w5wfwe 发表于 2014-8-4 10:06:23

mongodb集群Replica Set +Sharding高可用集群搭建(含认证)

一、概述
1、架构


2、唠叨概念

Replica Set
中文翻译:副本集
简单的说集群中包含了多份数据,保证主节点挂掉了,备用节点继续提供数据服务,提供的前提就是数据需要主节点一致
仲裁节点是一种特殊的节点,它本身不存储数据,主要的作用是决定哪一个备用节点在主节点挂掉之后提升为主节点,所以客户端不需要连接此节点。
这里虽然只有备节点,但是仍然需要一个仲裁节点来提升节点级别。我开始也不相信必须要有仲裁节点,但是自已也试过如果没有仲裁节点的话
主节点挂掉后,备节点还是备节点,所以咱们还需要它的。

主节点和备用节点
主备节点存储数据,仲裁节点不存储数据
默认情况:主节点提供增删查改功能,备节点不提供任何服务。但是可以设置备节点提供查询功能,这样就可以减少主节点的压力,当客户端进行数据查询时
请求自动转到备用节点上,这个设置叫做Read Preference Modes,同时Java客户端提供了简单的配置方式,可以不必直接对数据库操作。
二、地址和服务规划

192.168.0.178 master mongos:20000 config:21000 shard1:22001 shard2:22002 shard3:22003
192.168.0.180 slave1 mongos:20000 config:21000 shard1:22001 shard2:22002 shard3:22003
192.168.0.181 slave2 mongos:20000 config:21000 shard1:22001 shard2:22002 shard3:22003

三、版本介绍
操作系统版本:CentOS 6.4 64bit
mongodb版本:2.6.1 二进制通用包

四、准备工作
1、关闭iptables和selinux防火墙
2、主机名互为解析(可参考,非必须)
3、服务器之间时间同步(重点)
4、创建数据和日志存储目录

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mkdir -p /data/mongodb
cd /data/mongodb
mkdir mongos
mkdir mongos/log

mkdir config
mkdir config/{data,log}

mkdir shard1
mkdir shard1/{data,log}

mkdir shard2
mkdir shard2/{data,log}

mkdir shard3
mkdir shard3/{data,log}   
cd ~





五、mongodb安装配置
1、下载mongodb安装包
官网下载地址:http://www.mongodb.org/

2、下载解压mongodb二进制通用包,解压后就能使用
tar xf mongodb-linux-x86_64-2.6.1.tgz -C /usr/local/
cd /usr/local/
ln -sv mongodb-linux-x86_64-2.6.1 mongodb

3、配置mongodb环境变量
cat > /etc/profile.d/mongodb.sh << EOF
export MONGODB_HOME=/usr/local/mongodb
export PATH=\$PATH:\$MONGODB_HOME/bin
EOF
source /etc/profile.d/mongodb.sh

六、启动服务
1、分别在master、slave1和slave2服务器上启动配置服务器
mongod --configsvr --dbpath /data/mongodb/config/data --port 21000 --logpath /data/mongodb/config/log/config.log --fork

2、分别在master、slave1和slave2服务器上启动mongos服务器
mongos--configdb 192.168.0.178:21000,192.168.0.180:21000,192.168.0.181:21000 --port 20000 --logpath/data/mongodb/mongos/log/mongos.log --fork

3、分别在master、slave1和slave2服务器上配置分片副本集
mongod --shardsvr --replSet shard1 --port 22001 --dbpath /data/mongodb/shard1/data--logpath /data/mongodb/shard1/log/shard1.log --fork --nojournal--oplogSize 10

mongod --shardsvr --replSet shard2 --port 22002 --dbpath /data/mongodb/shard2/data--logpath /data/mongodb/shard1/log/shard2.log --fork --nojournal--oplogSize 10

mongod --shardsvr --replSet shard3 --port 22003 --dbpath /data/mongodb/shard3/data--logpath /data/mongodb/shard1/log/shard3.log --fork --nojournal--oplogSize 10

4、登陆任意一台mongodb服务器,比如
###设置第一个分片副本集,必须使用admin数据库
mongo 192.168.0.178:22001/admin
#定义副本集
> config = { _id:"shard1", members:[
                     {_id:0,host:"192.168.0.178:22001",priority:1},
                     {_id:1,host:"192.168.0.180:22001",priority:2},
                     {_id:2,host:"192.168.0.181:22001",arbiterOnly:true}
                ]
         }

#初始化副本集
> rs.initiate(config);


###设置第二个分片副本集,必须使用admin数据库
mongo 192.168.0.180:22002/admin
#定义副本集
> config = { _id:"shard2", members:[
                     {_id:0,host:"192.168.0.178:22002",arbiterOnly:true},
                     {_id:1,host:"192.168.0.180:22002",priority:1},
                     {_id:2,host:"192.168.0.181:22002",priority:1}
                ]
         }
#初始化副本集
> rs.initiate(config);



###设置第三个分片副本集,必须使用admin数据库
mongo 192.168.0.181:22003/admin
#定义副本集
> config = { _id:"shard3", members:[
                     {_id:0,host:"192.168.0.178:22003",priority:2},
                     {_id:1,host:"192.168.0.180:22003",arbiterOnly:true},
                     {_id:2,host:"192.168.0.181:22003",priority:1}
                ]
         }

#初始化副本集
> rs.initiate(config);
5、目前搭建了mongodb配置服务器、路由服务器,各个分片服务器,不过应用程序连接到 mongos 路由服务器并不能使用分片机制,还需要在程序里设置分片配置,让分片生效。
mongo 192.168.0.178:20000/admin
#串联路由服务器与分配副本集1
db.runCommand( { addshard : "shard1/192.168.0.178:22001,192.168.0.180:22001,192.168.0.181:22001"});
#串联路由服务器与分配副本集2
db.runCommand( { addshard : "shard2/192.168.0.178:22002,192.168.0.180:22002,192.168.0.181:22002"});
#串联路由服务器与分配副本集3
db.runCommand( { addshard : "shard3/192.168.0.178:22003,192.168.0.180:22003,192.168.0.181:22003"});

6、查看分片服务器配置
db.runCommand({listshards : 1 });

命令输出结果
mongos> db.runCommand({listshards : 1 });
{
"shards" : [
{
"_id" : "shard1",
"host" : "shard1/192.168.0.178:22001,192.168.0.180:22001"
},
{
"_id" : "shard2",
"host" : "shard2/192.168.0.178:22002,192.168.0.180:22002"
},
{
"_id" : "shard3",
"host" : "shard3/192.168.0.178:22003,192.168.0.180:22003"
}
],
"ok" : 1
}
因为192.168.0.181是每个分片副本集的仲裁节点,所以在上面结果没有列出来。

7、目前配置服务、路由服务、分片服务、副本集服务都已经串联起来了,但我们的目的是希望插入数据,数据能够自动分片,就差那么一点点,一点点。。。
连接在mongos上,准备让指定的数据库、指定的集合分片生效。

#指定uba分片生效
db.runCommand( { enablesharding :"uba"});

#指定数据库里需要分片的集合和片键
db.runCommand( { shardcollection : "uba.table1",key : {id: 1} } )

我们设置uba的 table1 表需要分片,根据 id 自动分片到 shard1 ,shard2,shard3 上面去。要这样设置是因为不是所有mongodb 的数据库和表 都需要分片!

8、登陆mongos添加用户

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# mongo 192.168.0.178:20000/admin
MongoDB shell version: 2.6.1
connecting to: 192.168.0.178:20000/admin
mongos> db
admin
mongos> db.addUser('admin','allentuns')
WARNING: The 'addUser' shell helper is DEPRECATED. Please use 'createUser' instead
Successfully added user: { "user" : "admin", "roles" : [ "root" ] }
mongos> db.addUser('admin_read','allentuns_read',true)#添加超级管理员可读用户
WARNING: The 'addUser' shell helper is DEPRECATED. Please use 'createUser' instead
Successfully added user: { "user" : "admin_read", "roles" : [ "read" ] }
mongos> use uba
switched to db uba
mongos> db.addUser('sa','123root')
WARNING: The 'addUser' shell helper is DEPRECATED. Please use 'createUser' instead
Successfully added user: { "user" : "sa", "roles" : [ "dbOwner" ] }
mongos> db.addUser('sa_read','123root_read',true)   #添加uba管理员可读用户
WARNING: The 'addUser' shell helper is DEPRECATED. Please use 'createUser' instead
Successfully added user: { "user" : "sa_read", "roles" : [ "read" ] }




9、关闭三台服务器的mongod和mongos服务
killall mongos && killall mongod

10、成keyfile:(每个进程的key file都保持一致)

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# openssl rand -base64 753 >keyfile
# chmod 600 keyfile #重点 必须
# cat keyfile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#将生成的keyfile 拷贝到mongod/mongos/config 进程对应的文件夹
# cp keyfile /data/mongodb/config/data/
# cp keyfile /data/mongodb/mongos/
# cp keyfile /data/mongodb/shard1/data/
# cp keyfile /data/mongodb/shard2/data/
# cp keyfile /data/mongodb/shard3/data/

然后通过scp的方式把这个文件分别拷贝到slave1和slave2机器的对应目录中
验证slave1服务器的keyfile文件
# find /data/mongodb -name keyfile
/data/mongodb/shard2/data/keyfile
/data/mongodb/shard1/data/keyfile
/data/mongodb/shard3/data/keyfile
/data/mongodb/config/data/keyfile
/data/mongodb/mongos/keyfile

验证slave2服务器的keyfile文件
#find /data/mongodb -name keyfile
/data/mongodb/shard2/data/keyfile
/data/mongodb/shard1/data/keyfile
/data/mongodb/shard3/data/keyfile
/data/mongodb/config/data/keyfile
/data/mongodb/mongos/keyfile




使用--keyFile参数指定前面生成的keyfile文件,重启三台机器全部mongod,mongos进程 

1、分别在master、slave1和slave2服务器上启动配置服务器
mongod --configsvr --dbpath /data/mongodb/config/data --port 21000 --logpath /data/mongodb/config/log/config.log --fork --keyFile /data/mongodb/config/data/keyfile

#注意在这个过程中,会报错,只需要再次执行chmod 600 /data/mongodb/config/data/keyfile 就可以

2、分别在master、slave1和slave2服务器上启动mongos服务器
mongos--configdb 192.168.0.178:21000,192.168.0.180:21000,192.168.0.181:21000 --port 20000--keyFile /data/mongodb/mongos/keyfile --logpath/data/mongodb/mongos/log/mongos.log --fork
#执行chmod 600 /data/mongodb/mongos/keyfile
3、分别在master、slave1和slave2服务器上配置分片副本集
mongod --shardsvr --replSet shard1 --port 22001 --keyFile /data/mongodb/shard1/data/keyfile --dbpath /data/mongodb/shard1/data--logpath /data/mongodb/shard1/log/shard1.log --fork --nojournal--oplogSize 10

mongod --shardsvr --replSet shard2 --port 22002 --keyFile /data/mongodb/shard2/data/keyfile --dbpath /data/mongodb/shard2/data--logpath /data/mongodb/shard1/log/shard2.log --fork --nojournal--oplogSize 10

mongod --shardsvr --replSet shard3 --port 22003 --keyFile /data/mongodb/shard3/data/keyfile --dbpath /data/mongodb/shard3/data--logpath /data/mongodb/shard1/log/shard3.log --fork --nojournal--oplogSize 10

#执行以下
chmod 600 /data/mongodb/shard1/data/keyfile
chmod 600 /data/mongodb/shard2/data/keyfile
chmod 600 /data/mongodb/shard3/data/keyfile

验证认证
需要认证,没有认证没有任何权限

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# mongo localhost:20000
MongoDB shell version: 2.6.1
connecting to: localhost:20000/test
Error while trying to show server startup warnings: not authorized on admin to execute command { getLog: "startupWarnings" }
mongos> show collections;
2014-08-03T12:02:48.535+0800 error: {
    "$err" : "not authorized for query on test.system.namespaces",
    "code" : 13
} at src/mongo/shell/query.js:131
mongos> use uba
switched to db uba
mongos> db
uba
mongos> show collections;
2014-08-03T12:03:10.923+0800 error: { "$err" : "not authorized for query on uba.system.namespaces", "code" : 13 } at src/mongo/shell/query.js:131




账户认证后状态

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#admin库认证
# mongo localhost:20000/admin -u admin -p allentuns
MongoDB shell version: 2.6.1
connecting to: localhost:20000/admin
mongos> show collections;
system.indexes
system.users
system.version
#uba库认证 读写权限用户
# mongo localhost:20000/uba -u sa -p 123root
MongoDB shell version: 2.6.1
connecting to: localhost:20000/uba
Error while trying to show server startup warnings: not authorized on admin to execute command { getLog: "startupWarnings" }
mongos> show collections;
system.indexes
table1
mongos> db.table1.count()
0
mongos> for (var i = 1; i <= 1000; i++)db.table1.save({id:i,name:"username"+i,age:i});
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
mongos> db.table1.count()
1000
mongos> db.table1.findOne()
{
    "_id" : ObjectId("53ddb52a65bb900f61e458a1"),
    "id" : 1,
    "name" : "username1",
    "age" : 1
}
mongos> db.auth('sa','123root')
1

#uba库 只读权限用户
# mongo localhost:20000/uba -u sa_read -p 123root_read
MongoDB shell version: 2.6.1
connecting to: localhost:20000/uba
Error while trying to show server startup warnings: not authorized on admin to execute command { getLog: "startupWarnings" }
mongos> db.auth('sa_read','123root_read')
1
mongos> db
uba
mongos> for (var i = 1; i <= 1000; i++)db.table1.save({id:i,name:"username"+i,age:i});
WriteResult({
    "writeError" : {
      "code" : 13,
      "errmsg" : "not authorized on uba to execute command { insert: \"table1\", documents: [ { id: 1000.0, name: \"username1000\", age: 1000.0, _id: ObjectId('53ddb5d62390d9a487087c87') } ], ordered: true }"
    }
})
mongos> db.table1.findOne()
{
    "_id" : ObjectId("53ddb52a65bb900f61e458a1"),
    "id" : 1,
    "name" : "username1",
    "age" : 1
}
mongos> db.table1.count()
1000





验证主从切换,现在在192.168.0.180 slave1集群上停掉22001端口的服务,看master是否能接替slave1主的工作

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# netstat -tnlp |grep mongo
tcp      0      0 0.0.0.0:22001               0.0.0.0:*                   LISTEN      1955/mongod         
tcp      0      0 0.0.0.0:22002               0.0.0.0:*                   LISTEN      2019/mongod         
tcp      0      0 0.0.0.0:22003               0.0.0.0:*                   LISTEN      2081/mongod         
tcp      0      0 0.0.0.0:20000               0.0.0.0:*                   LISTEN      1870/mongos         
tcp      0      0 0.0.0.0:21000               0.0.0.0:*                   LISTEN      1847/mongod         
# kill 1955
# netstat -tnlp |grep mongo
tcp      0      0 0.0.0.0:22002               0.0.0.0:*                   LISTEN      2019/mongod         
tcp      0      0 0.0.0.0:22003               0.0.0.0:*                   LISTEN      2081/mongod         
tcp      0      0 0.0.0.0:20000               0.0.0.0:*                   LISTEN      1870/mongos         
tcp      0      0 0.0.0.0:21000               0.0.0.0:*                   LISTEN      1847/mongod   
# mongo 192.168.0.178:22001/admin
MongoDB shell version: 2.6.1
connecting to: 192.168.0.178:22001/admin
Welcome to the MongoDB shell.
For interactive help, type "help".
For more comprehensive documentation, see
    http://docs.mongodb.org/
Questions? Try the support group
    http://groups.google.com/group/mongodb-user
Error while trying to show server startup warnings: not authorized on admin to execute command { getLog: "startupWarnings" }
shard1:PRIMARY> ^C
bye
# mongo 192.168.0.178:22002/admin
MongoDB shell version: 2.6.1
connecting to: 192.168.0.178:22002/admin
Error while trying to show server startup warnings: not authorized on admin to execute command { getLog: "startupWarnings" }
shard2:ARBITER> ^C
bye
# mongod --shardsvr --replSet shard1 --port 22001 --keyFile /data/mongodb/shard1/data/keyfile --dbpath /data/mongodb/shard1/data--logpath /data/mongodb/shard1/log/shard1.log --fork --nojournal--oplogSize 10
about to fork child process, waiting until server is ready for connections.
forked process: 2641
child process started successfully, parent exiting
# mongo 192.168.0.180:22001/admin
MongoDB shell version: 2.6.1
connecting to: 192.168.0.180:22001/admin
Error while trying to show server startup warnings: not authorized on admin to execute command { getLog: "startupWarnings" }
shard1:SECONDARY>



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