MongoDB在Ubuntu上的部署與運維指南

一、MongoDB在Ubuntu上的部署流程

1. 準備工作

確保Ubuntu系統為18.04及以上版本（推薦22.04/24.04 LTS），并具備sudo權限。提前更新系統軟件包：

sudo apt update && sudo apt upgrade -y

2. 添加MongoDB官方源

MongoDB官方為Ubuntu提供了優化的APT源，需先導入GPG密鑰并添加源列表：

# 導入MongoDB公鑰（適用于MongoDB 5.0+）
wget -qO - https://www.mongodb.org/static/pgp/server-5.0.asc | sudo apt-key add -

# 創建MongoDB源列表文件（替換$(lsb_release -cs)為Ubuntu版本代號，如jammy=22.04）
echo "deb [arch=amd64,arm64] https://repo.mongodb.org/apt/ubuntu $(lsb_release -cs)/mongodb-org/5.0 multiverse" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/mongodb-org-5.0.list

3. 安裝MongoDB

更新APT包索引并安裝mongodb-org（包含服務器、客戶端及工具）：

sudo apt update
sudo apt install -y mongodb-org

4. 啟動與配置開機自啟

啟動MongoDB服務并設置開機自動啟動：

sudo systemctl start mongod      # 啟動服務
sudo systemctl enable mongod     # 設置開機自啟
sudo systemctl status mongod     # 檢查服務狀態（顯示"active (running)"即為成功）

5. 連接到MongoDB

使用內置mongo命令行工具連接本地實例：

mongo

進入Shell后，可執行基礎操作（如創建數據庫、插入文檔）驗證功能：

use testdb;                     // 創建/切換至testdb數據庫
db.testcoll.insert({name: "Alice", age: 25}); // 插入文檔至testcoll集合
db.testcoll.find();             // 查詢集合中的文檔

二、MongoDB在Ubuntu上的運維管理

1. 配置文件管理

MongoDB的主配置文件位于/etc/mongod.conf，常用配置項及調整方法：

• 網絡設置：修改net.bindIp（允許遠程訪問需設為0.0.0.0，僅本地訪問則為127.0.0.1）；調整net.port（默認27017，可根據需求修改）。
• 存儲設置：設置storage.dbPath（數據存儲路徑，默認/var/lib/mongodb）；調整storage.wiredTiger.engineConfig.cacheSizeGB（WiredTiger緩存大小，建議為服務器內存的50%）。
• 日志設置：配置systemLog.path（日志文件路徑，默認/var/log/mongodb/mongod.log）；設置systemLog.logAppend為true（日志追加模式）。
• 副本集設置：若需高可用，添加replication.replSetName（如rs0）。

修改配置文件后，需重啟服務生效：

sudo systemctl restart mongod

2. 性能優化技巧

（1）硬件優化

• 使用SSD：MongoDB對磁盤I/O要求高，SSD可顯著提升讀寫性能。
• 增加內存：WiredTiger存儲引擎依賴內存緩存，建議內存容量大于數據量（或至少覆蓋熱點數據）。

（2）配置優化

• 調整WiredTiger緩存：根據服務器內存設置storage.wiredTiger.engineConfig.cacheSizeGB（如8GB內存可設為4GB）。
• 開啟慢查詢分析：在operationProfiling中設置mode: "slowOp"（閾值默認100ms），通過db.currentOp()查看慢查詢。

（3）索引優化

• 創建合適索引：為高頻查詢字段創建索引（如db.users.createIndex({email: 1})），避免全表掃描。
• 避免過度索引：過多索引會增加寫操作開銷，定期用db.collection.stats()審查索引使用情況。

（4）分片集群（大數據量場景）

• 配置分片：使用sh.shardCollection()命令對集合分片（如sh.shardCollection("mydb.mycoll", { "_id": 1 })）。
• 添加分片節點：通過sh.addShard()將新節點加入集群（如sh.addShard("shard1:27017")）。

3. 監控與診斷

（1）自帶工具

• mongostat：實時顯示操作次數、響應時間等統計信息（如mongostat）。
• mongotop：展示每個集合的讀寫耗時（如mongotop）。
• serverStatus：查看服務器狀態（如mongo --eval 'db.runCommand({serverStatus: 1})'）。

（2）第三方工具

• Prometheus + Grafana：搭建可視化監控面板，監控內存、磁盤、連接數等指標。
• MongoDB Atlas：托管服務提供的云端監控，支持告警、性能分析。

4. 備份與恢復

（1）數據備份

使用mongodump工具備份數據（如備份所有數據庫至/backup目錄）：

mongodump --out /backup

（2）數據恢復

使用mongorestore工具恢復數據（如恢復/backup目錄至本地數據庫）：

mongorestore /backup

5. 故障排查步驟

（1）查看服務狀態

sudo systemctl status mongod

若服務未運行，檢查日志定位原因。

（2）查看日志文件

MongoDB日志默認位于/var/log/mongodb/mongod.log，使用tail命令查看最新日志：

sudo tail -f /var/log/mongodb/mongod.log

（3）常見故障及解決方法

• 無法啟動服務：
  • 檢查配置文件語法：mongod --config /etc/mongod.conf --eval。
  • 檢查數據目錄權限：sudo chown -R mongodb:mongodb /var/lib/mongodb。
  • 刪除鎖文件（若服務異常終止）：sudo rm /var/lib/mongodb/mongod.lock，然后修復數據：mongod --config /etc/mongod.conf --repair。
• 連接被拒絕：
  • 確認服務運行：sudo systemctl status mongod。
  • 檢查防火墻設置：允許27017端口（sudo ufw allow 27017）。
  • 確認bindIp配置：若遠程訪問，需設為0.0.0.0。
• 權限問題：
  • 確保MongoDB用戶對數據目錄有讀寫權限（sudo chown -R mongodb:mongodb /var/lib/mongodb）。