1.MongoDB分布式集群架构（一）Master-SlaverReplication模式（Master-SlaverReplication）这种模式从3.6版本开始就被废弃了。这种方式比单节点的可用性要好很多，可以用于备份、故障恢复、读扩展等。集群中的主从节点都运行MongoDB实例来完成数据的存储、查询和修改操作。主从复制模式的集群中只能有一个主节点。主节点提供所有的增、删、查、改服务。节点压力。另外，每个从节点都需要知道主节点的地址，主节点记录了对它的所有操作。从节点定期轮询主节点获取这些操作，然后在自己的数据副本上执行这些操作，从而保证从节点的数据与主节点相同。在主从复制集群中，当主节点出现故障时，只能手动干预指定新的主节点，而从节点不会自动升级为主节点。同时，在这段时间内，集群架构只能处于只读状态。(2)副本集模式(ReplicaSet)取代了Master-Slaver模式，是相互的主从关系。副本集复制并保存数据的多个副本。不同的服务器保存相同的数据，发生故障时自动切换。实施故障转移。这个集群有一个主节点和多个从节点，类似于主从复制模式，主从节点的工作也类似，但是副本集和主从复制的区别是：当集群中的主节点发生故障时，副本集可以自动投票，选举出新的主节点，并引导其余的从节点连接到新的主节点上，这个过程对应用程序是透明的。可以说MongoDB的副本集是一个主从复制，自带故障转移功能。MongoDB副本集采用N个mongod节点构建的高可用方案，具有自动容错和自动恢复功能。在副本集中，任何一个节点都可以是主节点，但是为了保持数据的一致性，主节点只能有一个。主节点负责写入和更新数据，并在更新数据的同时将操作信息写入名为oplog.log的日志文件中。主节点还负责指定其他节点为从节点，并设置从节点数据的可读性，使从节点分担集群读取数据的压力。另外，从节点会定时轮询读取oplog日志，根据日志内容同步更新自己的数据，与主节点保持一致。在某些场景下，用户还可以使用副本集来扩展读取性能。客户端有能力向不同的服务器发送读写操作，也可以在不同的数据中心获取不同的副本，扩展分布式应用的能力。副本集中还有一个额外的仲裁节点（不需要使用专用的硬件设备），负责在primary节点失效时参与选举新节点作为primary节点。副本集中的每个节点都会通过心跳信息检查自己的健康状态。当主节点出现故障时，多个从节点会触发新的选举操作，选举其中一个作为新的主节点。为了保证选举票数不同，副本集中的节点数保持为奇数。（3）分片模式（Sharding）副本集可以解决主节点故障导致的数据丢失或不可用的问题，但是当遇到需要存储海量数据时，副本集机制就束手无策了。副本集中的单个机器可能不足以存储数据，或者集群可能不够大以提供可接受的读写吞吐量。这就需要使用到MongoDB的分片（Sharding）技术，这是MongoDB的另一种集群部署方式。分片是指将数据拆分并存储在不同机器上的过程。分区有时也用来表示这个概念。通过将数据分布到不同的机器上，可以存储更多的数据并处理更大的负载，而不需要功能强大的大型计算机。2、Docker部署MongoDB集群（ReplicaSet模式-单机）mongodb版本信息：MongoDBshell版本v5.0.5MongoDB服务器版本：5.0.5单个shell脚本集成，多套分离，一步到位。Mongodb集群搭建（1）镜像下载dockerpullmongo:5.0.5（2）备份原数据库数据（如果需要）如原数据库启动命令：dockerrun-eTZ=Asia/Shanghai-d--namemongodb--restartalways\-p27017:27017\-v/opt/mongodb/data/configdb:/data/configdb\-v/opt/mongodb/data/db:/data/db\-v/opt/mongodb/backup:/data/backup\--log-optmax-size=10m\--log-optmax-file=1\mongo:5.0.5--auth1.进入原来的mongo容器：dockerexec-itmongodbbash2。备份原来的mongoRepository:mongodump--host127.0.0.1--port27017-uroot-pdb_root_password-o/data/backup--authenticationDatabaseadmin3.停止原来的mongo容器（如果部署在同一个端口冲突，停止第一）：dockerstopmongodb4。复制备份文件：mkdir/opt/mongo/mongo_mastercp/opt/mongodb/backup-r/opt/mongo/mongo_master(3)建立集群网络，在27018_mongo-master27019_mongo-salve27020_mongo-arbiter中为conf建立集群；do\echo"conflen=${#conf},port=${conf:0:5},name=${conf:6:${#conf}}";如果[${conf:0:5}==27018]然后dockernetworkcreatemongo-networkecho"createmongo-network"fidockerrun-d--restart=always\-p${conf:0:5}:27017\--name${conf:6:${#conf}}\-v/opt/mongo/${conf:6:${#conf}}/configdb/:/data/configdb\-v/opt/mongo/${conf:6:${#conf}}/db/:/data/db\-v/opt/mongo/${conf:6:${#conf}}/backup:/data/backup\--net=mongo-network\mongodb:5.0.5\mongod--dbpath/data/db--replSetmongoreplsetdone(4)配置集群1.在master容器中输入mongo：dockerexec-itmongo-mastermongo2。配置集群：IP为部署数据库的服务器IP，例如IP为10.9.21.12config={_id:"mongoreplset",version:1,members:[{_id:0,host:"10.9.21.12:27018",priority:5},{_id:1,host:"10.9.21.12:27019",priority:2},{_id:2,host:"10.9.21.12:27020",priority:3}]}rs.initiate(配置)3。出口：出口4。验证集群配置：dockerexec-itmongo-mastermongo将有以下提示：mongoreplset:PRIMARY>dockerexec-itmongo-salvemongo将有以下提示：mongoreplset:SECONDARY>dockerexec-itmongo-arbitermongo将有如下提示：mongoreplset:SECONDARY>(5)加载备份数据（如有必要）1.进入master容器：dockerexec-itmongo-masterbash2。加载备份数据：mongorestore--host127.0.0.1--port27017/data/backup/3。退出：exit(6)如果不需要加载备份数据，需要创建数据库用户1、在master容器中输入mongo：dockerexec-itmongo-mastermongo2。创建用户：使用admindb.createUser({user:"root",pwd:"db_root_password",roles:["root"]})db.auth("root","Synjones2021")db.createUser({user:"user01",pwd:"db_user01_password",roles:["readWriteAnyDatabase"]})exit(7)删除??mongo-mastermongo-salvemongo-arbiter中文件夹的已部署集群容器；do\dockerrm-f${文件夹};echo"删除${folder}完成";done(8)在27018_mongo-master27019_mongo-salve27020_mongo-arbiter中部署conf权限的集群；do\if[${conf:0:5}==27018]然后dockernetworkcreatemongo-networkecho"createmongo-networkcomplete"mkdir/opt/mongo/mongo-keyopensslrand-base64756>/opt/mongo/mongo-key/mongo-replication.keychmod400/opt/mongo/mongo-key/mongo-replication.keysudochown999:999/opt/mongo/mongo-key/mongo-replication.keyecho"createmongo-replication.keycomplete"fidockerrun-d--restart=always\-p${conf:0:5}:27017\--name${conf:6:${#conf}}\-v/opt/mongo/${conf:6:${#conf}}/configdb/:/data/configdb\-v/opt/mongo/${conf:6:${#conf}}/db/:/data/db\-v/opt/mongo/${conf:6:${#conf}}/backup:/data/backup\-v/opt/mongo/mongo-key/:/data/key\--net=mongo-network\mongodb:5.0.5\mongod--dbpath/data/db--replSetmongoreplset\--oplogSize128\--auth--keyFile=/data/key/mongo-replication.keydone(9)mongodb集群的连接地址如下：mongodb://user01:db_user01_password@10.9.21.12:27018,10.9.21.12:27019,10.9.21.12:27020(10)工具验证也可以使用Studio3TforMongoDB软件导出导入数据3、Docker部署MongoDB集群（ReplicaSet模式-多套）假设有两台机器：10.9.21.13（master）和10.9.21.11（slave）（1）备份原始数据库数据（如果需要），如作为原始数据库启动命令：dockerrun-eTZ=Asia/Shanghai-d--namemongodb--restartalways\-p27017:27017\-v/opt/mongodb/data/configdb:/data/configdb\-v/opt/mongodb/data/db:/data/db\-v/opt/mongodb/backup:/data/backup\--log-optmax-size=10m\--log-optmax-file=1\dining-mongo:1.0--auth1.进入原来的mongo容器：dockerexec-itmongodbbash2。备份原来的mongo库：mongodump--host127.0.0.1--port27017-uroot-pdb_root_password-o/data/backup--authenticationDatabaseadmin3。停止掉原来的mongo容器（如果部署在同一个端口先停止）：dockerstopmongodb4。复制备份文件（-v/opt/mongodb/backup:/data/backup）：复制备份文件进行备份（2）建立数据库集群网络假设有两台机器：10.9.21.13（master）和10.9。21.11（slave），两台机器都需要创建mongo-networkdockernetworklsdockernetworkcreatemongo-network（3）建立集群假设有两台机器：10.9.21.13（master），10.9.21.11（slave）10.9.21.13（master）dockerrun-d--restart=always\-p27017:27017\--namemongo-master\-v/opt/mongo/mongo_master/configdb/:/data/configdb\-v/opt/mongo/mongo_master/db/:/data/db\-v/opt/mongo/mongo_master/backup:/data/backup\--net=mongo-network\mongo:5.0.5\mongod--dbpath/data/db--replSetmongoreplset10.9.21.11(from)将备份文件复制到-v/opt/mongo/mongo-salve/backup中（如果需要）参考：输入备份文件文件夹备份：zip-rttt.zip*跨机复制：scp/opt/x/backup/tt.zip@10.9.21.13:/opt/mongo/mongo_master/backup解压：unziptt.zipdockerrun-d--restart=always\-p27018:27017\--namemongo-salve\-v/opt/mongo/mongo-salve/configdb/:/data/configdb\-v/opt/mongo/mongo-salve/db/:/data/db\-v/opt/mongo/mongo-salve/backup:/data/backup\--net=mongo-network\mongo:5.0.5\mongod--dbpath/data/db--replSetmongoreplsetdockerrun-d--restart=always\-p27019:27017\--namemongo-arbiter\-v/opt/mongo/mongo-arbiter/configdb/:/data/configdb\-v/opt/mongo/mongo-arbiter/db/:/data/db\-v/opt/mongo/mongo-arbiter/backup:/data/backup\--net=mongo-network\mongo:5.0.5\mongod--dbpath/data/db--replSetmongoreplset（四）配置集群1、进入master容器：dockerexec-itmongo-masterbash2。输入mongo：mongo3。配置集群：IP为部署数据库的服务器IPconfig={_id:"mongoreplset",version:1,members:[{_id:0,host:"10.9.21.13:27017",priority:5},{_id:1,host:"10.9.21.11:27018",priority:2},{_id:2,host:"10.9.21.11:27019",priority:3}]}rs.initiate(config)4.退出mongo：exit5。加载旧数据库的备份数据（如果需要，将3.1备份的数据复制到宿主机对应的挂载目录下）：mongorestore--host127.0.0.1--port27017/data/backup/6。退出容器：exit7。验证集群：10.9.21.13(master)dockerexec-itmongo-mastermongo会有如下提示：mongoreplset:PRIMARY>10.9.21.11(from)dockerexec-itmongo-salvemongo会有如下提示：mongoreplset：SECONDARY>10.9.21.11(from)dockerexec-itmongo-arbitermongo会有如下提示：mongoreplset:SECONDARY>(5)建立集群Permissionfile1.在10.9.21.13(primary)上，生成节点通信密钥：mkdir/opt/mongo/mongo-keyopensslrand-base64756>/opt/mongo/mongo-key/mongo-replication.key2.复制集群授权文件到10.9.21.11(slave)10.9.21.11(slave)创建目录/opt/mongo/mongo-keymkdir/opt/mongo/mongo-key10.9.21.13(master)执行下一个命令：scp/opt/mongo/mongo-key/mongo-replication.key@10.9.21.11:/opt/mongo/mongo-key/3。修改10.9.21.13(main)上的key权限chmod400/opt/mongo/mongo-key/mongo-replication.keysudochown999:999/opt/mongo/mongo-key/mongo-replication.key4.修改key权限on10.9.21.11(from)chmod400/opt/mongo/mongo-key/mongo-replication.keysudochown999:999/opt/mongo/mongo-key/mongo-replication.key(6)删除部署的集群容器dockerrm-fmongo-masterdockerrm-fmongo-salvedockerrm-fmongo-arbiter(7)以权限部署集群dockerrun-eTZ=Asia/Shanghai-d--restartalways\-p27017:27017\--namemongo-master\-v/opt/mongo/mongo_master/configdb/:/data/configdb\-v/opt/mongo/mongo_master/db/:/data/db\-v/opt/mongo/mongo_master/backup/:/data/backup\-v/opt/mongo/mongo-key/:/data/key\--net=mongo-network\--log-optmax-size=10m\--log-optmax-file=1\mongo:5.0.5\mongod--dbpath/data/db--replSetmongoreplset\--oplogSize128\--auth--keyFile=/data/key/mongo-replication.keydockerrun-eTZ=亚洲/上海-d--restartalways\-p27018:27017\--namemongo-salve\-v/opt/mongo/mongo-salve/configdb/:/data/configdb\-v/opt/mongo/mongo-salve/db/:/data/db\-v/opt/mongo/mongo-salve/backup/:/data/backup\-v/opt/mongo/mongo-key/:/data/key\--net=mongo-network\--log-optmax-size=10m\--log-optmax-file=1\mongo:5.0.5\mongod--dbpath/data/db--replSetmongoreplset\--oplogSize128\--auth--keyFile=/data/key/mongo-replication.keydockerrun-eTZ=Asia/Shanghai-d--restartalways\-p27019:27017\--namemongo-arbiter\-v/opt/mongo/mongo-arbiter/configdb/:/data/configdb\-v/opt/mongo/mongo-arbiter/db/:/data/db\-v/opt/mongo/mongo-arbiter/backup/:/data/backup\-v/opt/mongo/mongo-key/:/data/key\--net=mongo-network\--log-optmax-size=10m\--log-optmax-file=1\mongo:5.0。5\mongod--dbpath/data/db--replSetmongoreplset\--oplogSize128\--auth--keyFile=/data/key/mongo-replication.key
