关于MongoDB分布式高可用集群实现

一、环境准备

1.本例使用3台Linux主机，IP地址如下：

Server A: 192.168.1.231
Server B: 192.168.1.232
Server C: 192.168.1.233

2.根据需要，开启相应主机防火墙的相关端口。本次需要用到3台主机，所以开启这3台主机的以下端口：

-A INPUT -m state --state NEW -m tcp -p tcp --dport 27017 -j ACCEPT
-A INPUT -m state --state NEW -m tcp -p tcp --dport 27018 -j ACCEPT
-A INPUT -m state --state NEW -m tcp -p tcp --dport 27019 -j ACCEPT
-A INPUT -m state --state NEW -m tcp -p tcp --dport 20000 -j ACCEPT

二、搭建分布式集群

运用MongoDB的复制集（Replica Sets）+分片（Sharding）就能实现MongoDB分布式高可用的集群。

分片（sharding）能够增加更多的机器来应对不断增加的负载和数据，也不影响应用。

复制集（Replica Sets）能确保每个分片节点都具有自动备份、自动故障恢复能力。

1.集群的环境

架构图：


主机设计：



2.配置Replica Sets

创建数据目录：

mkdir -p /data/{shard1-1,shard2-1,config}          #在serverA上
mkdir -p /data/{shard1-2,shard2-2,config}          #在serverB上
mkdir -p /data/{shard1-3,shard2-3,config}          #在serverC上

2.1配置shard1的Replica Sets：

#在serverA上启动shard1-1

./mongod --fork --shardsvr --port 27018 --dbpath /data/shard1-1/ --logpath /data/shard1-1/shard1-1.log --logappend --replSet shard1 --directoryperdb

#在serverB上启动shard1-2

./mongod --fork --shardsvr --port 27018 --dbpath /data/shard1-2/ --logpath /data/shard1-2/shard1-2.log --logappend --replSet shard1 --directoryperdb

#在serverC上启动shard1-3

./mongod --fork --shardsvr --port 27018 --dbpath /data/shard1-3/ --logpath /data/shard1-3/shard1-3.log --logappend --replSet shard1 --directoryperdb

用mongo连接其中一台主机的27018端口的mongod，初始化复制集shard1：
./mongo --port 27018

>config={_id:'shard1',members:[
{_id:0,host:'192.168.1.231:27018',priority:2},
{_id:1,host:'192.168.1.232:27018',priority:1},
{_id:2,host:'192.168.1.233:27018',arbiterOnly:true}]
}

>rs.initiate(config)

2.2 配置shard2的Replica Sets

 
#在serverA上启动shard2-1

./mongod --fork --shardsvr --port 27019 --dbpath /data/shard2-1/ --logpath /data/shard2-1/shard2-1.log --logappend --replSet shard2 --directoryperdb

#在serverB上启动shard2-2

./mongod --fork --shardsvr --port 27019 --dbpath /data/shard2-2/ --logpath /data/shard2-2/shard2-2.log --logappend --replSet shard2 --directoryperdb

#在serverC上启动shard2-3

./mongod --fork --shardsvr --port 27019 --dbpath /data/shard2-3/ --logpath /data/shard2-3/shard2-3.log --logappend --replSet shard2 --directoryperdb

用mongo连接其中一台主机(建议在ServerB上)的27019端口的mongod，初始化复制集shard2：
./mongo --port 27019

>config={_id:'shard2',members:[
{_id:0,host:'192.168.1.231:27019',arbiterOnly:true},
{_id:1,host:'192.168.1.232:27019',priority:1},
{_id:2,host:'192.168.1.233:27019',priority:2}]
}

>rs.initiate(config)

3.配置config server

#在3台主机中分别启动配置服务

./mongod --configsvr --port 20000 --dbpath /data/config/ --logpath /data/config/config.log –replSet configdb --logappend --fork

用mongo连接其中一台主机的20000端口的mongod，初始化复制集configdb：
./mongo –port 20000

>configdb1={_id:'configdb',members:[
{_id:0,host:'192.168.1.231:20000',priority:3},
{_id:1,host:'192.168.1.232:20000',priority:1},
{_id:2,host:'192.168.1.233:20000',priority:2}]
}

>rs.initiate(configdb1)

4.配置router server

#在3台主机中分别运行mongos服务

./mongos --configdb configdb/192.168.1.231:20000,192.168.1.232:20000,192.168.1.233:20000 --port 27017 --logpath /data/mongos.log --logappend –fork

5.配置分片（shard cluster）

#连接到其中一台机器的端口27017的mongos进程，并切换到admin数据库添加分片shard1和shard2：
./mongo --port 27017

>use admin
>db.runCommand({addshard:"shard1/192.168.1.231:27018,192.168.1.232:27018,192.168.1.233:27018"})
>db.runCommand({addshard:"shard2/192.168.1.231:27019,192.168.1.232:27019,192.168.1.233:27019"})

#激活数据库（work）和集合（status）的分片功能：

> db.runCommand({enablesharding:"work"})
>db.runCommand({shardcollection:"work.status",key:{_id:1}})

6.验证

#查看shard1的集合work.status和shard2的文档数几乎均分，且之和等于路由节点下查看的文档数：
./mongo --port 27018 work

>db.status.count()

./mongo --port 27019 work

>db.status.count()

 
./mongo work

>db.status.count()

#查看分片的状态:

> printShardingStatus()

三、常见问题

1.【问题描述】执行初始化副本集时报错：

> rs.initiate(config)
{
        "ok" : 0,
        "errmsg" : "replSetInitiate quorum check failed because not all proposed set members responded affirmatively: 192.168.1.232:27018 failed with No route to host, 192.168.1.233:27018 failed with No route to host",
       "code" : 74,
      "codeName" : "NodeNotFound"
}

【解决方法】
开启防火墙的相关端口

-A INPUT -m state --state NEW -m tcp -p tcp --dport 27017 -j ACCEPT
-A INPUT -m state --state NEW -m tcp -p tcp --dport 27018 -j ACCEPT
-A INPUT -m state --state NEW -m tcp -p tcp --dport 27019 -j ACCEPT
-A INPUT -m state --state NEW -m tcp -p tcp --dport 20000 -j ACCEPT

2.【问题描述】初始化副本集报错：

> rs.initiate(config)
{
         "ok" : 0,
        "errmsg" : "This node, 192.168.1.231:27019, with _id 0 is not electable under the new configuration version 1 for replica set shard2",
       "code" : 93,
       "codeName" : "InvalidReplicaSetConfig"
}

【解决方法】
如果设置主机A为仲裁节点，那么不要在A主机上执行初始化操作，否则会报上述错误。   


3.【问题描述】启动路由器mongos报错：

./mongos --configdb 192.168.1.231:20000,192.168.1.232:20000,192.168.1.233:20000 --port 27017 --logpath /data/mongos.log --logappend --forkFailedToParse: mirrored config server connections are not supported; for config server replica sets be sure to use the replica set connection stringtry './mongos --help' for more information

【解决方法】
从Mongodb3.2之后，启动mongos时需使用副本集名称，否则会报上述错误。例如：

./mongos –configdb 副本集名称/192.168.1.231:20000,192.168.1.232:20000,192.168.1.233:20000 --port 27017 --logpath /data/mongos.log --logappend --fork