式。例如，/mongodbData/node01/logs/mongod.log 在每天之后轮转，并且保留 31 个轮转的副本。这意味着每天检查一次是否需要轮转，并且最多保留 31 天的日志。

empty log files are not rotated, old logs are removed

considering log /mongodbData/node01/logs/mongod.log

empty log files are not rotated, old logs are removed: 这表示如果日志文件是空的，则不会进行轮转。此外，超出保留期限的旧日志将被删除。

log does not need rotating (log has been already rotated)

log does not need rotating (log has been already rotated): 对于每个考虑的日志文件，logrotate 判断它们目前不需要轮转。这可能是因为它们已经在之前被轮转过，或者还没达到定义的轮转条件（例如，还没有过一天）。

重要的是，这次执行是在“调试模式”下进行的（由 -d 参数指定），所以实际上并没有执行任何轮转操作。调试模式仅用于检查配置是否正确和 logrotate 将要执行哪些操作，而不会真正地轮转日志或更改任何文件。

启动自动轮转

使用crontab命令将logrotate定时任务添加到系统中，以便每天自动运行。可以运行以下命令来编辑当前用户的定时任务：

crontab -e

然后在打开的编辑器中添加以下行，以使logrotate每天自动轮转日志文件：

每天

0 0 * * * /usr/sbin/logrotate -f /etc/logrotate.d/mongodb

每小时

0 * * * * /usr/sbin/logrotate -f /etc/logrotate.d/mongodb

每分钟

* * * * * /usr/sbin/logrotate -f /etc/logrotate.d/mongodb

这个定时任务将在每天的午夜（00:00）执行logrotate命令，强制执行指定的配置文件/etc/logrotate.d/mongodb中的日志轮转。

最后，保存并退出编辑器。

现在，您已经设置了一个定时任务，logrotate将每天自动轮转指定的日志文件，并根据配置文件中的设置进行管理。您可以根据需要自定义配置文件和定时任务的时间以满足您的需求。

自执行说明

自动执行 logrotate。在 CentOS 上，logrotate 通常由 cron 作业自动运行。你可以检查 /etc/crontab 文件或 /etc/cron.* 目录来确认 logrotate 的运行频率。

一般来说，不需要额外的步骤来自动执行 logrotate，因为它已被系统的 cron 作业所配置。

通过这些步骤，你就可以设置 MongoDB 的日志文件自动轮转了。这样可以帮助管理日志文件的大小，防止它们占用过多的磁盘空间。

自动执行 logrotate。在 CentOS 上，logrotate 通常由 cron 作业自动运行。你可以检查 /etc/crontab 文件或 /etc/cron.* 目录来确认 logrotate 的运行频率。

一般来说，不需要额外的步骤来自动执行 logrotate，因为它已被系统的 cron 作业所配置。

通过这些步骤，你就可以设置 MongoDB 的日志文件自动轮转了。这样可以帮助管理日志文件的大小，防止它们占用过多的磁盘空间。

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前言：网页生成桌面指的是将一个网页保存为桌面应用程序的形式，使得用户可以在桌面上直接打开该网页，而不必通过浏览器打开。这种桌面应用程序一般具有独立的窗口、菜单、工具栏等界面元素，能够提供更加方便快捷的使用体验。 实现…
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【pytorch】pytorch学习笔记（续1）

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p22：1.加减乘除： （1）add(a,b)：等同于ab。 （2）sub(a,b)：等同于a-b。 （3）mul(a,b)：等同于a*b。 （4）div(a,b)&#xff1a…
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PID控制算法，带C语言源码实现

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1 PID简介 PID即：Proportional（比例）、Integral（积分）、Differential（微分）的缩写。PID控制算法是结合比例、积分和微分三种环节于一体的控制算法。PID算法是连续系统中技术最为成熟、应用最为…
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