CentOS7.4搭建基於用戶認證的MongoDB4.0三節點副本集集群詳細文檔

導語

    不久前MongoDB發布了4.0正式版, 4.0版本的最大特性是支持多文檔事務, 但這一特性只支持副本集或者分片集群, 單節點MongoDB環境是無法使用此特性的.

    本文將詳細介紹在CentOS7.4操作系統上搭建基於用戶認證的MongoDB4.0三節點的副本集集群的完整過程.

基礎規划

    軟件環境

    MongoDB官網下載中心    MongoDB4.0.3下載地址

 

# 三節點均執行
# wget https://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-rhel70-4.0.3.tgz    #mongodb下載
# tar -zxvf mongodb-linux-x86_64-rhel70-4.0.3.tgz                                #mongodb解壓
# mv mongodb-linux-x86_64-rhel70-4.0.3 /usr/local/share/mongodb                  #mongodb安裝
# echo 'export PATH=/usr/local/share/mongodb/bin:$PATH' >> /etc/profile          #mongodb環境配置
# source /etc/profile                                                            #使配置生效
# mongo --version                                                                # 查看是否安裝成功

　　環境規划

節點規划

節點名	節點用途	節點IP	節點端口	集群名
mongo1	主節點(PRIMARY)	10.0.2.11	9927	myrs
mongo2	從節點(SECONDARY)	10.0.2.12	9927
mongo3	仲裁節點(ARBITER)	10.0.2.13	9927

 

 

 

 

 

    [注]:

    1. 本文的三節點環境使用VirtualBox創建的三台虛擬機. 配置集群的過程與真實服務器無異. 本文MongoDB服務使用的端口統一改為9927, 也可直接使用默認的27017端口.

    2. 虛擬機網絡選擇NAT網絡, 注意不是網絡地址轉換(NAT), 后者無法支持虛擬機之間的網絡互通.

    3. 建議為虛擬機可以開啟端口映射(VirtualBox全局設定-網絡), 開啟端口映射后, 主機可以通過ssh訪問虛擬機(映射22端口), 也可以在主機上連接虛擬機的MongoDB服務(映射9927端口).

    4. 單服務器環境下同樣可以配置MongoDB副本集集群, 即"三節點"部署在一台服務器上, 節點IP相同, 節點端口不同(如9927, 9928, 9929), 配置過程與三服務器大同小異(每個"節點"需分配一個單獨的目錄).

    5. 為保證集群節點互通, 建議關閉虛擬機操作系統防火牆(systemctl disable firewalld, systemctl stop firewalld)或者為防火牆開放9927端口(firewall-cmd --zone=public --add-port=9927/tcp --permanent, firewall-cmd --reload).

目錄規划

目錄	用途	備注
/mgrs/data	Mongo集群數據文件目錄
/mgrs/logs	Mongo集群系統日志目錄
/mgrs/conf	Mongo集群配置文件目錄

 

    

 

 

 

    [注]:

    1. 三節點均配置相同的目錄環境. 目錄環境並非MongoDB硬性規定, 可根據自身需求規划.

    2. 如是單服務器下的Mongo集群, 則需為每個"節點"配置單獨目錄(/mgrs/node1/data, /mgrs/node1/logs, /mgrs/node1/conf, 依此類推).

搭建步驟

    配置文件

    MongoDB服務支持命令行配置參數和配置文件兩種啟動方式, 為便於管理, 推薦使用配置文件進行服務參數的配置. 自Mongo2.6版起, 官方推薦使用YAML格式的配置參數: MongoDB官方YAML配置文件參數說明; 舊版配置文件格式依然可用但不建議使用: MongoDB官方舊版配置文件參數說明.

　　下面是本集群使用的YAML配置文件mongod.conf:

systemLog:
    destination: file
    path: "/mgrs/logs/mongod.log"
    logAppend: true
storage:
    dbPath: "/mgrs/data"
    journal:
        enabled: true
processManagement:
    fork: true
    pidFilePath: "/mgrs/mongod.pid"
net:
    bindIpAll: true
    port: 9927
#security:
#    keyFile: "/mgrs/conf/access.key"
#    authorization: enabled
#setParameter:
#    authenticationMechanisms: SCRAM-SHA-1
replication:
    oplogSizeMB: 500
    replSetName: myrs

　　[注]:

    1. 三節點的配置文件均相同. 配置文件存放位置建議為:/mrgs/conf/mongod.conf.

    2. 如是單服務器環境, 需根據具體目錄規划為三個配置文件配置相應的參數.

    3. 配置文件參數可根據實際需要對照官方參數說明進行修改.

    4. security部分的參數用於啟用集群用戶認證, 需要先注釋掉, 等集群搭建完成再啟用, setParameter部分可以去掉.

    5. net部分直接啟用bindIpAll參數將操作系統上配置的所有ip均綁定到mongodb服務上, 生產環境可使用bindIp: "10.0.2.11"參數代替.

　　啟動服務

    直接使用配置文件在三個節點上分別啟動mongod后台進程.

# 三節點均執行
# mongod -f /mgrs/conf/mongod.conf

　　配置集群

　　進入其中一個節點(主節點)的mongo控制台, 配置集群(務必保證節點防火牆關閉或開放mongo服務端口).

# 僅在一個節點執行
# mongo 127.0.0.1:9927     #進入mongo控制台
> cfg = {_id: 'myrs', members: []}                                       #生成集群配置變量
> cfg.members.push({_id: 1, host: '10.0.2.11:9927'})                     #變量中加入節點1
> cfg.members.push({_id: 2, host: '10.0.2.12:9927'})                     #變量中加入節點2
> cfg.members.push({_id: 3, host: '10.0.2.13:9927'}, arbiterOnly: true)  #變量中加入節點3(仲裁節點)
> rs.initiate(cfg)                                                       #根據變量配置集群
> rs.isMaster()                                                          #查看集群是否配置成功
> rs.status()                  

　　添加用戶

　　集群配置完成后, 仍然在主節點的mongo控制台中添加三個用戶:數據庫管理員, 集群管理員和訪問特定數據庫的用戶.

# 僅在一個節點執行
# mongo 127.0.0.1:9927     #進入mongo控制台
> use admin                #使用內置的admin庫
> db.createUser(           #創建數據庫管理員
{
user:"root",
pwd:"root",
roles:[{role:"readWriteAnyDatabase",db:"admin"},{role:"dbAdminAnyDatabase",db:"admin"},{role:"userAdminAnyDatabase",db:"admin"}]
}
)
> db.createUser(            #創建集群管理員
{
user:"suroot",
pwd:"suroot",
roles:[{role:"clusterAdmin",db:"admin"},{role:"clusterManager",db:"admin"},{role:"clusterMonitor",db:"admin"}]
}
)
> use testdb                 #切換到testdb數據庫,不用事先創建
> db.createUser(             #創建特定庫的特定用戶
{
user:"test",
pwd:"test",
roles:[{role:"readWrite",db:"testdb"},{role:"dbAdmin",db:"testdb"},{role:"userAdmin",db:"testdb"}]
}
)
> use admin
> db.system.users.find()     #查看創建的用戶

　　[注]:

    1. MongoDB的用戶和數據庫是綁定的, 必須指定某個用戶歸屬於哪個數據庫, 即在roles字段的每個role中指定db字段.

    2. 數據庫管理員通常需要具有讀寫,管理任意數據庫和管理任意用戶的role, 后續可以登錄此用戶進行數據庫和用戶的增刪改查.

    3. 集群管理員通常需要具有集群管理和集群監控的role, 只有集群管理員可以關閉集群.

    4. 普通用戶根據用途不同可以對特定或者多個數據庫擁有各種不同的role, 本例中的test用戶既可以讀寫testdb庫, 同時也是testdb庫的管理員.

    5. 主節點上添加的用戶應該能夠在從節點上查詢到(需要先鍵入rs.slaveOk()命令).

　　開啟用戶認證

　　用戶添加完成后需要關閉所有節點(先關閉仲裁和從節點, 再關閉主節點, 避免主節點切換):

# 在三個節點均執行
# mongo 127.0.0.1:9927      #節點關閉只能在本機操作
> use admin
> db.shutdownServer()       #關閉mongo后台進程

　　生成keyFile(keyFile的用途是作為所有mongod后台進程允許加入集群的憑證, 所有集群中的節點共用一個keyFile, 避免其他mongod非法加入集群):

# 僅在一個節點執行
# openssl rand -base64 756 > /mgrs/conf/access.key              #生成keyFile, keyFile的長度必須在6-1024個字符之間
# chmod 400 /mgrs/conf/access.key                               #設置keyFile文件為只讀
# scp /mgrs/conf/access.key root@10.0.2.12:/mgrs/conf/          #將keyFile復制到其他節點
# scp /mgrs/conf/access.key root@10.0.2.13:/mgrs/conf/

　　取消三個節點mongod.conf文件中security部分的注釋:

systemLog:
    destination: file
    path: "/mgrs/logs/mongod.log"
    logAppend: true
storage:
    dbPath: "/mgrs/data"
    journal:
        enabled: true
processManagement:
    fork: true
    pidFilePath: "/mgrs/mongod.pid"
net:
    bindIpAll: true
    port: 9927
security:
    keyFile: "/mgrs/conf/access.key"
    authorization: enabled
setParameter:
    authenticationMechanisms: SCRAM-SHA-1
replication:
    oplogSizeMB: 500
    replSetName: myrs

　　依次啟動主節點, 從節點和仲裁節點的mongod后台進程:

# 三個節點均執行
# mongod -f /mgrs/conf/mongod.conf

　　使用認證用戶登錄:

# mongo 127.0.0.1:9927
> use admin
> db.auth('root', 'root')          #使用數據庫管理員認證
> rs.slaveOk()                     #默認讀寫操作均在主節點執行, 從節點上需要執行此命令才能讀取數據庫數據
> db.system.users.find()
> use testdb
> db.auth('test', 'test')          #切換到test用戶
> db.getCollectionNames()
> use admin                        #切換到集群管理員用戶, 關閉mongo服務
> db.auth('suroot', 'suroot')

　　至此, 基於用戶認證的MongoDB4.0三節點副本集集群環境已經搭建完成.

常用命令

結束