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MongoDB 副本集从零搭建到生产可用
本文详细介绍了如何在生产环境中搭建MongoDB副本集，实现高可用性数据库架构。文章包含七个部分：首先说明了副本集解决的核心问题（自动故障转移、数据冗余和读写分离）；然后详细描述了环境准备（物理机主库+Docker从库的配置）、部署步骤（包括keyfile生成和副本集初始化）、用户认证设置；接着通过测试验证了高可用功能；最后给出了应用连接方式和注意事项总结。整个流程涵盖了从零搭建到生产可用的完整操作指南，特别强调版本统一、安全认证和自动故障转移等关键点。
数据库mongodb
MongoDB 副本集从零搭建到生产可用
两台服务器：一台物理机跑主库，一台 Docker 跑从库，实现数据库高可用
一、为什么需要副本集？
graph LR
A[客户端] --> B[主库 PRIMARY]
B -->|自动同步| C[从库 SECONDARY]
B --x|主库挂了| D[自动选举 - 从库变主库]
副本集解决的核心问题：
- 主库宕机 → 从库自动顶上（无需人工干预）
- 数据冗余 → 主库磁盘坏了，从库还有数据
- 读写分离 → 主库写，从库读，分担压力
二、环境准备
| 角色 | 部署方式 | IP | 端口 | MongoDB 版本 |
|---|---|---|---|---|
| Primary | 物理机 | 192.168.1.100 | 27017 | 3.6 |
| Secondary | Docker | 192.168.1.101 | 27017（映射8017） | 3.6 |
主库配置（物理机）
mongod.conf：
net:
port: 27017
bindIp: 0.0.0.0
replication:
replSetName: rs0
security:
keyFile: /data/mongodb.key
storage:
dbPath: /data/mongo/db
生成 Keyfile（节点间认证用）
# 在主库生成
openssl rand -base64 756 > /data/mongodb.key
chmod 400 /data/mongodb.key
chown 999:999 /data/mongodb.key
# 复制到从库
scp /data/mongodb.key root@192.168.1.101:/data/mongodb.key
三、部署步骤
主库初始化
# 启动 MongoDB
mongod -f /etc/mongod.conf
# 初始化副本集
mongo 127.0.0.1:27017/admin --eval '
rs.initiate({
_id: "rs0",
members: [{ _id: 0, host: "192.168.1.100:27017" }]
})
'
从库部署（Docker）
# 启动容器
docker run -d --name mongo_node1 --restart always \
-p 8017:27017 \
-v /data/mongo/sec:/data/db \
-v /data/mongodb.key:/data/mongodb.key:ro \
mongo:3.6.23 \
mongod --replSet rs0 --bind_ip_all --keyFile /data/mongodb.key
# 加入副本集（在主库执行）
mongo 127.0.0.1:27017/admin --eval 'rs.add("192.168.1.101:8017")'
验证
rs.status()
// 应看到：
// PRIMARY health: 1 stateStr: "PRIMARY"
// SECONDARY health: 1 stateStr: "SECONDARY"
四、创建用户与开启认证
# 创建管理员
mongo 127.0.0.1:27017/admin --eval '
db.createUser({
user: "admin",
pwd: "123456",
roles: [{ role: "root", db: "admin" }]
})
'
之后连接必须带用户名密码：
mongo 192.168.1.100:27017/admin -u admin -p 123456
五、测试高可用
# 在主库写入测试数据
mongo 192.168.1.100:27017/test -u admin -p 123456 \
--eval 'db.test.insert({msg: "副本集测试"})'
# 模拟主库故障
systemctl stop mongod
# 等待几秒，查看从库状态
docker exec mongo_node1 mongo --eval 'rs.status()'
# 从库自动变成 PRIMARY
# 恢复主库后，它会作为从库重新加入
systemctl start mongod
六、应用连接
// Node.js
const uri = 'mongodb://admin:密码@192.168.1.100:27017,192.168.1.101:8017/mydb?replicaSet=rs0';
// Java
MongoClientURI uri = new MongoClientURI(
"mongodb://admin:密码@192.168.1.100:27017,192.168.1.101:8017/mydb?replicaSet=rs0"
);
七、总结
✅ 主从自动同步
✅ 主库挂了自动切换
✅ 节点间加密通信
✅ 客户端认证保护
❌ 注意版本统一（主从必须兼容）