单服务器部署mongodb数据库三节点集群详细教程

参考链接: CentOS7.4搭建基于用户认证的MongoDB4.0三节点副本集集群详细文档 - xshrim - 博客园

注意：

多服务器和单服务器各项配置和操作略有不同，需要区分清楚，

本教程使用的是mongodb 4.2.11版本。

测试的服务器配置为 1核CPU，2G内存 40G ssd硬盘 的阿里云服务器，系统为CentOS 7.9版本

目录

第一步, 创建目录结构

第二步, 安装数据库及配置环境

第三步, 创建和部署配置文件mongod.conf

第四步, 执行启动命令,启动三个数据库（无用户登录认证）

第五步, 配置集群.

第六步, 添加用户

第七步,关闭数据库

第八步,生成keyFile

第九步,修改mongod.conf文件，取消注释信息

第十步，再次启动三个节点的数据库，开启用户登录认证

第十一步，再次登录数据库，验证创建的用户是否正常

第十二步，远程连接数据库

第一步, 创建目录结构。

节点规划:

节点名

节点用途

节点IP

节点端口

集群名称

node01

主节点(PRIMARY)

127.0.0.1

27017

mongodbData

node02

从节点(SECONDARY)

127.0.0.1

27018

mongodbData

node03

仲裁节点(ARBITER)

127.0.0.1

27019

mongodbData

数据库安装目录:(3个节点)

目录

用途

/website/mongodbData 

//这里是集群目录，也是存放下载安装包的目录

/website/mongodbData/node01

//主节点(PRIMARY)目录

/website/mongodbData/node01

//从节点(SECONDARY)目录

/website/mongodbData/node01

//仲裁节点(ARBITER)目录

目录规划:node01（节点名）目录下需要创建以下三个子目录，三个节点（node01、node02、node03）都需要创建:

目录

用途

/node01/data

Mongo集群数据文件目录

/node01/logs

Mongo集群系统日志目录

/node01/conf

Mongo集群配置文件目录

第二步, 安装数据库及配置环境。

三节点mongodb安装及配置均需要执行以下操作步骤:

1

下载

 
wget https://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-rhel70-4.4.12.tgz

2

解压

 
tar -zxvf mongodb-linux-x86_64-rhel70-4.4.12.tgz

3

安装

 
mv mongodb-linux-x86_64-rhel70-4.4.12 /usr/local/share/mongodb

4

环境配置

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

5

使配置生效

 
source /etc/profile

6

查看安装情况

 
mongo --version

如果打印以下信息泽成功：

MongoDB shell version v4.2.11
  git version: ea38428f0c6742c7c2c7f677e73d79e17a2aab96
OpenSSL version: OpenSSL 1.0.1e-fips 11 Feb 2013
  allocator: tcmalloc
modules: none
build environment:
    distmod: rhel70
distarch: x86_64
target_arch: x86_64

第三步, 创建和部署配置文件mongod.conf

注意1:三个节点下的mongod.conf除了路径与端口不同，其它都一样。

端口

所在上级目录

27017

node01

27018

node02

27019

node03

注意2:security部分和setParameter部分的参数,用于启用集群用户认证, 需要先注释掉, 等集群搭建完成再启用。也就是在未创建完成密钥之前注释。即是几个#号后面是注释的内容。

#security:
#    keyFile: "/website/mongodbData/node01/conf/access.key"
#    authorization: enabled
#setParameter:
#    authenticationMechanisms: SCRAM-SHA-1

完整的mongod.conf文件（这个是XX项目数据库的设置）内容如下: 

systemLog:
    destination: file
    path: "/website/mongodbData/node01/logs/mongod.log"
    logAppend: true
storage:
    dbPath: "/website/mongodbData/node01/data"
    journal:
        enabled: true
processManagement:
    fork: true
    pidFilePath: "/website/mongodbData/mongod.pid"
net:
    bindIpAll: true
    port: 27017
#security:
#    keyFile: "/website/mongodbData/node01/conf/access.key"
#    authorization: enabled
#setParameter:
#    authenticationMechanisms: SCRAM-SHA-1
replication:
    oplogSizeMB: 500
    replSetName: mongodbData

注意的错误情况

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。

第二个问题是 data 还有 logs 文件没有创建

mongod.conf文件存放相关目录如下:

/website/mongodbData/node01/conf/mongod.conf

/website/mongodbData/node02/conf/mongod.conf

/website/mongodbData/node03/conf/mongod.conf

第四步, 执行启动命令,启动三个数据库（无用户登录认证）。

相关目录与mongod.conf也放置好后，依次执行以下三个启动命令:

注意:此时是无验证的启动，暴露全部的数据库给任意登录的用户进程操作，非常危险，所以第八步开始，用于配置和启用有用户登录的认证

mongod -f /website/mongodbData/node01/conf/mongod.conf
&&
mongod -f /website/mongodbData/node02/conf/mongod.conf
&&
mongod -f /website/mongodbData/node03/conf/mongod.conf

注意的错误情况

执行 命令时出现以下情况，是因为可能确实data文件夹和logs文件夹，增加后解决

about to fork child process, waiting until server is ready for connections.
forked process: 21988
ERROR: child process failed, exited with 1
To see additional information in this output, start without the "--fork" option.

注意报错的地方2：

下面报这个错误是因为conf配置表的空格问题

Unrecognized option: path
try 'mongod --help' for more information

第五步, 配置集群

进入其中一个节点(主节点)的mongo控制台, 配置集群(务必保证节点防火墙关闭或开放mongo服务端口).

仅在一个节点执行命令进入mongo控制台:   mongo 127.0.0.1:27017

方法：

1

生成集群配置变量并加入3个节点配置

 
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}]}

2

根据变量配置集群

 
rs.initiate(cfg)

3

查看集群是否配置成功

 
先执行 rs.isMaster()  设置主节点，再执行rs.status() 查看状态


注意，如果是出行20717 变成从节点，而20718变成主节点，需要进入到当前主节点20718

先执行 rs.freeze(120) 进行冻结，
再执行 rs.stepDown(120) 进行降级

然后进入20717 执行 rs.isMaster()  然后等待120秒，再执行rs.status() 查看状态 看看是否恢复主节点，因为在偶然出行使用一段时间后，发现数据库自动关闭，然后主从数据库颠倒的情况。

4

退出shell

 
同时按下Ctrl+C

第六步, 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.

仅在一个节点执行命令进入mongo控制台: mongo 127.0.0.1:27017

1

使用内置的admin库

 
use admin

2

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"}]})

3

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"}]})

4

切换到testdb数据库,（不用事先创建）

 
use testdb

5

创建特定库的特定用

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

6

切换到admin数据库

 
use admin

7

查看创建的用户

 
db.system.users.find()

8

退出shell

同时按下Ctrl+C

注意事项:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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testdb库, 同时也是testdb库的管理员.
  5. 主节点上添加的用户应该能够在从节点上查询到(需要先键入rs.slaveOk()命令).

第七步,关闭数据库

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):

关闭三个节点,按顺序执行执行:

1-1

进入仲裁节点执行命令

 
mongo 127.0.0.1:27019

1-2

进入数据库

 
use admin

1-3

关闭mongo后台进程

 
db.shutdownServer()

1-4

退出shell

 
同时按下Ctrl+C

2-1

进入从节点执行命令

 
mongo 127.0.0.1:27018

2-2

进入数据库

 
use admin

2-3

关闭mongo后台进程

 
db.shutdownServer()

2-4

退出shell

 
同时按下Ctrl+C

3-1

进入主节点执行命令

 
mongo 127.0.0.1:27017

3-2

进入数据库

 
use admin

3-3

关闭mongo后台进程

 
db.shutdownServer()

3-4

退出shell

 
同时按下Ctrl+C

第八步,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:

1

生成keyFile并放入node01（主节点）

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

2

设置keyFile文件为只读

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

3

将keyFile复制到node02（从节点）

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

4

将keyFile复制到node03（仲裁节点）

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

第九步,修改mongod.conf文件，取消注释信息

完成后取消三个节点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

security:
    keyFile: "/website/mongodbData/node01/conf/access.key"
  authorization: enabled
setParameter:
    authenticationMechanisms: SCRAM-SHA-1

第十步，再次启动三个节点的数据库，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 /website/mongodbData/node01/conf/mongod.conf
&&
mongod -f /website/mongodbData/node02/conf/mongod.conf
&&
mongod -f /website/mongodbData/node03/conf/mongod.conf

第十一步，再次登录数据库，验证创建的用户是否正常

进入主节点执行命令:  mongo 127.0.0.1:27017

操作一：

1

使用内置的admin数据库

use admin

2

使用数据库管理员认证

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

3

退出shell

同时按下Ctrl+C

操作二：

1

使用内置的admin数据库

use admin

2

切换到集群管理员用户

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

3

查看创建的用户

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

4

退出shell

同时按下Ctrl+C

操作三：

1

切换到testdb数据库

use testdb

2

切换到切换到test用户

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

3

退出shell

同时按下Ctrl+C

至此, 单服务器下基于用户认证的MongoDB4.2.11三节点副本集集群环境已经搭建完成,下面连接数据库.

第十二步，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：

let MongoClient=require('mongodb').MongoClient;
let mongoUrl="mongodb://root:root_jY_2021@xx.xx.xx.xx:27017/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");
});


 

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