【超详细】手把手教你搭建MongoDB集群搭建（mongodb怎么创建集合）

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　　其中，第一种方式基本没什么意义，官方也不推荐这种方式搭建。另外两种分别就是副本集和分片的方式。

　　Mongo分片高可用集群搭建

　　为解决mongodb在replica set每个从节点上面的数据库均是对数据库的全量拷贝，从节点压力在高并发大数据量的场景下存在很大挑战，同时考虑到后期mongodb集群的在数据压力巨大时的扩展性，应对海量数据引出了分片机制。

　　什么是分片

　　分片是将数据库进行拆分，将其分散在不同的机器上的过程，无需功能强大的服务器就可以存储更多的数据，处理更大的负载，在总数据中，将集合切成小块，将这些块分散到若干片中，每个片只负载总数据的一部分，通过一个知道数据与分片对应关系的组件mongos的路由进程进行操作。

　　其利用到了四个组件：mongos，config server，shard，replica set

　　mongos

　　数据库集群请求的入口，所有请求需要经过mongos进行协调，无需在应用层面利用程序来进行路由选择，mongos其自身是一个请求分发中心，负责将外部的请求分发到对应的shard服务器上，mongos作为统一的请求入口，为防止mongos单节点故障，一般需要对其做HA（高可用，Highly Available缩写）。

　　config server

　　配置服务器，存储所有数据库元数据（分片，路由）的配置。mongos本身没有物理存储分片服务器和数据路由信息，只是缓存在内存中来读取数据，mongos在第一次启动或后期重启时候，就会从config server中加载配置信息，如果配置服务器信息发生更新会通知所有的mongos来更新自己的状态，从而保证准确的请求路由，生产环境中通常也需要多个config server，防止配置文件存在单节点丢失问题。

　　shard

　　在传统意义上来讲，如果存在海量数据，单台服务器存储1T压力非常大，考虑到数据库的硬盘，网络IO，还有CPU，内存的瓶颈，如果多台进行分摊1T的数据，到每台上就是可估量的较小数据，在mongodb集群只要设置好分片规则，通过mongos操作数据库，就可以自动把对应的操作请求转发到对应的后端分片服务器上。

　　replica set

　　在总体mongodb集群架构中，对应的分片节点，如果单台机器下线，对应整个集群的数据就会出现部分缺失，这是不能发生的，因此对于shard节点需要replica set来保证数据的可靠性，生产环境通常为2个副本+1个仲裁。

　　整体架构涉及到15个节点，我们这里使用Docker容器进行部署

　　那么我们先来总结一下我们搭建一个高可用集群需要多少个Mongo

　　
整体架构预览

　　基础环境准备

　　安装Docker

　　本次使用Docker环境进行搭建，需要提前准备好Docker环境

　　创建Docker网络

　　因为需要使用Docker搭建MongoDB集群，所以先创建Docker网络

docker network create mongo-cluster

　　docker network ls

　　搭建ConfigServer副本集

　　我们先来搭建ConfigServer的副本集，这里面涉及到三个节点，我们需要创建配置文件以及启动容器

　　创建挂载目录

　　我们需要创建对应的挂载目录来存储配置文件以及日志文件

# 创建配置文件目录

　　mkdir -p /tmp/mongo-cluster/config-server/conf

　　# 创建数据文件目录

　　mkdir -p /tmp/mongo-cluster/config-server/data/{1..3}

　　# 创建日志文件目录

　　mkdir -p /tmp/mongo-cluster/config-server/logs/{1..3}

　　创建密钥文件

　　因为我们知道搭建的话一定要高可用，而且一定要权限，这里mongo之间通信采用秘钥文件，所以我们先进行生成密钥文件

# 创建密钥文件

　　openssl rand -base64 756 /tmp/mongo-cluster/config-server/conf/mongo.key

　　chmod 600 /tmp/mongo-cluster/config-server/conf/mongo.key

　　创建配置文件

　　因为由多个容器，配置文件是一样的，我们只需要创建一个配置文件，其他的容器统一读取该配置文件即可

echo "

　　# 日志文件

　　storage:

　　 # mongod 进程存储数据目录，此配置仅对 mongod 进程有效

　　 dbPath: /data/db

　　systemLog:

　　 destination: file

　　 logAppend: true

　　 path: /data/logs/mongo.log

　　# 网络设置

　　 port: 27017 #端口号

　　# bindIp: 127.0.0.1 #绑定ip

　　replication:

　　 replSetName: configsvr #副本集名称

　　sharding:

　　 clusterRole: configsvr # 集群角色，这里配置的角色是配置节点

　　security:

　　 authorization: enabled #是否开启认证

　　 keyFile: /data/configdb/conf/mongo.key #keyFile路径

　　" /tmp/mongo-cluster/config-server/conf/mongo.conf

　　启动config-server1

docker run --name config-server1 -d \

　　--net=mongo-cluster \

　　--privileged=true \

　　-v /tmp/mongo-cluster/config-server:/data/configdb \

　　-v /tmp/mongo-cluster/config-server/data/1:/data/db \

　　-v /tmp/mongo-cluster/config-server/logs/1:/data/logs \

　　mongo --config /data/configdb/conf/mongo.conf

　　启动config-server2

docker run --name config-server2 -d \

　　--net=mongo-cluster \

　　--privileged=true \

　　-v /tmp/mongo-cluster/config-server:/data/configdb \

　　-v /tmp/mongo-cluster/config-server/data/2:/data/db \

　　-v /tmp/mongo-cluster/config-server/logs/2:/data/logs \

　　mongo --config /data/configdb/conf/mongo.conf

　　启动config-server3

docker run --name config-server3 -d \

　　--net=mongo-cluster \

　　--privileged=true \

　　-v /tmp/mongo-cluster/config-server:/data/configdb \

　　-v /tmp/mongo-cluster/config-server/data/3:/data/db \

　　-v /tmp/mongo-cluster/config-server/logs/3:/data/logs \

　　mongo --config /data/configdb/conf/mongo.conf

　　初始化config-server

　　进入第一台容器

docker exec -it config-server1 bash

　　mongo -port 27017

　　执行以下命令进行MongoDB容器的初始化

rs.initiate(

　　 _id: "configsvr",

　　 members: [

　　 { _id : 1, host : "config-server1:27017" },

　　 { _id : 2, host : "config-server2:27017" },

　　 { _id : 3, host : "config-server3:27017" }

　　如果出现OK表示MongoDB配置服务器已经初始化成功

　　因为我们需要对用户进行权限管理，我们需要创建用户，这里为了演示，我们创建超级用户权限是root

use admin

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

　　这样就在MongoDB的admin数据库添加了一个用户名为root 密码是root的用户

　　搭建Shard分片组

　　由于mongos是客户端，所以我们先搭建好config以及shard之后再搭建mongos。

　　创建挂载目录

　　我们先创建挂载目录

# 创建配置文件目录

　　mkdir -p /tmp/mongo-cluster/shard{1..3}-server/conf

　　# 创建数据文件目录

　　mkdir -p /tmp/mongo-cluster/shard{1..3}-server/data/{1..3}

　　# 创建日志文件目录

　　mkdir -p /tmp/mongo-cluster/shard{1..3}-server/logs/{1..3}

　　搭建shard1分片组

　　在同一台服务器上初始化一组分片

　　创建密钥文件

　　因为集群只需要一个密钥文件，我们可以将config-server中的密钥文件复制过来

cp /tmp/mongo-cluster/config-server/conf/mongo.key /tmp/mongo-cluster/shard1-server/conf/

　　配置配置文件

　　因为有多个容器，配置文件是一样的，我们只需要创建一个配置文件，其他的容器统一读取该配置文件即可

echo "

　　# 日志文件

　　storage:

　　 # mongod 进程存储数据目录，此配置仅对 mongod 进程有效

　　 dbPath: /data/db

　　systemLog:

　　 destination: file

　　 logAppend: true

　　 path: /data/logs/mongo.log

　　# 网络设置

　　 port: 27017 #端口号

　　# bindIp: 127.0.0.1 #绑定ip

　　replication:

　　 replSetName: shard1 #复制集名称是 shardsvr

　　sharding:

　　 clusterRole: shardsvr # 集群角色，这里配置的角色是分片节点

　　security:

　　 authorization: enabled #是否开启认证

　　 keyFile: /data/configdb/conf/mongo.key #keyFile路径

　　" /tmp/mongo-cluster/shard1-server/conf/mongo.conf

　　启动shard1-server1

docker run --name shard1-server1 -d \

　　--net=mongo-cluster \

　　--privileged=true \

　　-v /tmp/mongo-cluster/shard1-server:/data/configdb \

　　-v /tmp/mongo-cluster/shard1-server/data/1:/data/db \

　　-v /tmp/mongo-cluster/shard1-server/logs/1:/data/logs \

　　mongo --config /data/configdb/conf/mongo.conf

　　启动shard1-server2

docker run --name shard1-server2 -d \

　　--net=mongo-cluster \

　　--privileged=true \

　　-v /tmp/mongo-cluster/shard1-server:/data/configdb \

　　-v /tmp/mongo-cluster/shard1-server/data/2:/data/db \

　　-v /tmp/mongo-cluster/shard1-server/logs/2:/data/logs \

　　mongo --config /data/configdb/conf/mongo.conf

　　启动shard1-server3

docker run --name shard1-server3 -d \

　　--net=mongo-cluster \

　　--privileged=true \

　　-v /tmp/mongo-cluster/shard1-server:/data/configdb \

　　-v /tmp/mongo-cluster/shard1-server/data/3:/data/db \

　　-v /tmp/mongo-cluster/shard1-server/logs/3:/data/logs \

　　mongo --config /data/configdb/conf/mongo.conf

　　初始化shard1分片组

　　并且制定第三个副本集为仲裁节点

 docker exec -it shard1-server1 bin/bash

　　 mongo -port 27017

　　登录后进行初始化节点，这里面arbiterOnly:true是设置为仲裁节点

#进行副本集配置

　　rs.initiate(

　　 _id : "shard1",

　　 members: [

　　 { _id : 0, host : "shard1-server1:27017" },

　　 { _id : 1, host : "shard1-server2:27017" },

　　 { _id : 2, host : "shard1-server3:27017",arbiterOnly:true }

　　显示OK即副本集创建成功

　　因为我们需要对用户进行权限管理，我们需要创建用户，这里为了演示，我们创建超级用户权限是root

use admin

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

　　查看节点信息

rs.isMaster()

　　搭建shard2分片组

　　创建密钥文件

　　因为集群只需要一个密钥文件，我们可以将config-server中的密钥文件复制过来

cp /tmp/mongo-cluster/config-server/conf/mongo.key /tmp/mongo-cluster/shard2-server/conf/

　　配置配置文件

　　因为有多个容器，配置文件是一样的，我们只需要创建一个配置文件，其他的容器统一读取该配置文件即可

echo "

　　# 日志文件

　　storage:

　　 # mongod 进程存储数据目录，此配置仅对 mongod 进程有效

　　 dbPath: /data/db

　　systemLog:

　　 destination: file

　　 logAppend: true

　　 path: /data/logs/mongo.log

　　# 网络设置

　　 port: 27017 #端口号

　　# bindIp: 127.0.0.1 #绑定ip

　　replication:

　　 replSetName: shard2 #复制集名称是 shard2

　　sharding:

　　 clusterRole: shardsvr # 集群角色，这里配置的角色是分片节点

　　security:

　　 authorization: enabled #是否开启认证

　　 keyFile: /data/configdb/conf/mongo.key #keyFile路径

　　" /tmp/mongo-cluster/shard2-server/conf/mongo.conf

　　启动shard2-server1

docker run --name shard2-server1 -d \

　　--net=mongo-cluster \

　　--privileged=true \

　　-v /tmp/mongo-cluster/shard2-server:/data/configdb \

　　-v /tmp/mongo-cluster/shard2-server/data/1:/data/db \

　　-v /tmp/mongo-cluster/shard2-server/logs/1:/data/logs \

　　mongo --config /data/configdb/conf/mongo.conf

　　启动shard2-server2

docker run --name shard2-server2 -d \

　　--net=mongo-cluster \

　　--privileged=true \

　　-v /tmp/mongo-cluster/shard2-server:/data/configdb \

　　-v /tmp/mongo-cluster/shard2-server/data/2:/data/db \

　　-v /tmp/mongo-cluster/shard2-server/logs/2:/data/logs \

　　mongo --config /data/configdb/conf/mongo.conf

　　启动shard2-server3

docker run --name shard2-server3 -d \

　　--net=mongo-cluster \

　　--privileged=true \

　　-v /tmp/mongo-cluster/shard2-server:/data/configdb \

　　-v /tmp/mongo-cluster/shard2-server/data/3:/data/db \

　　-v /tmp/mongo-cluster/shard2-server/logs/3:/data/logs \

　　mongo --config /data/configdb/conf/mongo.conf

　　初始化shard2分片组

　　登录节点后进行初始化分片2

 docker exec -it shard2-server1 bin/bash

　　 mongo -port 27017

　　执行下面的命令进行初始化分片2，arbiterOnly:true参数是设置为仲裁节点

#进行副本集配置

　　rs.initiate(

　　 _id : "shard2",

　　 members: [

　　 { _id : 0, host : "shard2-server1:27017" },

　　 { _id : 1, host : "shard2-server2:27017" },

　　 { _id : 2, host : "shard2-server3:27017",arbiterOnly:true }

　　返回ok就表示

　　因为我们需要对用户进行权限管理，我们需要创建用户，这里为了演示，我们创建超级用户权限是root

use admin

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

　　搭建shard3分片组

　　创建密钥文件

　　因为集群只需要一个密钥文件，我们可以将config-server中的密钥文件复制过来

cp /tmp/mongo-cluster/config-server/conf/mongo.key /tmp/mongo-cluster/shard3-server/conf/

　　配置配置文件

　　因为有多个容器，配置文件是一样的，我们只需要创建一个配置文件，其他的容器统一读取该配置文件即可

echo "

　　# 日志文件

　　storage:

　　 # mongod 进程存储数据目录，此配置仅对 mongod 进程有效

　　 dbPath: /data/db

　　systemLog:

　　 destination: file

　　 logAppend: true

　　 path: /data/logs/mongo.log

　　# 网络设置

　　 port: 27017 #端口号

　　# bindIp: 127.0.0.1 #绑定ip

　　replication:

　　 replSetName: shard3 #复制集名称是 shard3

　　sharding:

　　 clusterRole: shardsvr # 集群角色，这里配置的角色是分片节点

　　security:

　　 authorization: enabled #是否开启认证

　　 keyFile: /data/configdb/conf/mongo.key #keyFile路径

　　" /tmp/mongo-cluster/shard3-server/conf/mongo.conf

　　启动shard3-server1

docker run --name shard3-server1 -d \

　　--net=mongo-cluster \

　　--privileged=true \

　　-v /tmp/mongo-cluster/shard3-server:/data/configdb \

　　-v /tmp/mongo-cluster/shard3-server/data/1:/data/db \

　　-v /tmp/mongo-cluster/shard3-server/logs/1:/data/logs \

　　mongo --config /data/configdb/conf/mongo.conf

　　启动shard3-server2

docker run --name shard3-server2 -d \

　　--net=mongo-cluster \

　　--privileged=true \

　　-v /tmp/mongo-cluster/shard3-server:/data/configdb \

　　-v /tmp/mongo-cluster/shard3-server/data/2:/data/db \

　　-v /tmp/mongo-cluster/shard3-server/logs/2:/data/logs \

　　mongo --config /data/configdb/conf/mongo.conf

　　启动shard3-server3

docker run --name shard3-server3 -d \

　　--net=mongo-cluster \

　　--privileged=true \

　　-v /tmp/mongo-cluster/shard3-server:/data/configdb \

　　-v /tmp/mongo-cluster/shard3-server/data/3:/data/db \

　　-v /tmp/mongo-cluster/shard3-server/logs/3:/data/logs \

　　mongo --config /data/configdb/conf/mongo.conf

　　初始化shard3分片组

　　登录节点后进行初始化分片2

 docker exec -it shard3-server1 bin/bash

　　 mongo -port 27017

　　执行下面的命令进行初始化分片3，arbiterOnly:true参数是设置为仲裁节点

#进行副本集配置

　　rs.initiate(

　　 _id : "shard3",

　　 members: [

　　 { _id : 0, host : "shard3-server1:27017" },

　　 { _id : 1, host : "shard3-server2:27017" },

　　 { _id : 2, host : "shard3-server3:27017",arbiterOnly:true }

　　因为我们需要对用户进行权限管理，我们需要创建用户，这里为了演示，我们创建超级用户权限是root

use admin

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

　　搭建Mongos

　　mongos负责查询与数据写入的路由，是实例访问的统一入口，是一个无状态的节点，每一个节点都可以从config-server节点获取到配置信息

　　创建挂载目录

　　我们需要创建对应的挂载目录来存储配置文件以及日志文件

# 创建配置文件目录

　　mkdir -p /tmp/mongo-cluster/mongos-server/conf

　　# 创建数据文件目录

　　mkdir -p /tmp/mongo-cluster/mongos-server/data/{1..3}

　　# 创建日志文件目录

　　mkdir -p /tmp/mongo-cluster/mongos-server/logs/{1..3}

　　创建密钥文件

　　因为集群只需要一个密钥文件，我们可以将config-server中的密钥文件复制过来

cp /tmp/mongo-cluster/config-server/conf/mongo.key /tmp/mongo-cluster/mongos-server/conf/

　　创建配置文件

　　因为有多个容器，配置文件是一样的，我们只需要创建一个配置文件，其他的容器统一读取该配置文件即可,因为Mongos只负责路由，就不需要数据文件了，并且mongos服务是不负责认证的，需要将authorization配置项删除

echo "

　　# 日志文件

　　systemLog:

　　 destination: file

　　 logAppend: true

　　 path: /data/logs/mongo.log

　　# 网络设置

　　 port: 27017 #端口号

　　# bindIp: 127.0.0.1 #绑定ip

　　# 配置分片，这里面配置的是需要读取的配置节点的信息

　　sharding:

　　 configDB: configsvr/config-server1:27017,config-server2:27017,config-server3:27017

　　security:

　　 keyFile: /data/configdb/conf/mongo.key #keyFile路径

　　" /tmp/mongo-cluster/mongos-server/conf/mongo.conf

　　启动mongos集群

　　启动mongos1

docker run --name mongos-server1 -d \

　　-p 30001:27017 \

　　--net=mongo-cluster \

　　--privileged=true \

　　--entrypoint "mongos" \

　　-v /tmp/mongo-cluster/mongos-server:/data/configdb \

　　-v /tmp/mongo-cluster/mongos-server/logs/1:/data/logs \

　　mongo --config /data/configdb/conf/mongo.conf

　　启动mongos2

docker run --name mongos-server2 -d \

　　-p 30002:27017 \

　　--net=mongo-cluster \

　　--privileged=true \

　　--entrypoint "mongos" \

　　-v /tmp/mongo-cluster/mongos-server:/data/configdb \

　　-v /tmp/mongo-cluster/mongos-server/logs/2:/data/logs \

　　mongo --config /data/configdb/conf/mongo.conf

　　启动mongos3

docker run --name mongos-server3 -d \

　　-p 30003:27017 \

　　--net=mongo-cluster \

　　--privileged=true \

　　--entrypoint "mongos" \

　　-v /tmp/mongo-cluster/mongos-server:/data/configdb \

　　-v /tmp/mongo-cluster/mongos-server/logs/3:/data/logs \

　　mongo --config /data/configdb/conf/mongo.conf

　　配置mongos-server1

　　因为mongos是无中心的配置，所有需要每一台都需要进行分片配置

docker exec -it mongos-server1 /bin/bash

　　mongo -port 27017

　　登录Mongos

　　使用前面设置的root用户密码

use admin;

　　db.auth("root","root");

　　进行配置分片信息

sh.addShard("shard1/shard1-server1:27017,shard1-server2:27017,shard1-server3:27017")

　　sh.addShard("shard2/shard2-server1:27017,shard2-server2:27017,shard2-server3:27017")

　　sh.addShard("shard3/shard3-server1:27017,shard3-server2:27017,shard3-server3:27017")

　　配置mongos-server2

　　因为mongos是无中心的配置，所有需要每一台都需要进行分片配置

docker exec -it mongos-server2 /bin/bash

　　mongo -port 27017

　　登录Mongos

　　使用前面设置的root用户密码

use admin;

　　db.auth("root","root");

　　进行配置分片信息

sh.addShard("shard1/shard1-server1:27017,shard1-server2:27017,shard1-server3:27017")

　　sh.addShard("shard2/shard2-server1:27017,shard2-server2:27017,shard2-server3:27017")

　　sh.addShard("shard3/shard3-server1:27017,shard3-server2:27017,shard3-server3:27017")

　　配置mongos-server3

　　因为mongos是无中心的配置，所有需要每一台都需要进行分片配置

docker exec -it mongos-server3 /bin/bash

　　mongo -port 27017

　　登录Mongos

　　使用前面设置的root用户密码

use admin;

　　db.auth("root","root");

　　进行配置分片信息

sh.addShard("shard1/shard1-server1:27017,shard1-server2:27017,shard1-server3:27017")

　　sh.addShard("shard2/shard2-server1:27017,shard2-server2:27017,shard2-server3:27017")

　　sh.addShard("shard3/shard3-server1:27017,shard3-server2:27017,shard3-server3:27017")

　　Docker-compose方式搭建

　　初始化目录脚本

# 创建config-server 目录

　　# 创建配置文件目录

　　mkdir -p /tmp/mongo-cluster/config-server/conf

　　# 创建数据文件目录

　　mkdir -p /tmp/mongo-cluster/config-server/data/{1..3}

　　# 创建日志文件目录

　　mkdir -p /tmp/mongo-cluster/config-server/logs/{1..3}

　　# 创建shard-server 目录

　　# 创建配置文件目录

　　mkdir -p /tmp/mongo-cluster/shard{1..3}-server/conf

　　# 创建数据文件目录

　　mkdir -p /tmp/mongo-cluster/shard{1..3}-server/data/{1..3}

　　# 创建日志文件目录

　　mkdir -p /tmp/mongo-cluster/shard{1..3}-server/logs/{1..3}

　　# 创建mongos-server 目录

　　# 创建配置文件目录

　　mkdir -p /tmp/mongo-cluster/mongos-server/conf

　　# 创建数据文件目录

　　mkdir -p /tmp/mongo-cluster/mongos-server/data/{1..3}

　　# 创建日志文件目录

　　mkdir -p /tmp/mongo-cluster/mongos-server/logs/{1..3}

　　生成密钥文件

# 创建密钥文件

　　openssl rand -base64 756 /tmp/mongo-cluster/config-server/conf/mongo.key

　　chmod 600 /tmp/mongo-cluster/config-server/conf/mongo.key

　　cp /tmp/mongo-cluster/config-server/conf/mongo.key /tmp/mongo-cluster/shard1-server/conf/

　　cp /tmp/mongo-cluster/config-server/conf/mongo.key /tmp/mongo-cluster/shard2-server/conf/

　　cp /tmp/mongo-cluster/config-server/conf/mongo.key /tmp/mongo-cluster/shard3-server/conf/

　　cp /tmp/mongo-cluster/config-server/conf/mongo.key /tmp/mongo-cluster/mongos-server/conf/

　　创建配置文件

echo "

　　# 日志文件

　　storage:

　　 # mongod 进程存储数据目录，此配置仅对 mongod 进程有效

　　 dbPath: /data/db

　　systemLog:

　　 destination: file

　　 logAppend: true

　　 path: /data/logs/mongo.log

　　# 网络设置

　　 port: 27017 #端口号

　　# bindIp: 127.0.0.1 #绑定ip

　　replication:

　　 replSetName: configsvr #副本集名称

　　sharding:

　　 clusterRole: configsvr # 集群角。

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