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mongodb安装、连接,mongodb用户管理、创建集合、数据管理、备份恢复,副本集介绍、搭建、测试,分片介绍、搭建、测试,php的mongodb扩展、mongo扩展

tobej
 tobej
发布于 07/16 22:00
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21.26 mongodb介绍
21.27 mongodb安装
21.28 连接mongodb
21.29 mongodb用户管理
21.30 mongodb创建集合、数据管理
21.31 php的mongodb扩展
21.32 php的mongo扩展
21.33 mongodb副本集介绍
21.34 mongodb副本集搭建
21.35 mongodb副本集测试
21.36 mongodb分片介绍
21.37/21.38/21.39 mongodb分片搭建
21.40 mongodb分片测试
21.41 mongodb备份恢复

扩展内容
mongodb安全设置 http://www.mongoing.com/archives/631
mongodb执行js脚本  http://www.jianshu.com/p/6bd8934bd1ca

 

一、mongodb介绍

官网www.mongodb.com 
C++编写,基于分布式的,属于NoSQL的一种,文档型的数据库
在NoSQL中mongodb是最像关系型数据库的
MongoDB 将数据存储为一个文档,数据结构由键值(key=>value)对组成。MongoDB 文档类似于 JSON 对象。字段值可以包含其他文档、数组及文档数组。
因为基于分布式,所以很容易扩展

关于JSON http://www.w3school.com.cn/json/index.asp
JSON:JavaScript 对象表示法(JavaScript Object Notation)。
JSON 是存储和交换文本信息的语法。类似 XML。
JSON 比 XML 更小、更快,更易解析。

MongoDB和关系型数据库对比

关系型数据库数据结构

MongoDB数据结构

二、MongoDB安装

epel自带的mongodb版本为2.6,我们需要安装3.4版本
官方安装文档可参考:    https://docs.mongodb.com/manual/tutorial/install-mongodb-on-red-hat/

cd /etc/yum.repos.d/
vim mongodb.repo        //创建,并加入如下内容


[mongodb-org-3.4]
name=MongoDB Repository
baseurl=https://repo.mongodb.org/yum/redhat/$releasever/mongodb-org/3.4/x86_64/
gpgcheck=1
enabled=1
gpgkey=https://www.mongodb.org/static/pgp/server-3.4.asc


yum list |grep mongodb     //可以看到mongodb相关的rpm包
yum install -y mongodb-org

 

三、MongoDB连接

配置文件 :         vim /etc/mongod.conf

绑定多个ip,用逗号分隔

systemctl start mongod //启动服务

在本机可以直接运行命令mongo进入到mongodb shell中
如果mongodb监听端口并不是默认的27017,则在连接的时候需要加--port 选项,例如

mongo --port 27018

连接远程mongodb,需要加--host,例如

mongo --host  127.0.0.1

如果设置了验证,则在连接的时候需要带用户名和密码

mongo -uusername -ppasswd --authenticationDatabase 数据库名     //这个和MySQL挺像

四、MongoDB用户管理

(1)MongoDB库管理

db.version()  //查看版本
use userdb  //如果库存在就切换,不存在就创建
show dbs //查看库,此时userdb并没有出现,这是因为该库是空的,还没有任何集合,只需要创建一个集合就能看到了 
db.createCollection('clo1') //创建集合clo1,在当前库下面创建
db.dropDatabase() //删除当前库,要想删除某个库,必须切换到那个库下
db.stats()  //查看当前库的信息
db.serverStatus()   //查看mongodb服务器的状态

(2)给用户设置密码:

use admin    //需要切换到admin库
db.createUser( { user: "admin", customData: {description: "superuser"}, pwd: "admin123", roles: [ { role: "root", db: "admin" } ] } )                

user指定用户,customData为说明字段,可以省略,pwd为密码,roles指定用户的角色,db指定库名

use admin     //切换到admin库
db.system.users.find()  //列出所有用户,需要切换到admin库
show users  //查看当前库下所有的用户

在创建一个用户:    db.createUser({user:"tobe",pwd:"123456",roles:[{role:"read",db:"testdb"}]})

db.dropUser('tobe') //删除用户

use 库名   切换到指定库,如果库不存在,会创建该库

使用用户名和密码登陆,还需要编辑启动脚本:

vim /usr/lib/systemd/system/mongod.service,在OPTIONS=后面增--auth

systemctl daemon-reload
重启服务    systemctl restart mongod


 

此时不使用用户名密码登陆会报错,没有授权

登陆后即可:

mongo --host 192.168.183.3 --port 27017 -u admin -p 'admin123' --authenticationDatabase "admin"

use db1
db.createUser( { user: "test1", pwd: "123aaa", roles: [ { role: "readWrite", db: "db1" }, {role: "read", db: "db2" } ] } )
test1用户对db1库读写,对db2库只读。
之所以先use db1,表示用户在 db1 库中创建,就一定要db1库验证身份,即用户的信息跟随随数据库。比如上述 test1虽然有 db2 库的读取权限,但是一定要先在db1库进行身份验证,直接访问会提示验证失败。

此时验证身份报错,是因为test1用户是db1中的,要到db1中才可以

(3)MongoDB用户角色

Read:允许用户读取指定数据库
readWrite:允许用户读写指定数据库
dbAdmin:允许用户在指定数据库中执行管理函数,如索引创建、删除,查看统计或访问system.profile
userAdmin:允许用户向system.users集合写入,可以找指定数据库里创建、删除和管理用户
clusterAdmin:只在admin数据库中可用,赋予用户所有分片和复制集相关函数的管理权限。
readAnyDatabase:只在admin数据库中可用,赋予用户所有数据库的读权限
readWriteAnyDatabase:只在admin数据库中可用,赋予用户所有数据库的读写权限
userAdminAnyDatabase:只在admin数据库中可用,赋予用户所有数据库的userAdmin权限
dbAdminAnyDatabase:只在admin数据库中可用,赋予用户所有数据库的dbAdmin权限。
root:只在admin数据库中可用。超级账号,超级权限

五、mongodb创建集合、数据管理

创建集合:

db.createCollection("mycol", { capped : true, size : 6142800, max : 10000 } )  //语法:db.createCollection(name,options)
name就是集合的名字,options可选,用来配置集合的参数,参数如下:
capped true/false         是否封顶,(可选)如果为true,则启用封顶集合。封顶集合是固定大小的集合,当它达到其最大大小,会自动覆盖最早的条目。如果指定true,则也需要指定尺寸参数。
autoindexID  true/false 是否自动创建索引,(可选)如果为true,自动创建索引_id字段的默认值是false。
size (可选)指定最大大小字节封顶集合。如果封顶如果是 true,那么你还需要指定这个字段。单位B
max (可选)指定封顶集合允许在文件的最大数量。

db1库有读写权限,db2只能读

数据管理:

show collections //查看集合,或者使用show  tables
db.Account.insert({AccountID:1,UserName:"123",password:"123456"})  //Account为集合,如果集合不存在,直接插入数据,则mongodb会自动创建集合
db.Account.update({AccountID:1},{"$set":{"Age":20}})         //更新,填加一个age字段
db.Account.find()   //查看所有文档

db.Account.find({AccountID:1})   //根据条件查询
db.Account.remove({AccountID:1})  //根据条件删除
db.Account.drop() //删除所有文档,即删除集合
db.mycol.drop()        删除mycol
db.printCollectionStats()  // 然后查看集合状态

六、PHP的mongodb扩展

mongodb.so

针对不同情况使用mongodb.so或mongo.so

mongodb.so两种安装方法
方法一:
可以到pecl官网上下载mongodb的扩展源码包
cd /usr/local/src/
wget https://pecl.php.net/get/mongodb-1.3.0.tgz 
tar zxvf mongodb-1.3.0.tgz
cd mongodb-1.3.0
/usr/local/php-fpm/bin/phpize
./configure --with-php-config=/usr/local/php-fpm/bin/php-config
make && make install

会生成mongodb.so
vim /usr/local/php-fpm/etc/php.ini    //增加 extension = mongodb.so

/usr/local/php-fpm/bin/php -m

/etc/init.d/php-fpm restart


方法二:

cd /usr/local/src/
git clone https://github.com/mongodb/mongo-php-driver
cd mongo-php-driver
git submodule update --init
/usr/local/php-fpm/bin/phpize
./configure --with-php-config=/usr/local/php-fpm/bin/php-config
make && make install
vim /usr/local/php-fpm/etc/php.ini     //增加 extension = mongodb.so
/usr/local/php-fpm/bin/php -m

/etc/init.d/php-fpm restart

七、php的mongo扩展

mongo.so

到pecl官网上下载mongo的扩展源码包
cd /usr/local/src/
wget https://pecl.php.net/get/mongo-1.6.16.tgz 
tar zxvf mongo-1.6.16.tgz
cd mongodb-1.6.16
/usr/local/php-fpm/bin/phpize
./configure --with-php-config=/usr/local/php-fpm/bin/php-config
make && make install
vim /usr/local/php-fpm/etc/php.ini //增加 extension = mongo.so
/usr/local/php-fpm/bin/php -m

/etc/init.d/php-fpm restart

测试mongo扩展,如果只安装了mongodb,没有安装mongo,使用如下代码会报错
参考文档 https://docs.mongodb.com/ecosystem/drivers/php/
http://www.runoob.com/mongodb/mongodb-php.html

cd /data/wwwroot/default/   根据nginx配置文件,到指定目录创建

 vim mongo.php

<?php
$m = new MongoClient(); // 连接
$db = $m->test; // 获取名称为 "test" 的数据库
$collection = $db->createCollection("runoob");
echo "集合创建成功";
?>
curl localhost/mongo.php

进入mongodb数据库中查看是否创建test库和runoob集合

mongo --host 192.168.183.3 --port 27017 -u admin -p 'admin123' --authenticationDatabase "admin"

vim /usr/lib/systemd/system/mongod.service
 Environment="OPTIONS=-f /etc/mongod.conf"    把之前设置的--auth去掉,不在使用用户名和密码认证
 curl localhost/mongo.php
 此时查看是已经创建成功的

八、MongoDB架构-副本集(副本集是集群)

早期版本使用master-slave,一主一从或一主多从和MySQL类似,但slave在此架构中为只读,当主库宕机后,从库不能自动切换为主
目前已经淘汰master-slave模式,改为副本集,这种模式下有一个主(primary),和多个从(secondary),只读。支持给它们设置权重,当主宕掉后,权重最高的从切换为主
在此架构中还可以建立一个仲裁(arbiter)的角色,它只负责裁决,而不存储数据
再此架构中读写数据都是在主上,要想实现负载均衡的目的需要手动指定读库的目标server

副本集架构图

九、MongoDB副本集搭建


三台机器,都需要安装mongodb: 192.168.183.3(primary)   192.168.183.33(secondary) 192.168.183.133(secondary)

把/etc/yum.repos.d/目录下的mongodb.repo传到另外两台机器或在另外两台机器上创建,复制mongodb.repo内容:
scp mongodb.repo 192.168.183.133:/etc/yum.repos.d/
yum install -y mongodb-org


编辑三台机器的配置文件,需要去掉配置文件中的--auth用户认证(/usr/lib/systemd/system/mongod.service):
vim /etc/mongod.conf

bindIp: 127.0.0.1,192.168.183.3   注意bindIp后面要定义的本机ip,逗号分隔
更改或增加:
replication:        //把此行前面的#删除
##定义oplog大小,类似Mysql主从的binlog
  oplogSizeMB: 20//前面有两个空格
##定义副本集名称
  replSetName: tobe//前面有两个空格
  
systemctl restart mongod

注意防火墙及iptables规则

连接主,在主上运行命令mongo

想要在哪台机器上做PRIMARY,就在哪台机器下做一下操作,一开始设置完成后三个都会是SECONDARY,但是系统会自动设置PRIMARY

use admin
config={_id:"tobe",members:[{_id:0,host:"192.168.183.3:27017"},{_id:1,host:"192.168.183.33:27017"},{_id:2,host:"192.168.183.133:27017"}]}        配置副本集,id为副本集名称,members指定成员

rs.initiate(config)
rs.status() //查看状态

如果两个从上的状态为"stateStr" : "STARTUP", 则需要进行如下操作
var config={_id:"tobe",members:[{_id:0,host:"192.168.183.3:27017"},{_id:1,host:"192.168.183.33:27017"},{_id:2,host:"192.168.183.133:27017"}]}

rs.reconfig(config)
此时再次查看rs.status()会发现从的状态变为SECONDARY

十、MongoDB副本集测试

主上建库,建集合

use mydb    建库
db.acc.insert({AccountID:1,UserName:"123",password:"123456"})   建集合
show dbs
use mydb
show tables

从上查看

show dbs

若出现下图错误需要执行:

rs.slaveOk()

副本集更改权重模拟主宕机

执行rs.config()可以查看三台机器的权重(priority),默认三台机器权重都为1,如果任何一个权重设置为比其他的高,则该台机器马上切换为primary角色,所以我们预设三台机器的权重分别为:183.3->3,183.33->2,183.133->1

主上执行 iptables -I INPUT -p tcp --dport 27017 -j DROP

此时第一台应该为PRIMARY的机器已经报错了,并且第二台机器变为了PRIMARY

主上:    iptables -D INPUT -p tcp --dport 27017 -j DROP

清除规则后,第一台机器可以连接mongo,但是PRIMARY不会自动回到第一台机器上,除非是有权重的情况下
以下操作到新的PRIMARY机器下操作:
更改权重:
权重越高,优先级越高

cfg=rs.conf() 设置变量
cfg.members[0].priority = 3
cfg.members[1].priority = 2
cfg.members[2].priority = 1
rs.reconfig(cfg)        执行此操作设置生效

这样的话,第二个节点将会成为候选主节点。

此时第一台机器切换为PRIMARY

十一、MongoDB分片介绍

分片小的单元就是副本集,分片是由多个副本集组成的
分片就是将数据库进行拆分,将大型集合分隔到不同服务器上。比如,本来100G的数据,可以分割成10份存储到10台服务器上,这样每台机器只有10G的数据。
通过一个mongos的进程(路由)实现分片后的数据存储与访问,也就是说mongos是整个分片架构的核心,对客户端而言是不知道是否有分片的,客户端只需要把读写操作转达给mongos即可。
虽然分片会把数据分隔到很多台服务器上,但是每一个节点都是需要有一个备用角色的,这样能保证数据的高可用。
当系统需要更多空间或者资源的时候,分片可以让我们按需方便扩展,只需要把mongodb服务的机器加入到分片集群中即可

MongoDB分片架构图

config servers  配置服务器,也需要由副本集组成

MongoDB分片相关概念

mongos: 数据库集群请求的入口,,可以设置多个,所有的请求都通过mongos进行协调,不需要在应用程序添加一个路由选择器,mongos自己就是一个请求分发中心,它负责把对应的数据请求请求转发到对应的shard服务器上。在生产环境通常有多mongos作为请求的入口,防止其中一个挂掉所有的mongodb请求都没有办法操作。

config server: 配置服务器,存储所有数据库元信息(路由、分片)的配置。mongos本身没有物理存储分片服务器和数据路由信息,只是缓存在内存里,配置服务器则实际存储这些数据。mongos第一次启动或者关掉重启就会从 config server 加载配置信息,以后如果配置服务器信息变化会通知到所有的 mongos 更新自己的状态,这样 mongos 就能继续准确路由。在生产环境通常有多个 config server 配置服务器,因为它存储了分片路由的元数据,防止数据丢失!

shard: 存储了一个集合部分数据的MongoDB实例,每个分片是单独的mongodb服务或者副本集,在生产环境中,所有的分片都应该是副本集。

十二、mongodb分片搭建

分片搭建 -服务器规划

三台机器:
192.168.183.3
192.168.183.33
192.168.183.133
三台机器 A B C
A搭建:mongos、config server、副本集1主节点、副本集2仲裁、副本集3从节点
B搭建:mongos、config server、副本集1从节点、副本集2主节点、副本集3仲裁
C搭建:mongos、config server、副本集1仲裁、副本集2从节点、副本集3主节点
端口分配:mongos 20000、config 21000、副本集1 27001、副本集2 27002、副本集3 27003
三台机器全部关闭firewalld服务和selinux,或者增加对应端口的规则

分片搭建 – 创建目录
分别在三台机器上创建各个角色所需要的目录

mkdir -p /data/mongodb/mongos/log
mkdir -p /data/mongodb/config/{data,log}
mkdir -p /data/mongodb/shard1/{data,log}
mkdir -p /data/mongodb/shard2/{data,log}
mkdir -p /data/mongodb/shard3/{data,log}

分片搭建–config server配置

mongodb3.4版本以后需要对config server创建副本集
添加配置文件(三台机器都操作)
mkdir /etc/mongod/   创建配置文件目录
vim /etc/mongod/config.conf //加入如下内容,config server配置文件

pidfilepath = /var/run/mongodb/configsrv.pid
dbpath = /data/mongodb/config/data
logpath = /data/mongodb/config/log/congigsrv.log
logappend = true
bind_ip = 192.168.183.3         #0.0.0.0全部监听,三台机器注意ip不同,写每台机器的ip
port = 21000
fork = true                #进程相关的配置
configsvr = true #declare this is a config db of a cluster;
replSet=configs #副本集名称
maxConns=20000 #设置最大连接数

启动三台机器的config server

mongod -f /etc/mongod/config.conf      //启动config server,三台机器都要操作

登录任意一台机器的21000端口,初始化副本集

mongo --host 192.168.183.3 --port 21000

config = { _id: "configs", members: [ {_id : 0, host : "192.168.183.3:21000"},{_id : 1, host : "192.168.183.33:21000"},{_id : 2, host : "192.168.183.133:21000"}] }

rs.initiate(config)

rs.status()   可以查看三台机器的状态

分片搭建–分片配置

添加配置文件(分别在三台机器都操作,每台机器都需要:shard1.conf,shard2.conf,shard3.conf)

日志路径:/data/mongodb/shard1/log

vim /etc/mongod/shard1.conf    //加入如下内容

pidfilepath = /var/run/mongodb/shard1.pid
dbpath = /data/mongodb/shard1/data
logpath = /data/mongodb/shard1/log/shard1.log
logappend = true
bind_ip = 0.0.0.0            #此处绑定的ip最好更改为本机的ip,目的是为了更加安全
port = 27001
fork = true
httpinterface=true #打开web监控
rest=true
replSet=shard1 #副本集名称
shardsvr = true #declare this is a shard db of a cluster;
maxConns=20000 #设置最大连接数

 vim /etc/mongod/shard2.conf     //加入如下内容

pidfilepath = /var/run/mongodb/shard2.pid
dbpath = /data/mongodb/shard2/data
logpath = /data/mongodb/shard2/log/shard2.log
logappend = true
bind_ip = 0.0.0.0
port = 27002
fork = true
httpinterface=true #打开web监控
rest=true
replSet=shard2 #副本集名称
shardsvr = true #declare this is a shard db of a cluster;
maxConns=20000 #设置最大连接数

vim /etc/mongod/shard3.conf //加入如下内容

pidfilepath = /var/run/mongodb/shard3.pid
dbpath = /data/mongodb/shard3/data
logpath = /data/mongodb/shard3/log/shard3.log
logappend = true
bind_ip = 0.0.0.0
port = 27003
fork = true
httpinterface=true #打开web监控
rest=true
replSet=shard3 #副本集名称
shardsvr = true #declare this is a shard db of a cluster;
maxConns=20000 #设置最大连接数

启动shard1:

mongod -f /etc/mongod/shard1.conf //三台机器都要操作

搭建shard1的副本集

作为仲裁的节点无法当做登录入口
登录3或者33任何一台机器的27001端口初始化副本集,133之所以不行,是因为shard1我们把133这台机器的27001端口作为了仲裁节点

001机器上:

mongo --port 27001
use admin
config = { _id: "shard1", members: [ {_id : 0, host : "192.168.183.3:27001"}, {_id: 1,host : "192.168.183.33:27001"},{_id : 2, host : "192.168.183.133:27001",arbiterOnly:true}] }
rs.initiate(config)

启动shard2

mongod -f /etc/mongod/shard2.conf     //三台机器都要操作

登录33或者133任何一台机器的27002端口初始化副本集,3之所以不行,是因为shard2我们把3这台机器的27002端口作为了仲裁节点

mongo --port 27002
use admin
config = { _id: "shard2", members: [ {_id : 0, host : "192.168.183.3:27002" ,arbiterOnly:true},{_id : 1, host : "192.168.183.33:27002"},{_id : 2, host : "192.168.183.133:27002"}] }
rs.initiate(config)

002机器上:

启动shard3

mongod -f /etc/mongod/shard3.conf     //三台机器都要操作

登录3或者133任何一台机器的27003端口初始化副本集,33之所以不行,是因为shard3我们把33这台机器的27003端口作为了仲裁节点

003机器上:

mongo --port 27003
use admin
config = { _id: "shard3", members: [ {_id : 0, host : "192.168.183.3:27003"},  {_id : 1, host : "192.168.183.33:27003", arbiterOnly:true}, {_id : 2, host : "192.168.183.133:27003"}] }
rs.initiate(config)

rs.status()  查看状态

分片搭建–配置路由服务器mongos

添加配置文件(三台机器都操作)

日志路径:    /data/mongodb/mongos/log  

vim /etc/mongod/mongos.conf     //加入如下内容

pidfilepath = /var/run/mongodb/mongos.pid
logpath = /data/mongodb/mongos/log/mongos.log
logappend = true
bind_ip = 0.0.0.0
port = 20000
fork = true
configdb = configs/192.168.183.3:21000, 192.168.183.33:21000, 192.168.183.133:21000 #监听的配置服务器,只能有1个或者3个,configs为配置服务器的副本集名字
maxConns=20000 #设置最大连接数


启动mongos服务,注意命令,前面都是mongod,这里是mongos
 mongos -f /etc/mongod/mongos.conf

启动时出现:failed: Name or service not known,不算错误。 日志中关注error相关的信息即可

分片搭建–启用分片

登录任何一台20000端口

mongo --port 20000

 把所有分片和路由器串联,注意ip之间不要有空格

sh.addShard("shard1/192.168.183.3:27001,192.168.183.33:27001,192.168.183.133:27001")
sh.addShard("shard2/192.168.183.3:27002,192.168.183.33:27002,192.168.183.133:27002")
sh.addShard("shard3/192.168.183.3:27003,192.168.183.33:27003,192.168.183.133:27003")

查看集群状态

sh.status()

rs.status()查看副本集
sh.status()查看分片

分片搭建–测试

登录任何一台20000端口

mongo --port 20000 

use admin
db.runCommand({ enablesharding : "testdb"}) 或者 sh.enableSharding("testdb")     //指定要分片的数据库,如果不存在,会自动创建
db.runCommand( { shardcollection : "testdb.table1",key : {id: 1} } ) 或者  sh.shardCollection("testdb.table1",{"id":1} )     //#指定数据库里需要分片的集合和片键

use testdb
for (var i = 1; i <= 10000; i++) db.table1.save({id:i,"test1":"testval1"})    //插入测试数据

use testdb

 sh.status()  或者 db.table1.stats()    //查看table1状态

十三、MongoDB备份恢复

(1)MongoDB备份

如果使用了分片,要到分片的端口中去备份

-d 指定库,-c指定集合


备份指定库,对应库中有几个集合,就会生成几个集合的文件,它会在/tmp/mongobak 目录下面生成一个testdb的目录

mongodump --host 127.0.0.1 --port 20000  -d testdb -o /tmp/mongobak

备份所有库

mongodump --host 127.0.0.1 --port 20000 -o /tmp/mongobak/alldatabase

指定备份集合,它依然会生成testdb目录,再在这目录下面生成两个文件

mongodump --host 127.0.0.1 --port 20000 -d testdb -c table1 -o /tmp/mongobak3/

导出集合为json文件

mongoexport --host 127.0.0.1 --port 20000 -d testdb -c table1 -o /tmp/table1.json

(2)MongoDB恢复

先把testdb库删除

恢复所有库

mongorestore -h 127.0.0.1 --port 20000 --drop /tmp/mongobak/alldatabase/        //其中dir是备份所有库的目录名字,其中--drop可选,意思是当恢复之前先把之前的数据删除,不建议使用

恢复指定库

mongorestore -h 127.0.0.1 --port 20000 -d testdb --drop /tmp/mongobak/alldatabase/testdb/            //-d跟要恢复的库名字,dir就是该库备份时所在的目录

恢复集合

mongorestore -d mydb -c table1 /tmp/mongobak/alldatabase/testdb/table1.bson     // -c后面跟要恢复的集合名字,后面的路径是备份testdb库时生成文件所在路径,这里是一个bson文件的路径

导入集合

mongoimport -d testdb -c table1 --file /tmp/mongobak/alldatabase/testdb/table1.json

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tobej
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【0716】NoSQL——mogodb

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