適用場景：生產環境搭建高可用 MongoDB 副本集，確保數據冗餘與自動故障轉移
MongoDB 版本：7.0.28（社區版）
操作系統：CentOS 7.9
架構：1 主（Primary） + 2 從（Secondary），共 3 個數據承載節點（P-S-S）
文件系統：XFS（推薦 XFS）
一、為什麼需要副本集？
MongoDB 副本集（Replica Set）是實現 高可用性 和 數據冗餘 的核心機制：
- 自動故障轉移：主節點宕機後，從節點自動選舉新主，服務不中斷；
- 數據多副本：每個從節點保存完整數據副本，防止單點數據丟失；
- 讀寫分離（可選）：從節點可承擔部分讀請求，提升系統吞吐。
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推薦配置：3 個數據節點（P-S-S），主節點負責所有寫入操作，從節點則從主節點複製數據，提供讀操作的負載均衡，兩個從節點都可以在選舉中成為主節點。
二、環境準備
1. 服務器信息
| 主機名 | IP 地址 | 角色 |
|---|---|---|
| mongo-node1 | 10.0.0.10 | Primary |
| mongo-node2 | 10.0.0.11 | Secondary |
| mongo-node3 | 10.0.0.12 | Secondary |
所有操作需在 三台主機上分別執行（除非特別説明）。
2. 系統初始化（所有節點）
# 配置 yum 源
wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo https://mirrors.huaweicloud.com/repository/conf/CentOS-7-anon.repo
yum clean all && yum makecache
# 安裝基礎工具
yum install -y telnet bind-utils net-tools vim-enhanced lrzsz unzip gcc gcc-c++ ntpdate vim sysstat nmap
# 時間同步
ntpdate -s ntp1.aliyun.com
# 關閉 SELinux
setenforce 0
sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/g' /etc/sysconfig/selinux
# 關閉防火牆與 postfix
systemctl stop firewalld && systemctl disable firewalld
systemctl stop postfix && systemctl disable postfix
# 設置主機名（每台不同）
hostnamectl set-hostname mongo-node1 # node2 改為 mongo-node2，以此類推
# 配置 hosts
cat >> 'EOF' << /etc/hosts
10.0.0.10 mongo-node1
10.0.0.11 mongo-node2
10.0.0.12 mongo-node3
EOF
三、系統優化與用户配置
# 設置最大文件與最大進程打開數 cat >> /etc/security/limits.conf << EOF mongodb soft nproc 65535 mongodb hard nproc 65535 mongodb soft nofile 81920 mongodb hard nofile 81920 EOF # 關閉透明大頁，並使設置開機自啓 echo "never" > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled echo "never" > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag chmod +x /etc/rc.d/rc.local vim /etc/rc.d/rc.local if test -f /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled; then echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled fi if test -f /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag; then echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag fi # 內核調優 cat /etc/sysctl.conf vm.swappiness=0 net.core.somaxconn = 65535 net.ipv4.tcp_fin_timeout = 30 net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1 net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 65535 net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 65535 fs.file-max = 1000000 fs.inotify.max_user_watches = 65536 vm.max_map_count=262144 # 創建 mongodb 用户與目錄 useradd -r -s /sbin/nologin mongodb mkdir -p /app/data/mongodb/{db,logs,conf} chown -R mongodb:mongodb /app/data
四、安裝 MongoDB 7.0
# 安裝依賴
yum install -y libcurl openssl xz-libs
# 下載並解壓 MongoDB
wget https://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-rhel70-7.0.28.tgz
tar -xzf mongodb-linux-x86_64-rhel70-7.0.28.tgz -C /app/
mv /app/mongodb-linux-x86_64-rhel70-7.0.28 /app/mongodb
chown -R mongodb:mongodb /app/mongodb
# 配置環境變量
cat >> /etc/profile << EOF
export MONGODB_HOME=/app/mongodb
export PATH=$MONGODB_HOME/bin:$PATH
EOF
source /etc/profile
# 配置文件（所有節點內容一致）
cat >> /app/data/mongodb/conf/mongod.conf <<EOF
storage:
dbPath: /app/data/mongodb/db
wiredTiger:
engineConfig:
cacheSizeGB: 5 # 根據內存調整
systemLog:
destination: file
logAppend: true
path: /app/data/mongodb/logs/mongod.log
logRotate: rename
net:
port: 27017
bindIp: 0.0.0.0
processManagement:
fork: false # systemd 管理時不 fork
replication:
replSetName: rs0
operationProfiling:
slowOpThresholdMs: 3000 # 記錄慢操作的閾值，單位為毫秒
mode: slowOp
#security: # 認證
# authorization: enabled
# keyFile: /app/data/mongodb/conf/mongo-keyfile
EOF
# 添加權限
chown mongodb:mongodb /app/data/mongodb/conf/mongod.conf
# 生成密鑰文件（僅在主節點執行，然後複製到 node2、node3 的相同路徑，注意權限）
openssl rand -base64 753 >/app/data/mongodb/conf/mongo-keyfile
chmod 600 /app/data/mongodb/conf/mongo-keyfile
chown mongodb:mongodb /app/data/mongodb/conf/mongo-keyfile
# 配置 systemd 服務（所有節點）
cat >> /etc/systemd/system/mongodb.service <<EOF
[Unit]
Description=MongoDB Database Server (Binary Install)
Documentation=https://docs.mongodb.org/manual
After=network.target
Wants=network.target
[Service]
Type=simple
User=mongodb
Group=mongodb
ExecStart=/app/mongodb/bin/mongod -f /app/data/mongodb/conf/mongod.conf
Restart=on-failure
RestartSec=10
TimeoutSec=300
LimitNOFILE=64000
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
systemctl daemon-reload
systemctl enable --now mongodb
systemctl status mongodb # 檢查是否啓動成功
出處：https://www.cnblogs.com/liucx/
五、初始化副本集
1. 安裝 mongosh（僅需在一台節點操作）
wget https://repo.mongodb.org/yum/redhat/7/mongodb-org/7.0/x86_64/RPMS/mongodb-mongosh-2.2.15.x86_64.rpm rpm -ivh mongodb-mongosh-2.2.15.x86_64.rpm
2. 連接並初始化副本集（先不啓用認證）
注意：首次初始化時，mongod.conf 中 暫時註釋掉 security 部分，否則無法無認證連接。
mongosh mongo-node1:27017 // 在 mongosh 中執行 rs.initiate({ _id: "rs0", members: [ { _id: 0, host: "mongo-node1:27017" }, { _id: 1, host: "mongo-node2:27017" }, { _id: 2, host: "mongo-node3-:27017" } ] }) ## 成功後提示：{ ok: 1 }，shell 提示符變為 rs0:PRIMARY>
3. 驗證副本集狀態
rs.conf() // 查看配置 rs.status() // 查看各節點狀態（應顯示 1 Primary + 2 Secondary）
4. 創建管理員賬號
use admin db.createUser({ user: "root", pwd: "T6WBVZBAdY1ddflzq", // 請務必使用強密碼並妥善保管 roles: [{ role: "root", db: "admin" }] })
六、啓用認證並重啓服務
1. 取消註釋 security 配置
確保 /app/data/mongodb/conf/mongod.conf 中包含：
security:
authorization: enabled
keyFile: /app/data/mongodb/conf/mongo-keyfile
2. 滾動重啓 MongoDB 服務
為避免集羣腦裂，按以下順序操作：
# 1. 先停止兩個從節點 ssh mongo-node2 "systemctl stop mongodb" ssh mongo-node3 "systemctl stop mongodb" # 2. 再停止主節點 systemctl stop mongodb # 3. 先啓動主節點 systemctl start mongodb # 4. 再啓動兩個從節點 ssh mongo-node2 "systemctl start mongodb" ssh mongo-node3 "systemctl start mongodb"
七、驗證副本集與數據同步
1. 使用認證方式連接
mongosh "mongodb://mongo-node1:27017" -u root -p 'T6WBVZBAdY1ddflzq' --authenticationDatabase admin
2. 查看副本集狀態
rs.conf() // 查看配置 rs.status() // 查看各節點狀態（應顯示 1 Primary + 2 Secondary）
3. 插入測試數據（驗證同步）
use test db.tt.insertOne({ articleid: "100003", content: "今天天氣真好，陽光明媚", userid: "1001", nickname: "liu" })
4. 查詢數據（可在任意節點驗證）
db.tt.find().pretty()
從節點默認不允許讀取（出於一致性考慮），如需讀從，需顯式開啓：
// 在從節點執行 rs.slaveOk(true) db.tt.find()
附：連接字符串示例（應用端使用）
mongodb://root:T6WBVZBAdY1ddflzq@10.0.0.10:27017,10.0.0.10:27017,10.0.0.10:27017/?replicaSet=rs0&authSource=admin&readPreference=primary
注意事項：
認證與權限：啓用副本集時，務必配置安全性（如 必須設置為 600權限 和 配置用户權限）。
網絡延遲：使用 rs.status() 中的 pingMs 字段監控節點間延遲，建議 < 10ms。確保節點之間的網絡連接良好，以減少數據同步延遲。
節點數量：推薦奇數個數據承載節點（如 3、5），避免“腦裂。最小高可用配置為 3 節點（P-S-S）；若成本受限，可採用 2 數據節點 + 1 仲裁節點（Arbiter），但仲裁節點不存儲數據，。
數據一致性：默認情況下，所有讀寫操作都在 Primary 上執行，保證強一致性。
參考：
Mongodb生產説明：https://www.mongodb.com/zh-cn/docs/manual/administration/production-notes/
Mongodb副本集説明：https://www.mongodb.com/zh-cn/docs/v7.0/core/replica-set-architecture-three-members/
Mongodb部署説明：https://www.mongodb.com/zh-cn/docs/v7.0/tutorial/deploy-replica-set/
