centos搭建单机伪分布式MongoDB集群

一、实验任务要求

使用一台虚拟机搭建伪分布式的MongoDB集群。集群有六台机器，分成六个副本集，S1,S2,S3,S4,S5,S6，每个副本集分三个节点。同一副本集中的节点有一个主节点，两个从节点，从节点的数据与主节点一致；OS为mongos进程（路由服务器）；C为config server（配置服务器），设置了三个配置服务器。熟悉使用MongoDB的增删改查操作。

1.安装与配置

（1）首先，从官网上下载好安装包解压到opt文件夹，命名为mongodb

tar -zxvf /home/syp/mongodb-src-r4.2.6.tar.gz
配置环境变量
vi /etc/profile
export PATH=$PATH:/opt/mongodb/bin
source /etc/profile

（2）设计配置MongoDB集群

新建一个文件夹用来存放配置文件以便我们进行启动集群，这里我在opt文件夹下新建了mongo文件夹，在这个文件夹下又新建了6个文件夹，分别代表不同的机器，每个机器的文件夹下有几个进程就配置几个文件夹用来存储数据。这里的设计如下图：

接下来我们要对这些进程配置启动文件，命名为数字的文件为数据分片的配置文件，命名为C的文件为配置分片的配置文件，命名为OS的配置文件为路由服务器进程的配置文件。这三者的配置文件所要配置的地方有所不同，下面以数据分片的修改为例，对配置不同的地方加以注释。这些文件均放在刚才我们配置的第一级目录下以便启动。

（3）配置文件的修改

接下来我以配置数据分片的配置文件为例，配置1号机器下的1号进程。
修改日志文件路径：path: /opt/mongo/1/1/mongod.log

修改db文件存储目录的路径：dbPath: /opt/mongo/1/1

修改进程文件路径：pidFilePath: /opt/mongo/1/1/mongod.pid

端口号配置为之前设计好的端口：port: 9011

bindIp修改为0.0.0.0

副本集修改为设计时的名字

集群角色：clusterRole: shardsvr（代表存储数据）如果是配置文件则为configsvr

这样我们就配置好一个进程的配置文件了，但是注意一定要按照上面的格式去编辑配置文件，像sharding之后要有冒号，角色clusterRole要有缩进，代表clusterRole是sharding的一个子参数，同样shardsvr前面也要有空格，这是yum的语法格式。这些只是为了方便我们启动节点，也可以启动时加这些参数，但那样就过显繁琐。
重复以上步骤配置所有进程的配置文件，主要需要改的地方，一是路径，二是端口，三是角色。
但对于OS配置文件需要注意，因为OS就是个路由服务器，无存储，无副本：存储去掉

副本去掉

注意告诉路由配置信息在哪（可任选一个配置副本的路径）

最后配置完毕，文件夹下的结构应该是这样：

（4）启动mongodb并进行分组

使用ps aux|grep mongod查看一下进程，显示如上表示成功。
接下来按照之前设计进行分组:

mongo --port 9011
cfg={
    _id:"S1", members:[{
    _id:0,host:'192.168.43.101:9011'}, {
    _id:1,host:'192.168.43.101:9021'}, {
    _id:2,host:'192.168.43.101:9031'}]};  
rs.initiate(cfg)

显示如上，则表示成功。同样步骤完成所有的分组。

（5）启动并连接mongos

mongos -f os.conf

mongo --port 9014

告诉mongos我们刚才的分片情况

sh.addShard("S1/192.168.43.101:9011")
sh.addShard("S2/192.168.43.101:9022")
sh.addShard("S3/192.168.43.101:9033")
sh.addShard("S4/192.168.43.101:9043")
sh.addShard("S5/192.168.43.101:9053")
sh.addShard("S6/192.168.43.101:9063")

使用sh.status()命令查看分片情况

以上MongoDB就配置完成了，接下来我们熟悉使用一下这个数据库。

2.熟悉使用

（1）创建新的数据库并进行操作

use admin 转换到admin数据库下面

我们现在想建个数据库，并让我的集群为他服务，则要

db.runCommand({
    enableSharding:"stumis"}) 
db.runCommand({
    shardCollection:"stumis.students",key:{
    "_id":"hashed"}})

可以发现我们的数据库多了一个stumis数据库，并对他启动了数据分片的功能。然后我创建这个数据库下的students集合（文档数据库中多个文档构成集合，没有表的概念），针对id用hash的方式做分片。

（2）对新建数据库stumis进行操作

首先要转换到stumis数据库下，use stumis

Mongodb支持JavaScript语言，可采用编程方式对数据库进行操作，我们使用for循环向数据库插入数据。

注意语法，可以看出操作十分类似SQL，向students集合中插入多个学生文档，有姓名和年龄属性。
看一下插入结果情况：
db.students.find()

查看一下分片情况db.status()

可以发现数据库stumis的集合students进行了分片，每个S上存了两块。
查询年龄小于20的学生

db.students.find({
    age: {
    $lt: 20}}).pretty()

将查询结果按年龄倒序排序

db.students.find({
    age: {
    $lt: 20}}).pretty().sort({
    "age":-1})

综上，通过一系列设计与实验，搭建好了mongodb数据库，搭建的过程感觉上确实很麻烦，但是，搭建完成后的使用十分便捷，不仅感受到了文档数据库相对其他数据库而言，灵活查询操作的强大功能，又拥有JavaScript编程式的操作支持。

将数据分片的配置文件给出样例：

# mongod.conf

# for documentation of all options, see:
#   http://docs.mongodb.org/manual/reference/configuration-options/

# where to write logging data.
systemLog:
  destination: file
  logAppend: true
#!!!
  path: /opt/mongo/1/1/mongod.log

# Where and how to store data.
storage:
#!!!
  dbPath: /opt/mongo/1/1
  journal:
    enabled: true
#  engine:
#  wiredTiger:

# how the process runs
processManagement:
  fork: true  # fork and run in background
#!!!
  pidFilePath: /opt/mongo/1/1/mongod.pid  # location of pidfile
  timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo

# network interfaces
net:
#!!!
  port: 9011
#!!!
  bindIp: 0.0.0.0  # Enter 0.0.0.0,:: to bind to all IPv4 and IPv6 addresses or, alternatively, use the net.bindIpAll setting.


#security:

#operationProfiling:

replication:
#!!!
  replSetName: S1

sharding:
#!!!
  clusterRole: shardsvr

## Enterprise-Only Options

#auditLog:

#snmp:

将OS路由配置文件样例给出如下：

# mongod.conf

# for documentation of all options, see:
#   http://docs.mongodb.org/manual/reference/configuration-options/

# where to write logging data.
systemLog:
  destination: file
  logAppend: true
#!!!
  path: /opt/mongo/1/4/mongos.log

# Where and how to store data.
#storage:
#!!!
#  dbPath: /opt/mongo/1/4
#  journal:
#    enabled: true
#  engine:
#  wiredTiger:

# how the process runs
processManagement:
  fork: true  # fork and run in background
#!!!
  pidFilePath: /opt/mongo/1/4/mongos.pid  # location of pidfile
  timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo

# network interfaces
net:
#!!!
  port: 9014
#!!!
  bindIp: 0.0.0.0  # Enter 0.0.0.0,:: to bind to all IPv4 and IPv6 addresses or, alternatively, use the net.bindIpAll setting.


#security:

#operationProfiling:

#replication:
#!!!

sharding:
#!!!
  configDB: C/192.168.10.101:9024
## Enterprise-Only Options

#auditLog:

#snmp:

将操作流程命令给出如下：

1、规划

1：1、5、6、os
2：1、2、6、c
3：1、2、3、c
4：2、3、4、c
5：3、4、5
6：4、5、6

2、创建配置文件和目录

3、启动mongod
mongod -f 11.conf
mongod -f 12.conf
mongod -f 13.conf
mongod -f 21.conf
mongod -f 22.conf
mongod -f 23.conf
mongod -f 24.conf
mongod -f 31.conf
mongod -f 32.conf
mongod -f 33.conf
mongod -f 34.conf
mongod -f 41.conf
mongod -f 42.conf
mongod -f 43.conf
mongod -f 44.conf
mongod -f 51.conf
mongod -f 52.conf
mongod -f 53.conf
mongod -f 61.conf
mongod -f 62.conf
mongod -f 63.conf

4、分组
mongo --port 9011
cfg={
    _id:"S1", members:[{
    _id:0,host:'192.168.43.101:9011'}, {
    _id:1,host:'192.168.43.101:9021'}, {
    _id:2,host:'192.168.43.101:9031'}]};  
rs.initiate(cfg)

mongo --port 9022
cfg={
    _id:"S2", members:[{
    _id:0,host:'192.168.43.101:9022'}, {
    _id:1,host:'192.168.43.101:9032'}, {
    _id:2,host:'192.168.43.101:9041'}]};
rs.initiate(cfg)

mongo --port 9033
cfg={
    _id:"S3", members:[{
    _id:0,host:'192.168.43.101:9033'}, {
    _id:1,host:'192.168.43.101:9042'}, {
    _id:2,host:'192.168.43.101:9051'}]};  
rs.initiate(cfg)

mongo --port 9043
cfg={
    _id:"S4", members:[{
    _id:0,host:'192.168.43.101:9043'}, {
    _id:1,host:'192.168.43.101:9052'}, {
    _id:2,host:'192.168.43.101:9061'}]};  
rs.initiate(cfg)

mongo --port 9053
cfg={
    _id:"S5", members:[{
    _id:0,host:'192.168.43.101:9053'}, {
    _id:1,host:'192.168.43.101:9062'}, {
    _id:2,host:'192.168.43.101:9012'}]};  
rs.initiate(cfg)

mongo --port 9063
cfg={
    _id:"S6", members:[{
    _id:0,host:'192.168.43.101:9063'}, {
    _id:1,host:'192.168.43.101:9013'}, {
    _id:2,host:'192.168.43.101:9023'}]};  
rs.initiate(cfg)

mongo --port 9024
cfg={
    _id:"C", members:[{
    _id:0,host:'192.168.43.101:9024'}, {
    _id:1,host:'192.168.43.101:9034'}, {
    _id:2,host:'192.168.43.101:9044'}]};  
rs.initiate(cfg)

5、启动并连接mongos

mongos -f os.conf
mongo --port 9014

6、增加分片

sh.addShard("S1/192.168.43.101:9011")
sh.addShard("S2/192.168.43.101:9022")
sh.addShard("S3/192.168.43.101:9033")
sh.addShard("S4/192.168.43.101:9043")
sh.addShard("S5/192.168.43.101:9053")
sh.addShard("S6/192.168.43.101:9063")

7、启动数据分片功能
use admin
db.runCommand({
    enableSharding:"stumis"}) 
db.runCommand({
    shardCollection:"stumis.students",key:{
    "_id":"hashed"}})

8、批量插入数据
use stumis

for(var i=1; i<=100; i++) {
     db.students.insert( {
    name:"S"+i,age:i});}

9、查看分片效果
sh.status()