CentOS下MongoDB集群搭建指南（副本集与分片集群）

MongoDB集群分为**副本集（Replica Set）和分片集群（Sharded Cluster）**两种常见模式。副本集通过数据冗余实现高可用，分片集群通过水平分片提升数据处理能力。以下是CentOS系统下的详细搭建步骤：

一、准备工作

1. 系统要求：CentOS 7及以上版本，所有节点时间同步（建议使用NTP服务）。
2. 依赖安装：确保系统已安装wget、vim等基础工具。
3. 网络配置：所有节点之间网络互通，关闭防火墙或开放MongoDB默认端口（27017、27018、27019等）。

   sudo firewall-cmd --zone=public --add-port=27017/tcp --permanent
   sudo firewall-cmd --reload
   

二、安装MongoDB

在所有集群节点上执行以下步骤安装MongoDB：

1. 添加MongoDB官方YUM源：

   echo "[mongodb-org-4.4]
   name=MongoDB Repository
   baseurl=https://repo.mongodb.org/yum/redhat/$releasever/mongodb-org/4.4/x86_64/
   gpgcheck=1
   enabled=1
   gpgkey=https://www.mongodb.org/static/pgp/server-4.4.asc" | sudo tee /etc/yum.repos.d/mongodb-org-4.4.repo
   

2. 安装MongoDB：

   sudo yum install -y mongodb-org
   

3. 启动服务并设置开机自启：

   sudo systemctl start mongod
   sudo systemctl enable mongod
   

三、搭建副本集集群（高可用）

副本集是MongoDB的核心高可用方案，至少需要3个节点（1主2从）。

1. 配置每个节点的mongod.conf

编辑/etc/mongod.conf，添加以下配置（以节点1为例，节点2、3需修改port和dbPath）：

storage:
  dbPath: /var/lib/mongo/node1  # 数据存储路径
  journal:
    enabled: true
systemLog:
  destination: file
  path: /var/log/mongodb/node1.log  # 日志路径
  logAppend: true
net:
  bindIp: 0.0.0.0  # 允许所有IP连接
  port: 27017  # 节点端口
replication:
  replSetName: rs0  # 副本集名称（所有节点必须一致）

2. 创建数据目录并启动服务

sudo mkdir -p /var/lib/mongo/node1
sudo chown -R mongod:mongod /var/lib/mongo/node1
sudo systemctl start mongod
sudo systemctl enable mongod

3. 初始化副本集

连接到任意节点（如节点1），执行初始化命令：

mongo --host 192.168.1.10 --port 27017  # 替换为节点1的IP

在Mongo shell中输入：

rs.initiate({
  _id: "rs0",
  members: [
    { _id: 0, host: "192.168.1.10:27017" },  # 节点1
    { _id: 1, host: "192.168.1.11:27017" },  # 节点2
    { _id: 2, host: "192.168.1.12:27017" }   # 节点3
  ]
})

4. 验证副本集状态

rs.status()

正常状态应显示所有节点为SECONDARY（从节点）或PRIMARY（主节点）。

四、搭建分片集群（水平扩展）

分片集群适用于大规模数据存储，由配置服务器（Config Server）、分片服务器（Shard）、**路由服务器（mongos）**三部分组成。

1. 配置配置服务器（3节点）

配置服务器存储集群元数据，必须为副本集。

• 编辑mongod.conf（每个节点）：

  storage:
    dbPath: /var/lib/mongo/configdb  # 数据路径
  systemLog:
    destination: file
    path: /var/log/mongodb/configdb.log
    logAppend: true
  net:
    bindIp: 0.0.0.0
    port: 27019  # 配置服务器端口
  sharding:
    clusterRole: configsvr  # 指定为配置服务器角色
  

• 启动服务：

  sudo systemctl start mongod
  sudo systemctl enable mongod
  

• 初始化副本集：

  mongo --host 192.168.1.10 --port 27019
  

  输入：

  rs.initiate({
    _id: "configReplSet",
    configsvr: true,
    members: [
      { _id: 0, host: "192.168.1.10:27019" },
      { _id: 1, host: "192.168.1.11:27019" },
      { _id: 2, host: "192.168.1.12:27019" }
    ]
  })
  

2. 配置分片服务器（3节点/分片）

分片服务器存储实际数据，每个分片建议为副本集。

• 编辑mongod.conf（每个分片节点，如分片1的节点1）：

  storage:
    dbPath: /var/lib/mongo/shard1  # 数据路径
  systemLog:
    destination: file
    path: /var/log/mongodb/shard1.log
    logAppend: true
  net:
    bindIp: 0.0.0.0
    port: 27018  # 分片端口
  sharding:
    clusterRole: shardsvr  # 指定为分片角色
  

• 启动服务：

  sudo systemctl start mongod
  sudo systemctl enable mongod
  

3. 配置路由服务器（mongos）

mongos是应用与集群的接口，负责请求路由。

• 编辑mongos.conf：

  systemLog:
    destination: file
    path: /var/log/mongodb/mongos.log
    logAppend: true
  net:
    bindIp: 0.0.0.0
    port: 27017  # mongos端口
  sharding:
    configDB: configReplSet/192.168.1.10:27019,192.168.1.11:27019,192.168.1.12:27019  # 配置服务器副本集
  

• 启动服务：

  mongos -f /etc/mongos.conf
  

4. 添加分片到集群

连接到mongos，执行以下命令：

mongo --host 192.168.1.10 --port 27017

输入：

sh.addShard("shard1/192.168.1.20:27018,192.168.1.21:27018,192.168.1.22:27018")  # 替换为分片1的节点IP

5. 启用数据库和集合分片

• 启用数据库分片：

  sh.enableSharding("mydatabase")  # 替换为目标数据库
  

• 对集合分片（需指定分片键，如id字段）：

  use mydatabase
  db.mycollection.createIndex({ id: 1 })  # 创建索引（分片键必须有索引）
  sh.shardCollection("mydatabase.mycollection", { id: 1 })  # 分片集合
  

6. 验证集群状态

sh.status()

正常状态应显示配置服务器、分片服务器、路由服务器均已连接，且分片键配置正确。

五、常见问题排查

1. 连接失败：检查防火墙是否开放对应端口，节点IP是否可达。
2. 副本集初始化失败：确保所有节点配置一致，且至少3个节点。
3. 分片集群无法添加分片：确认配置服务器副本集已初始化，mongos配置正确。

通过以上步骤，即可在CentOS系统上搭建MongoDB副本集或分片集群，满足高可用或水平扩展需求。