NoSQL-MongoDB核心技术-运维篇

一. MongoDB-逻辑结构

Mongodb 逻辑结构                         MySQL逻辑结构
库database                                   库
集合（collection）                            表
文档（document）                           数据行
- Mongodb的文档结构没有规定的限制结构；而MySQL的表有规定的行列结构。
- Mongodb存储数据时原封不动存储，取出来依然是原样，压缩比非常高；而MySQL存储数据会进行转换，消耗一些资源

二. 安装部署

1.系统准备

（1）redhat或centos6.2以上系统
（2）系统开发包完整
（3）ip地址和hosts文件解析正常
（4）iptables防火墙&SElinux关闭
（5）关闭大页内存机制

root用户下
在vi /etc/rc.local最后添加如下代码
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

- 上诉直接复制进去，但保存退出后需要进行手工重启，再在命令行执行一遍上诉echo两条命令
        
cat  /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled        
cat /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag  
其他系统关闭参照官方文档：   

https://docs.mongodb.com/manual/tutorial/transparent-huge-pages/

为什么要关闭？

Transparent Huge Pages (THP) is a Linux memory management system 
that reduces the overhead of Translation Lookaside Buffer (TLB) 
lookups on machines with large amounts of memory by using larger memory pages.
However, database workloads often perform poorly with THP, 
because they tend to have sparse rather than contiguous memory access patterns. 
You should disable THP on Linux machines to ensure best performance with MongoDB.

2. mongodb安装

2.1创建所需用户和组

useradd mongod
passwd mongod

2.2创建mongodb所需目录结构

mkdir -p /mongodb/conf
mkdir -p /mongodb/log
mkdir -p /mongodb/data

2.3上传并解压软件到指定位置

[root@db01 data]# cd /data
[root@db01 data]# tar xf mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.6.12.tgz
[root@db01 data]# cp -r /data/mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.6.12/bin/ /mongodb

2.4设置目录结构权限

chown -R mongod:mongod /mongodb

2.5设置用户环境变量

su - mongod
vi .bash_profile
export PATH=/mongodb/bin:$PATH
source .bash_profile

2.6启动mongodb

mongod --dbpath=/mongodb/data --logpath=/mongodb/log/mongodb.log --port=27017 --logappend --fork

2.7登录mongodb

[mongod@server2 ~]$ mongo

2.8使用配置文件

2.8.1配置文件介绍

YAML模式

NOTE：
YAML does not support tab characters for indentation: use spaces instead.

--系统日志有关  
systemLog:
   destination: file        
   path: "/mongodb/log/mongodb.log"    --日志位置
   logAppend: true                     --日志以追加模式记录
  
--数据存储有关   
storage:
   journal:
      enabled: true
   dbPath: "/mongodb/data"            --数据路径的位置

-- 进程控制  
processManagement:
   fork: true                         --后台守护进程
   pidFilePath: <string>              --pid文件的位置，一般不用配置，可以去掉这行，自动生成到data中
    
--网络配置有关   
net:            
   bindIp: <ip>                       -- 监听地址
   port: <port>                       -- 端口号,默认不配置端口号，是27017
   
-- 安全验证有关配置      
security:
  authorization: enabled              --是否打开用户名密码验证

2.8.2以下是复制集与分片集群有关

replication:
 oplogSizeMB: <NUM>
 replSetName: "<REPSETNAME>"
 secondaryIndexPrefetch: "all"
 
sharding:
   clusterRole: <string>
   archiveMovedChunks: <boolean>
      
---for mongos only
replication:
   localPingThresholdMs: <int>

sharding:
   configDB: <string>
---

2.8.3具体配置

YAML例子
cat >  /mongodb/conf/mongo.conf <<EOF
systemLog:
   destination: file
   path: "/mongodb/log/mongodb.log"
   logAppend: true
storage:
   journal:
      enabled: true
   dbPath: "/mongodb/data/"
processManagement:
   fork: true
net:
   port: 27017
   bindIp: 10.0.0.51,127.0.0.1
EOF
mongod -f /mongodb/conf/mongo.conf --shutdown
mongod -f /mongodb/conf/mongo.conf   

2.9mongodb的关闭方式

mongod -f mongo.conf --shutdown

2.10mongodb 使用systemd管理

[root@db01 ~]# cat > /etc/systemd/system/mongod.service <<EOF
[Unit]
Description=mongodb 
After=network.target remote-fs.target nss-lookup.target
[Service]
User=mongod
Type=forking
ExecStart=/mongodb/bin/mongod --config /mongodb/conf/mongo.conf
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/mongodb/bin/mongod --config /mongodb/conf/mongo.conf --shutdown
PrivateTmp=true  
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
- 在利用systemctl管理mongod启动关闭时，先要在mongod用户下利用将配置文件方式关闭，再用systemctl进行操作
[root@db01 ~]# systemctl restart mongod
[root@db01 ~]# systemctl stop mongod
[root@db01 ~]# systemctl start mongod

三. mongodb常用基本操作

3.1mongodb 默认存在的库

• test:登录时默认存在的库
  管理MongoDB有关的系统库
• admin库:系统预留库,MongoDB系统管理库
• local库:本地预留库,存储关键日志
• config库:MongoDB配置信息库

show databases/show dbs
show tables/show collections
use admin
db/select database()

3.2命令种类

3.2.1db 对象相关命令

db.[TAB][TAB]
db.help()
db.oldboy.[TAB][TAB]
db.oldboy.help()

3.2.2rs 复制集有关(replication set)

rs.[TAB][TAB]
rs.help()

3.2.3sh 分片集群(sharding cluster)

sh.[TAB][TAB]
sh.help()

四. mongodb对象操作

4.1介绍

mongo mysql
库 -----> 库
集合 -----> 表
文档 -----> 数据行

4.2库的操作

> use test                             -----直接use到某地就直接创建库（临时）有数据则不是临时
>db.dropDatabase()                     -----删除一个库（当前库）
{ "dropped" : "test", "ok" : 1 }
>show dbs                              -----查询库
>db                                    -----显示当前所在库

4.3集合的操作

app> db.createCollection('a')       ---创建一个集合a
{ "ok" : 1 }
app> db.createCollection('b')
方法2：当插入一个文档的时候，一个集合就会自动创建。直接use到某位置自动创建一个库，然后往其内某地插入文档，就会自动创建一个表。

use oldboy
db.test.insert({name:"zhangsan"})
db.stu.insert({id:101,name:"zhangsan",age:20,gender:"m"})
show tables;
db.stu.insert({id:102,name:"lisi"})
db.stu.insert({a:"b",c:"d"})
db.stu.insert({a:1,c:2})
show tables/show collection   ---查询表
db.a.drop()                   ---删除一个表
> db.nuonuo.find()            ---查询表中内容

4.4文档操作

数据录入：
for(i=0;i<10000;i++){db.log.insert({"uid":i,"name":"mongodb","age":6,"date":new
Date()})}

查询数据行数：
> db.log.count()
全表查询：
> db.log.find()
每页显示50条记录：
> DBQuery.shellBatchSize=50; 
按照条件查询
> db.log.find({uid:999})
以标准的json格式显示数据
> db.log.find({uid:999}).pretty()
{
    "_id" : ObjectId("5cc516e60d13144c89dead33"),
    "uid" : 999,
    "name" : "mongodb",
    "age" : 6,
    "date" : ISODate("2019-04-28T02:58:46.109Z")
}

删除集合中所有记录
app> db.log.remove({})

4.5查看集合存储信息

app> db.log.totalSize() //集合中索引+数据压缩存储之后的大小 

五. 用户及权限管理

5.1注意事项

**验证库: 建立用户时use到的库，在使用用户时，要加上验证库才能登陆。use到哪个库，哪个库就是验证库。创建用户时必须要指定验证库**

对于管理员用户,必须在admin下创建.
1. 建用户时,use到的库,就是此用户的验证库
2. 登录时,必须明确指定验证库才能登录
3. 通常,管理员用的验证库是admin,普通用户的验证库一般是所管理的库设置为验证库
4. 如果直接登录到数据库,不进行use,默认的验证库是test,不是我们生产建议的.
5. 从3.6 版本开始，不添加bindIp参数，默认不让远程登录，只能本地管理员登录。

5.2用户创建语法

use admin 
db.createUser
{
    user: "<name>",
    pwd: "<cleartext password>",
    roles: [
       { role: "<role>",
     db: "<database>" } | "<role>",
    ...
    ]
}

基本语法说明：
user:用户名
pwd:密码
roles:
    role:角色名
    db:作用对象 
role：root, readWrite,read   
验证数据库：
mongo -u oldboy -p 123 10.0.0.53/oldboy

5.3用户管理例子

5.3.1创建超级管理员：管理所有数据库（必须use admin再去创建）

$ mongo
use admin
db.createUser(
{
    user: "root",
    pwd: "root123",
    roles: [ { role: "root", db: "admin" } ]
}
)

5.3.2验证用户

db.auth('root','root123')

5.3.3配置文件中，加入以下配置

vim /mongodb/conf/mongo.conf
security:
authorization: enabled

5.3.4重启mongodb

mongod -f /mongodb/conf/mongo.conf --shutdown
mongod -f /mongodb/conf/mongo.conf

5.3.5登录验证

mongo -uroot -proot123 admin
mongo -uroot -proot123 10.0.0.51/admin
或者
mongo
use admin
db.auth('root','root123')

5.3.6查看用户

use admin
db.system.users.find().pretty()

5.3.7创建应用用户

use oldboy
db.createUser(
{
user: "app01",
pwd: "app01",
roles: [ { role: "readWrite" , db: "nuonuo" } ]
}
)

mongo -uapp01 -papp01 app

5.3.8查询mongodb中的用户信息

mongo -uroot -proot123 10.0.0.53/admin
db.system.users.find().pretty()

5.4删除用户（root身份登录，use到验证库）

删除用户
db.createUser({user: "app02",pwd: "app02",roles: [ { role: "readWrite" , db: "oldboy1" } ]})
mongo -uroot -proot123 10.0.0.53/admin
use oldboy1
db.dropUser("app02")

5.5用户管理注意事项

1. 建用户要有验证库，管理员admin，普通用户是要管理的库
2. 登录时，注意验证库
mongo -uapp01 -papp01 10.0.0.51:27017/oldboy
3. 重点参数
net:
   port: 27017
   bindIp: 10.0.0.51,127.0.0.1
security:
   authorization: enabled

六. MongoDB复制集RS（ReplicationSet）

6.1基本原理

基本构成是1主2从的结构，自带互相监控投票机制（Raft（MongoDB）  Paxos（mysql MGR 用的是变种））
如果发生主库宕机，复制集内部会进行投票选举，选择一个新的主库替代原有主库对外提供服务。同时复制集会自动通知
客户端程序，主库已经发生切换了。应用就会连接到新的主库。

6.2Replication Set配置过程详解

6.2.1规划

三个以上的mongodb节点（或多实例）

6.2.2 环境准备

6.2.2.1多个端口

28017、28018、28019、28020

6.2.2.2多套目录

su - mongod
mkdir -p /mongodb/28017/conf /mongodb/28017/data /mongodb/28017/log
mkdir -p /mongodb/28018/conf /mongodb/28018/data /mongodb/28018/log
mkdir -p /mongodb/28019/conf /mongodb/28019/data /mongodb/28019/log
mkdir -p /mongodb/28020/conf /mongodb/28020/data /mongodb/28020/log

6.2.2.3多套配置文件

/mongodb/28017/conf/mongod.conf
/mongodb/28018/conf/mongod.conf
/mongodb/28019/conf/mongod.conf
/mongodb/28020/conf/mongod.conf

6.2.2.4配置文件内容

cat > /mongodb/28017/conf/mongod.conf <<EOF
systemLog:
  destination: file
  path: /mongodb/28017/log/mongodb.log
  logAppend: true
storage:
  journal:
    enabled: true
  dbPath: /mongodb/28017/data
  directoryPerDB: true
  #engine: wiredTiger
  wiredTiger:
    engineConfig:
      cacheSizeGB: 1
      directoryForIndexes: true
    collectionConfig:
      blockCompressor: zlib
    indexConfig:
      prefixCompression: true
processManagement:
  fork: true
net:
  bindIp: 10.0.0.51,127.0.0.1
  port: 28017
replication:
  oplogSizeMB: 2048
  replSetName: my_repl
EOF
        

\cp  /mongodb/28017/conf/mongod.conf  /mongodb/28018/conf/
\cp  /mongodb/28017/conf/mongod.conf  /mongodb/28019/conf/
\cp  /mongodb/28017/conf/mongod.conf  /mongodb/28020/conf/

sed 's#28017#28018#g' /mongodb/28018/conf/mongod.conf -i
sed 's#28017#28019#g' /mongodb/28019/conf/mongod.conf -i
sed 's#28017#28020#g' /mongodb/28020/conf/mongod.conf -i

6.2.2.5启动多个实例备用

mongod -f /mongodb/28017/conf/mongod.conf
mongod -f /mongodb/28018/conf/mongod.conf
mongod -f /mongodb/28019/conf/mongod.conf
mongod -f /mongodb/28020/conf/mongod.conf
netstat -lnp|grep 280

6.3配置普通复制集

一主多从，主机宕机后会自动进行切换主机，根据心跳监测进行筛选，主机选定后，其余从机自动指向新主机。并且修复好原主机后会进行自愈，作为从机加入复制集

1主2从，从库普通从库
mongo --port 28017 admin
config = {_id: 'my_repl', members: [
                          {_id: 0, host: '10.0.0.51:28017'},
                          {_id: 1, host: '10.0.0.51:28018'},
                          {_id: 2, host: '10.0.0.51:28019'}]
          }                   
rs.initiate(config) 
查询复制集状态
rs.status();

6.4 1主1从1个arbiter

arbiter机可以配置简单甚至只是第三天机上的一个实例，arbiter机作为只投票机，不负责数据存储等，减少主机压力，减少维护成本。

mongo -port 28017 admin
config = {_id: 'my_repl', members: [
                          {_id: 0, host: '10.0.0.51:28017'},
                          {_id: 1, host: '10.0.0.51:28018'},
                          {_id: 2, host: '10.0.0.51:28019',"arbiterOnly":true}]
          }                
rs.initiate(config) 

6.5复制集管理操作

6.5.1查看复制集状态

rs.status(); //查看整体复制集状态
rs.isMaster(); // 查看当前是否是主节点
rs.conf()； //查看复制集配置信息

6.5.2添加删除节点

rs.remove("ip:port"); // 删除一个节点
rs.add("ip:port"); // 新增从节点
rs.addArb("ip:port"); // 新增仲裁节点
例子：
添加 arbiter节点
1、连接到主节点
[mongod@db03 ~]$ mongo --port 28018 admin
2、添加仲裁节点
my_repl:PRIMARY> rs.addArb("10.0.0.53:28020")
3、查看节点状态
my_repl:PRIMARY> rs.isMaster()
{
    "hosts" : [
        "10.0.0.53:28017",
        "10.0.0.53:28018",
        "10.0.0.53:28019"
    ],
    "arbiters" : [
        "10.0.0.53:28020"
    ],

rs.remove("ip:port"); // 删除一个节点
例子：
my_repl:PRIMARY> rs.remove("10.0.0.53:28019");
{ "ok" : 1 }
my_repl:PRIMARY> rs.isMaster()
rs.add("ip:port"); // 新增从节点
例子：
my_repl:PRIMARY> rs.add("10.0.0.53:28019")
{ "ok" : 1 }
my_repl:PRIMARY> rs.isMaster()

6.5.3特殊从节点

image.png

image.png

6.5.3.1介绍

arbiter节点：主要负责选主过程中的投票，但是不存储任何数据，也不提供任何服务
hidden节点：隐藏节点，不参与选主，也不对外提供服务。
delay节点：延时节点，数据落后于主库一段时间，因为数据是延时的，也不应该提供服务或参与选主，所以通常会配合hidden（隐藏）
一般情况下会将delay+hidden一起配置使用

6.5.3.2配置延时节点（一般延时节点也配置成hidden）

cfg=rs.conf() 
cfg.members[2].priority=0
cfg.members[2].hidden=true
cfg.members[2].slaveDelay=120
rs.reconfig(cfg)    


取消以上配置
cfg=rs.conf() 
cfg.members[2].priority=1
cfg.members[2].hidden=false
cfg.members[2].slaveDelay=0
rs.reconfig(cfg)    
配置成功后，通过以下命令查询配置后的属性
rs.conf(); 

6.5.4副本集其他操作命令

查看副本集的配置信息
admin> rs.conf()
查看副本集各成员的状态
admin> rs.status()
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
--副本集角色切换（不要人为随便操作）
admin> rs.stepDown()
注：
admin> rs.freeze(300) //锁定从，使其不会转变成主库
freeze()和stepDown单位都是秒。
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
设置副本节点可读：在副本节点执行（从节点不允许任何操作，此命令可让从节点可读，登入从节点执行）
admin> rs.slaveOk()
eg：
admin> use app
switched to db app
app> db.createCollection('a')
{ "ok" : 0, "errmsg" : "not master", "code" : 10107 }

查看副本节点（监控主从延时）
admin> rs.printSlaveReplicationInfo()
source: 192.168.1.22:27017
    syncedTo: Thu May 26 2016 10:28:56 GMT+0800 (CST)
    0 secs (0 hrs) behind the primary

OPlog日志（备份恢复章节）

七. MongoDB Sharding Cluster 分片集群

7.1规划

10个实例：38017-38026
（1）configserver:38018-38020
3台构成的复制集（1主两从，不支持arbiter）38018-38020（复制集名字configsvr）
（2）shard节点：
sh1：38021-23 （1主两从，其中一个节点为arbiter，复制集名字sh1）
sh2：38024-26 （1主两从，其中一个节点为arbiter，复制集名字sh2）
（3） mongos:
38017

7.2Shard节点配置过程

7.2.1目录创建

mkdir -p /mongodb/38021/conf  /mongodb/38021/log  /mongodb/38021/data
mkdir -p /mongodb/38022/conf  /mongodb/38022/log  /mongodb/38022/data
mkdir -p /mongodb/38023/conf  /mongodb/38023/log  /mongodb/38023/data
mkdir -p /mongodb/38024/conf  /mongodb/38024/log  /mongodb/38024/data
mkdir -p /mongodb/38025/conf  /mongodb/38025/log  /mongodb/38025/data
mkdir -p /mongodb/38026/conf  /mongodb/38026/log  /mongodb/38026/data

7.2.2修改配置文件

7.2.2.1第一组复制集搭建：21-23（1主 1从 1Arb）

cat >  /mongodb/38021/conf/mongodb.conf  <<EOF
systemLog:
  destination: file
  path: /mongodb/38021/log/mongodb.log   
  logAppend: true
storage:
  journal:
    enabled: true
  dbPath: /mongodb/38021/data
  directoryPerDB: true
  #engine: wiredTiger
  wiredTiger:
    engineConfig:
      cacheSizeGB: 1
      directoryForIndexes: true
    collectionConfig:
      blockCompressor: zlib
    indexConfig:
      prefixCompression: true
net:
  bindIp: 10.0.0.51,127.0.0.1
  port: 38021
replication:
  oplogSizeMB: 2048
  replSetName: sh1
sharding:
  clusterRole: shardsvr
processManagement: 
  fork: true
EOF
\cp  /mongodb/38021/conf/mongodb.conf  /mongodb/38022/conf/
\cp  /mongodb/38021/conf/mongodb.conf  /mongodb/38023/conf/

sed 's#38021#38022#g' /mongodb/38022/conf/mongodb.conf -i
sed 's#38021#38023#g' /mongodb/38023/conf/mongodb.conf -i

7.2.2.2第二组节点：24-26(1主1从1Arb)

cat > /mongodb/38024/conf/mongodb.conf <<EOF
systemLog:
  destination: file
  path: /mongodb/38024/log/mongodb.log   
  logAppend: true
storage:
  journal:
    enabled: true
  dbPath: /mongodb/38024/data
  directoryPerDB: true
  wiredTiger:
    engineConfig:
      cacheSizeGB: 1
      directoryForIndexes: true
    collectionConfig:
      blockCompressor: zlib
    indexConfig:
      prefixCompression: true
net:
  bindIp: 10.0.0.51,127.0.0.1
  port: 38024
replication:
  oplogSizeMB: 2048
  replSetName: sh2
sharding:
  clusterRole: shardsvr
processManagement: 
  fork: true
EOF

\cp  /mongodb/38024/conf/mongodb.conf  /mongodb/38025/conf/
\cp  /mongodb/38024/conf/mongodb.conf  /mongodb/38026/conf/
sed 's#38024#38025#g' /mongodb/38025/conf/mongodb.conf -i
sed 's#38024#38026#g' /mongodb/38026/conf/mongodb.conf -i

7.2.3 启动所有节点，并搭建复制集

mongod -f  /mongodb/38021/conf/mongodb.conf 
mongod -f  /mongodb/38022/conf/mongodb.conf 
mongod -f  /mongodb/38023/conf/mongodb.conf 
mongod -f  /mongodb/38024/conf/mongodb.conf 
mongod -f  /mongodb/38025/conf/mongodb.conf 
mongod -f  /mongodb/38026/conf/mongodb.conf  
ps -ef |grep mongod

mongo --port 38021
use  admin
config = {_id: 'sh1', members: [
                          {_id: 0, host: '10.0.0.51:38021'},
                          {_id: 1, host: '10.0.0.51:38022'},
                          {_id: 2, host: '10.0.0.51:38023',"arbiterOnly":true}]
           }

rs.initiate(config)
  
 mongo --port 38024 
 use admin
config = {_id: 'sh2', members: [
                          {_id: 0, host: '10.0.0.51:38024'},
                          {_id: 1, host: '10.0.0.51:38025'},
                          {_id: 2, host: '10.0.0.51:38026',"arbiterOnly":true}]
           }
  
rs.initiate(config)

7.3config节点配置

7.3.1目录创建

mkdir -p /mongodb/38018/conf /mongodb/38018/log /mongodb/38018/data
mkdir -p /mongodb/38019/conf /mongodb/38019/log /mongodb/38019/data
mkdir -p /mongodb/38020/conf /mongodb/38020/log /mongodb/38020/data

7.3.2修改配置文件

cat > /mongodb/38018/conf/mongodb.conf <<EOF
systemLog:
  destination: file
  path: /mongodb/38018/log/mongodb.conf
  logAppend: true
storage:
  journal:
    enabled: true
  dbPath: /mongodb/38018/data
  directoryPerDB: true
  #engine: wiredTiger
  wiredTiger:
    engineConfig:
      cacheSizeGB: 1
      directoryForIndexes: true
    collectionConfig:
      blockCompressor: zlib
    indexConfig:
      prefixCompression: true
net:
  bindIp: 10.0.0.51,127.0.0.1
  port: 38018
replication:
  oplogSizeMB: 2048
  replSetName: configReplSet
sharding:
  clusterRole: configsvr
processManagement: 
  fork: true
EOF

\cp /mongodb/38018/conf/mongodb.conf /mongodb/38019/conf/
\cp /mongodb/38018/conf/mongodb.conf /mongodb/38020/conf/
sed 's#38018#38019#g' /mongodb/38019/conf/mongodb.conf -i
sed 's#38018#38020#g' /mongodb/38020/conf/mongodb.conf -i

7.3.3启动节点，并配置复制集

mongod -f /mongodb/38018/conf/mongodb.conf 
mongod -f /mongodb/38019/conf/mongodb.conf 
mongod -f /mongodb/38020/conf/mongodb.conf 

mongo --port 38018
use  admin
 config = {_id: 'configReplSet', members: [
                          {_id: 0, host: '10.0.0.51:38018'},
                          {_id: 1, host: '10.0.0.51:38019'},
                          {_id: 2, host: '10.0.0.51:38020'}]
           }
rs.initiate(config)  
  
注：configserver 可以是一个节点，官方建议复制集。configserver不能有arbiter。
新版本中，要求必须是复制集。
注：mongodb 3.4之后，虽然要求config server为replica set，但是不支持arbiter

7.4mongos节点配置

7.4.1创建目录

mkdir -p /mongodb/38017/conf /mongodb/38017/log

7.4.2配置文件

cat > /mongodb/38017/conf/mongos.conf <<EOF
systemLog:
  destination: file
  path: /mongodb/38017/log/mongos.log
  logAppend: true
net:
  bindIp: 10.0.0.51,127.0.0.1
  port: 38017
sharding:
  configDB: configReplSet/10.0.0.51:38018,10.0.0.51:38019,10.0.0.51:38020
processManagement: 
  fork: true
EOF

7.4.3启动mongos

mongos -f /mongodb/38017/conf/mongos.conf

7.5分片集群添加节点

连接到其中一个mongos（10.0.0.51），做以下配置
（1）连接到mongs的admin数据库
# su - mongod
$ mongo 10.0.0.51:38017/admin
（2）添加分片
db.runCommand( { addshard : "sh1/10.0.0.51:38021,10.0.0.51:38022,10.0.0.51:38023",name:"shard1"} )
db.runCommand( { addshard : "sh2/10.0.0.51:38024,10.0.0.51:38025,10.0.0.51:38026",name:"shard2"} )
（3）列出分片
mongos> db.runCommand( { listshards : 1 } )
（4）整体状态查看
mongos> sh.status();

7.6 使用分片集群

7.6.1 RANGE分片配置及测试

1、激活数据库分片功能

mongo --port 38017 admin
admin> ( { enablesharding : "数据库名称" } )
eg：
admin> db.runCommand( { enablesharding : "test" } )

2、指定分片键对集合分片

创建索引
use test
db.vast.ensureIndex( { id: 1 } )
开启分片
use admin
db.runCommand( { shardcollection : "test.vast",key : {id: 1} } )

3、集合分片验证

admin> use test
test> for(i=1;i<1000000;i++){ db.vast.insert({"id":i,"name":"shenzheng","age":70,"date":new Date()}); }
test> db.vast.stats()

4、分片结果测试

shard1:
mongo --port 38021
db.vast.count();
shard2:
mongo --port 38024
db.vast.count();

7.6.2 Hash分片例子

对oldboy库下的vast大表进行hash
创建哈希索引
（1）对于oldboy开启分片功能
mongo --port 38017 admin
use admin
admin> db.runCommand( { enablesharding : "oldboy" } )
（2）对于oldboy库下的vast表建立hash索引
use oldboy
oldboy> db.vast.ensureIndex( { id: "hashed" } )
（3）开启分片 
use admin
admin > sh.shardCollection( "oldboy.vast", { id: "hashed" } )
（4）录入10w行数据测试
use oldboy
for(i=1;i<100000;i++){ db.vast.insert({"id":i,"name":"shenzheng","age":70,"date":new Date()}); }
（5）hash分片结果测试
mongo --port 38021
use oldboy
db.vast.count();
mongo --port 38024
use oldboy
db.vast.count();

7.7 分片集群的查询及管理

7.7.1 判断是否Shard集群

admin> db.runCommand({ isdbgrid : 1})

7.7.2 列出所有分片信息

admin> db.runCommand({ listshards : 1})

7.7.3 列出开启分片的数据库

admin> use config
config> db.databases.find( { "partitioned": true } )
或者：
config> db.databases.find() //列出所有数据库分片情况

7.7.4 查看分片的片键

config> db.collections.find().pretty()
{
"_id" : "test.vast",
"lastmodEpoch" : ObjectId("58a599f19c898bbfb818b63c"),
"lastmod" : ISODate("1970-02-19T17:02:47.296Z"),
"dropped" : false,
"key" : {

    "id" : 1
},
"unique" : false

}

7.7.5 查看分片的详细信息

admin> sh.status()

7.7.6 删除分片节点（谨慎）

（1）确认blance是否在工作
sh.getBalancerState()
（2）删除shard2节点(谨慎)
mongos> db.runCommand( { removeShard: "shard2" } )
注意：删除操作一定会立即触发blancer。

7.8 balancer操作

7.8.1 介绍

mongos的一个重要功能，自动巡查所有shard节点上的chunk的情况，自动做chunk迁移。
什么时候工作？
1、自动运行，会检测系统不繁忙的时候做迁移
2、在做节点删除的时候，立即开始迁移工作
3、balancer只能在预设定的时间窗口内运行
4.  在生产中一定要发生迁移一定要设置，并且要避开备份时间，这两不能同时运行，在业务空闲期设置

有需要时可以关闭和开启blancer（备份的时候）
mongos> sh.stopBalancer()
mongos> sh.startBalancer()

7.8.2 自定义 自动平衡进行的时间段

https://docs.mongodb.com/manual/tutorial/manage-sharded-cluster-balancer/#schedule-the-balancing-window
// connect to mongos

use config
sh.setBalancerState( true )
db.settings.update({ _id : "balancer" }, { $set : { activeWindow : { start : "3:00", stop : "5:00" } } }, true )

sh.getBalancerWindow()
sh.status()

关于集合的balancer（了解下）
关闭某个集合的balance
sh.disableBalancing("students.grades")
打开某个集合的balancer
sh.enableBalancing("students.grades")
确定某个集合的balance是开启或者关闭
db.getSiblingDB("config").collections.findOne({_id : "students.grades"}).noBalance;

八. 备份恢复

8.1 备份恢复工具介绍

（1）** mongoexport/mongoimport
（2）***** mongodump/mongorestore

8.2 备份工具区别在哪里

应用场景总结:
mongoexport/mongoimport:json csv
1、异构平台迁移 mysql <---> mongodb
2、同平台，跨大版本：mongodb 2 ----> mongodb 3
mongodump/mongorestore
日常备份恢复时使用.

8.3 导出工具mongoexport

mongoexport具体用法如下所示：
$ mongoexport --help  
参数说明：
-h:指明数据库宿主机的IP
-u:指明数据库的用户名
-p:指明数据库的密码
-d:指明数据库的名字
-c:指明collection的名字
-f:指明要导出那些列
-o:指明到要导出的文件名
-q:指明导出数据的过滤条件
--authenticationDatabase admin

1.单表备份至json格式
mongoexport -uroot -proot123 --port 27017 --authenticationDatabase admin -d oldboy -c log -o /mongodb/log.json

注：备份文件的名字可以自定义，默认导出了JSON格式的数据。

2. 单表备份至csv格式
如果我们需要导出CSV格式的数据，则需要使用----type=csv参数：

 mongoexport -uroot -proot123 --port 27017 --authenticationDatabase admin -d test -c log --type=csv -f uid,name,age,date  -o /mongodb/log.csv

8.4 导入工具mongoimport

$ mongoimport --help
参数说明：
-h:指明数据库宿主机的IP
-u:指明数据库的用户名
-p:指明数据库的密码
-d:指明数据库的名字
-c:指明collection的名字
-f:指明要导入那些列
-j, --numInsertionWorkers=<number>  number of insert operations to run concurrently                                                  (defaults to 1)
//并行
数据恢复:
1.恢复json格式表数据到log1
mongoimport -uroot -proot123 --port 27017 --authenticationDatabase admin -d oldboy -c log1 /mongodb/log.json
2.恢复csv格式的文件到log2
上面演示的是导入JSON格式的文件中的内容，如果要导入CSV格式文件中的内容，则需要通过--type参数指定导入格式，具体如下所示：
错误的恢复

注意：
（1）csv格式的文件头行，有列名字
mongoimport   -uroot -proot123 --port 27017 --authenticationDatabase admin   -d oldboy -c log2 --type=csv --headerline --file  /mongodb/log.csv

（2）csv格式的文件头行，没有列名字
mongoimport   -uroot -proot123 --port 27017 --authenticationDatabase admin   -d oldboy -c log3 --type=csv -f id,name,age,date --file  /mongodb/log.csv
--headerline:指明第一行是列名，不需要导入。

8.5 异构平台迁移案例

mysql   -----> mongodb  
world数据库下city表进行导出，导入到mongodb

（1）mysql开启安全路径
vim /etc/my.cnf   --->添加以下配置
secure-file-priv=/tmp

--重启数据库生效
/etc/init.d/mysqld restart

（2）导出mysql的city表数据
source /root/world.sql

select * from world.city into outfile '/tmp/city1.csv' fields terminated by ',';

（3）处理备份文件
desc world.city
  ID          | int(11)  | NO   | PRI | NULL    | auto_increment |
| Name        | char(35) | NO   |     |         |                |
| CountryCode | char(3)  | NO   | MUL |         |                |
| District    | char(20) | NO   |     |         |                |
| Population

vim /tmp/city.csv   ----> 添加第一行列名信息

ID,Name,CountryCode,District,Population

(4)在mongodb中导入备份
mongoimport -uroot -proot123 --port 27017 --authenticationDatabase admin -d world  -c city --type=csv -f ID,Name,CountryCode,District,Population --file  /tmp/city1.csv

use world
db.city.find({CountryCode:"CHN"});

-------------
world共100张表，全部迁移到mongodb

select table_name ,group_concat(column_name) from columns where table_schema='world' group by table_name;

select * from world.city into outfile '/tmp/world_city.csv' fields terminated by ',';

select concat("select * from ",table_schema,".",table_name ," into outfile '/tmp/",table_schema,"_",table_name,".csv' fields terminated by ',';")
from information_schema.tables where table_schema ='world';

导入：
提示，使用infomation_schema.columns + information_schema.tables

mysql导出csv：
select * from test_info   
into outfile '/tmp/test.csv'   
fields terminated by ','　　　 ------字段间以,号分隔
optionally enclosed by '"'　　 ------字段用"号括起
escaped by '"'   　　　　　　  ------字段中使用的转义符为"
lines terminated by '\r\n';　　------行以\r\n结束

mysql导入csv：
load data infile '/tmp/test.csv'   
into table test_info    
fields terminated by ','  
optionally enclosed by '"' 
escaped by '"'   
lines terminated by '\r\n'; 

8.6 mongodump和mongorestore

8.6.1介绍

mongodump能够在Mongodb运行时进行备份，它的工作原理是对运行的Mongodb做查询，然后将所有查到的文档写入磁盘。
但是存在的问题时使用mongodump产生的备份不一定是数据库的实时快照，如果我们在备份时对数据库进行了写入操作，
则备份出来的文件可能不完全和Mongodb实时数据相等。另外在备份时可能会对其它客户端性能产生不利的影响。

8.6.2 mongodump用法如下

$ mongodump --help
参数说明：
-h:指明数据库宿主机的IP
-u:指明数据库的用户名
-p:指明数据库的密码
-d:指明数据库的名字
-c:指明collection的名字
-o:指明到要导出的文件名
-q:指明导出数据的过滤条件
-j, --numParallelCollections=  number of collections to dump in parallel (4 by default)
--oplog  备份的同时备份oplog

8.6.3 mongodump和mongorestore基本使用

8.6.3.1全库备份

mkdir /mongodb/backup
mongodump -uroot -proot123 --port 27017 --authenticationDatabase admin -o /mongodb/backup

8.6.3.2备份world库

$ mongodump -uroot -proot123 --port 27017 --authenticationDatabase admin -d world -o /mongodb/backup/

8.6.3.3备份oldboy库下的log集合

$ mongodump -uroot -proot123 --port 27017 --authenticationDatabase admin -d oldboy -c log -o /mongodb/backup/

8.6.3.4压缩备份

mongodump -uroot -proot123 --port 27017 --authenticationDatabase admin -d app -c vast -o /mongodb/backup/ --gzip

8.6.3.5恢复world库

$ mongorestore -uroot -proot123 --port 27017 --authenticationDatabase admin -d world1 /mongodb/backup/world

8.6.3.6恢复oldguo库下的t1集合

mongorestore -uroot -proot123 --port 27017 --authenticationDatabase admin -d world -c t1 --gzip /mongodb/backup.bak/oldboy/log1.bson.gz

8.6.3.7drop表示恢复的时候把之前的集合drop掉(危险)

$ mongorestore -uroot -proot123 --port 27017 --authenticationDatabase admin -d oldboy --drop /mongodb/backup/oldboy

8.7 mongodump和mongorestore高级企业应用（--oplog）

注意：这是replica set或者master/slave模式专用
--oplog
 use oplog for taking a point-in-time snapshot

8.7.1 oplog介绍

在replica set中oplog是一个定容集合（capped collection），它的默认大小是磁盘空间的5%（可以通过--oplogSizeMB参数修改）.

位于local库的db.oplog.rs，有兴趣可以看看里面到底有些什么内容。
其中记录的是整个mongod实例一段时间内数据库的所有变更（插入/更新/删除）操作。
当空间用完时新记录自动覆盖最老的记录。
其覆盖范围被称作oplog时间窗口。需要注意的是，因为oplog是一个定容集合，
所以时间窗口能覆盖的范围会因为你单位时间内的更新次数不同而变化。
想要查看当前的oplog时间窗口预计值，可以使用以下命令：

 mongod -f /mongodb/28017/conf/mongod.conf 
 mongod -f /mongodb/28018/conf/mongod.conf 
 mongod -f /mongodb/28019/conf/mongod.conf 
 mongod -f /mongodb/28020/conf/mongod.conf 
 
 
 use local 
 db.oplog.rs.find().pretty()
"ts" : Timestamp(1553597844, 1),   ---代表唯一号，在当前秒中第几个操作（日志截取用）
"op" : "n"     ---代表操作类型
"o"  :    ---代表具体操作，输出
---以下四个为具体操作类型
"i": insert
"u": update
"d": delete
"c": db cmd

test:PRIMARY> rs.printReplicationInfo()
configured oplog size:   1561.5615234375MB <--集合大小
log length start to end: 423849secs (117.74hrs) <--预计窗口覆盖时间
oplog first event time:  Wed Sep 09 2015 17:39:50 GMT+0800 (CST)
oplog last event time:   Mon Sep 14 2015 15:23:59 GMT+0800 (CST)
now:                     Mon Sep 14 2015 16:37:30 GMT+0800 (CST)

8.7.2 oplog企业级应用

（1）实现热备，在备份时使用--oplog选项
注：为了演示效果我们在备份过程，模拟数据插入
（2）准备测试数据
[mongod@db01 conf]$ mongo --port 28018
use oldboy
for(var i = 1 ;i < 100; i++) {
    db.foo.insert({a:i});
}
先use local下

my_repl:PRIMARY> db.oplog.rs.find({"op":"i"}).pretty()

oplog 配合mongodump实现热备
mongodump --port 28018 --oplog -o /mongodb/backup
作用介绍：--oplog 会记录备份过程中的数据变化。会以oplog.bson保存下来
恢复
mongorestore  --port 28018 --oplogReplay /mongodb/backup

8.8 oplog高级应用

背景：每天0点全备，oplog恢复窗口为48小时
某天，上午10点world.city 业务表被误删除。
恢复思路：
    0、停应用
    2、找测试库
    3、恢复昨天晚上全备
    4、截取全备之后到world.city误删除时间点的oplog，并恢复到测试库
    5、将误删除表导出，恢复到生产库

恢复步骤：
模拟故障环境：

1、全备数据库
模拟原始数据

mongo --port 28017
use wo
for(var i = 1 ;i < 20; i++) {
    db.ci.insert({a: i});
}

全备:
rm -rf /mongodb/backup/*
mongodump --port 28018 --oplog -o /mongodb/backup

--oplog功能:在备份同时,将备份过程中产生的日志进行备份
文件必须存放在/mongodb/backup下,自动命令为oplog.bson

再次模拟数据
db.ci1.insert({id:1})
db.ci2.insert({id:2})


2、上午10点：删除wo库下的ci表
10:00时刻,误删除
db.ci.drop()
show tables;

3、备份现有的oplog.rs表
mongodump --port 28018 -d local -c oplog.rs  -o /mongodb/backup

4、截取oplog并恢复到drop之前的位置
更合理的方法：登陆到原数据库
[mongod@db03 local]$ mongo --port 28018
my_repl:PRIMARY> use local
db.oplog.rs.find({op:"c"}).pretty();

{
    "ts" : Timestamp(1553659908, 1),
    "t" : NumberLong(2),
    "h" : NumberLong("-7439981700218302504"),
    "v" : 2,
    "op" : "c",
    "ns" : "wo.$cmd",
    "ui" : UUID("db70fa45-edde-4945-ade3-747224745725"),
    "wall" : ISODate("2019-03-27T04:11:48.890Z"),
    "o" : {
        "drop" : "ci"
    }
}

获取到oplog误删除时间点位置:
"ts" : Timestamp(1553659908, 1)

 5、恢复备份+应用oplog
[mongod@db03 backup]$ cd /mongodb/backup/local/
[mongod@db03 local]$ ls
oplog.rs.bson  oplog.rs.metadata.json
[mongod@db03 local]$ cp oplog.rs.bson ../oplog.bson 
rm -rf /mongodb/backup/local/
 
mongorestore --port 38021  --oplogReplay --oplogLimit "1553659908:1"  --drop   /mongodb/backup/

8.9 分片集群的备份思路（了解）

1、你要备份什么？
config server
shard 节点

单独进行备份
2、备份有什么困难和问题
（1）chunk迁移的问题
    人为控制在备份的时候，避开迁移的时间窗口
（2）shard节点之间的数据不在同一时间点。
    选业务量较少的时候       
        
Ops Manager