====== MongoDB数据库集群的模拟 ======

[[http://www.mongodb.org/|MongoDB]]是一个开源的NoSQL数据库，本文讲述用几台虚拟机来搭建一个MongoDB集群环境的过程。 

MongoDB官方网站有详细的文档说明，下面将参考官方文档先配置一个单机数据库，然后配置复制集（Replica Sets），最后配置分片集群（Sharded Clusters）。

操作系统基于64位[[http://www.centos.org/|CentOS]] 6。

===== 软件安装 =====

安装MongoDB数据库软件，可通过手工方式下载软件包安装，也可基于特定发行版的包管理工具安装。这里选择后者，以便与操作系统更好的集成。

在CentOS下的安装方法可参考：[[http://docs.mongodb.org/manual/tutorial/install-mongodb-on-red-hat-centos-or-fedora-linux/|Install MongoDB on Red Hat Enterprise, CentOS, or Fedora Linux]]，其他发行版可参考相关链接。

我们先在一台虚拟机上安装：
^  主机名  ^  IP地址  ^
|  mongodb1.example.org  |  192.168.176.61/24  |

首先配置软件源，新建文件/etc/yum.repos.d/10gen.repo：
<code>
[10gen]
name=10gen Repository
baseurl=http://downloads-distro.mongodb.org/repo/redhat/os/x86_64
gpgcheck=0
enabled=1
</code>

安装软件包：
<code bash>
yum install mongo-10gen mongo-10gen-server
</code>

相关文件位置（与手工安装差别很大）：
  * 配置文件：/etc/mongod.conf
  * 启动脚本：/etc/rc.d/init.d/mongod
  * 数据库目录：/var/lib/mongo
  * 日志目录：/var/log/mongo

数据库的启停控制：
<code bash>
service mongod start|stop|restart
</code>

MongoDB服务监听在27017端口，还有一个可选的28017端口可通过http访问，别的机器访问之前需配置防火墙打开端口。如果服务器在一个可信的环境，也可禁用防火墙。

===== 复制集（Replica Sets） =====

接下来配置复制集Replica Sets，官方关于Replica Sets的文档链接：[[http://docs.mongodb.org/manual/replication/|Replication]]，建议详读。

我们用三台虚拟机来搭建：
^  主机名  ^  IP地址  ^
|  mongodb1.example.org  |  192.168.176.61/24  |
|  mongodb2.example.org  |  192.168.176.62/24  |
|  mongodb3.example.org  |  192.168.176.63/24  |

每台机器都按前面软件安装的方法先装好MongoDB软件。

为便于管理，这里使用域名而不是IP地址进行访问。由于网络规模很小，故直接编辑/etc/hosts文件，在每台机器的/etc/hosts中添加：
<code>
192.168.176.61    mongodb1.example.org
192.168.176.62    mongodb2.example.org
192.168.176.63    mongodb3.example.org
</code>

编辑MongoDB配置文件/etc/mongod.conf，添加（每台机器都要操作）：
<code>
replSet = rs0
</code>

准备完毕，重启数据库服务。

接下来开始配置复制集，在mongodb1.example.org上运行mongo：
<code>
$ mongo
>> rs.initiate();
>> rs.add("mongodb2.example.org");
>> rs.add("mongodb3.example.org");
>> exit
</code>

查看配置结果：
<code>
$ mongo
rs0:PRIMARY> rs.conf();
{
	"_id" : "rs0",
	"version" : 3,
	"members" : [
		{
			"_id" : 0,
			"host" : "mongodb1.example.org:27017"
		},
		{
			"_id" : 1,
			"host" : "mongodb2.example.org:27017"
		},
		{
			"_id" : 2,
			"host" : "mongodb3.example.org:27017"
		}
	]
}
</code>

服务监听端口依旧是27017，需对防火墙进行相应设置。
===== 分片（Sharded Clusters） =====

最后我们来配置一个分片集群（Sharded Clusters），官方关于Sharded Clusters的文档链接：[[http://docs.mongodb.org/manual/sharding/|Sharding]]，同样建议详读。

==== 复制集#2 ====

分片可以是单机，也可以是复制集，在生产环境下，每个分片都应该是复制集。故开始分片之前，我们再搭建一组复制集。

同样三台机器模拟：
^  主机名  ^  IP地址  ^
|  mongodb4.example.org  |  192.168.176.64/24  |
|  mongodb5.example.org  |  192.168.176.65/24  |
|  mongodb6.example.org  |  192.168.176.66/24  |

复制集名称为rs1，即/etc/mongod.conf的设置为：
<code>
replSet = rs1
</code>

==== 配置服务器（Config Servers） ====

我们部署三台配置服务器（Config Servers）：
^  主机名  ^  IP地址  ^
|  mongodb7.example.org  |  192.168.176.67/24  |
|  mongodb8.example.org  |  192.168.176.68/24  |
|  mongodb9.example.org  |  192.168.176.69/24  |

编辑每台配置服务器的配置文件/etc/mongod.conf，添加：
<code>
configsvr = true
</code>

配置服务器的监听端口与数据库服务器不同，缺省为27019，注意防火墙的设置。
==== Mongos路由服务器 ====

Mongos作为应用程序与实际数据分片的桥梁，一般与应用服务器部署在一起。当然也可有多个独立的Mongos服务，为多个应用程序服务并提供负载均衡。

这里配置三台Mongos服务：
^  主机名  ^  IP地址  ^
|  mongos1.example.org  |  192.168.176.70/24  |
|  mongos2.example.org  |  192.168.176.71/24  |
|  mongos3.example.org  |  192.168.176.72/24  |

Mongos需要知道所有相关的节点信息，包括配置服务器，数据库服务器（单机/复制集）。编辑每个Mongos的/etc/hosts，添加：
<code>
192.168.176.61    mongodb1.example.org
192.168.176.62    mongodb2.example.org
192.168.176.63    mongodb3.example.org
192.168.176.64    mongodb4.example.org
192.168.176.65    mongodb5.example.org
192.168.176.66    mongodb6.example.org
192.168.176.67    mongodb7.example.org
192.168.176.68    mongodb8.example.org
192.168.176.69    mongodb9.example.org
</code>

编辑每个Mongos的配置文件/etc/mongod.conf，添加所有配置服务器的信息：
<code>
configdb = mongodb7.example.org:27019,mongodb8.example.org:27019,mongodb9.example.org:27019
</code>

此外，Mongos上不含任何数据库数据，故注释掉：
<code>
#dbpath = /var/lib/mongo
</code>

Mongos服务进程的程序是mongos，不再是mongod。这里不想新建脚本，故在启动脚本/etc/init.d/mongod上做些修改：
<code diff>
27c27
< mongod=${MONGOD-/usr/bin/mongod}
---
> mongod=${MONGOD-/usr/bin/mongos}
58c58
<   killproc -p "$PIDFILE" -d 300 /usr/bin/mongod
---
>   killproc -p "$PIDFILE" -d 300 /usr/bin/mongos
</code>
这样，执行mongod脚本时，实际运行的是mongos。

Mongos服务监听端口是27017，与数据库服务器一致。
==== 分片配置 ====

这里把每个复制集作为一个分片，整个集群共有两个分片。

分片配置必须通过Mongos进行，执行mongo连接到任何一台Mongos，执行：
<code>
$ mongo
>> sh.addShard("rs0/mongodb1.example.org:27017");
>> sh.addShard("rs1/mongodb4.example.org:27017");
>> exit
</code>

查看配置结果：
<code>
$ mongo
mongos> sh.status();
--- Sharding Status --- 
  sharding version: {
	"_id" : 1,
	"version" : 3,
	"minCompatibleVersion" : 3,
	"currentVersion" : 4,
	"clusterId" : ObjectId("51baa670676745ec9a53fa2d")
}
  shards:
	{  "_id" : "rs0",  "host" : "rs0/mongodb1.example.org:27017,mongodb2.example.org:27017,mongodb3.example.org:27017" }
	{  "_id" : "rs1",  "host" : "rs1/mongodb4.example.org:27017,mongodb5.example.org:27017,mongodb6.example.org:27017" }
  databases:
	{  "_id" : "admin",  "partitioned" : false,  "primary" : "config" }
	{  "_id" : "test_db1",  "partitioned" : false,  "primary" : "rs0" }
	{  "_id" : "test_db2",  "partitioned" : false,  "primary" : "rs1" }
</code>

至此，分片集群建立完毕！后续就可以对具体的数据库和集合进行分片了。


{{tag>MongoDB}}