.NET Core+MongoDB集群搭建与实战

（给DotNet加星标，提升.Net技能）

转自：痴者工良

cnblogs.com/whuanle/p/13832578.html

安装 MongoDB

安装 MongoDB 网上有很多教程，MongoDB 官方文档：https://docs.mongodb.com/manual/tutorial/install-mongodb-on-ubuntu/

笔者这里简单写一下安装过程，笔者使用ubuntu系统。

要按照的目标版本：MongoDB 4.4 Community Edition

支持的系统：

• 20.04 LTS (“Focal”)

• 18.04 LTS (“Bionic”)

• 16.04 LTS (“Xenial”)

更新软件源

sudo apt update
sudo apt upgrade

apt 直接安装(方法1)

如果你要安装稳定版本，则直接使用一条命令安装：

sudo apt install mongodb

执行命令检查 MingoDB 的状态：

sudo systemctl status mongodb

apt 仓库安装(方法2)

此种方式可以让你安装最新版本的 MongoDB 。

导入包管理系统使用的公钥

wget -qO - https://www.mongodb.org/static/pgp/server-4.4.asc | sudo apt-key add -

添加 MongoDB 的仓库源文件

/etc/apt/sources.list.d/mongodb-org-4.4.list

添加 MongoDB 的仓库源地址

# ubuntu 16.04
echo "deb [ arch=amd64,arm64 ] https://repo.mongodb.org/apt/ubuntu xenial/mongodb-org/4.4 multiverse" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/mongodb-org-4.4.list
# ubuntu 18.04
echo "deb [ arch=amd64,arm64 ] https://repo.mongodb.org/apt/ubuntu bionic/mongodb-org/4.4 multiverse" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/mongodb-org-4.4.list
# ubuntu 20.04
echo "deb [ arch=amd64,arm64 ] https://repo.mongodb.org/apt/ubuntu focal/mongodb-org/4.4 multiverse" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/mongodb-org-4.4.list

加载 MongoDB 的软件包

sudo apt-get update

安装最新稳定版本的 MongoDB

sudo apt-get install -y mongodb-org

如果你想安装指定版本：

sudo apt-get install -y mongodb-org=4.4.1 
mongodb-org-server=4.4.1 mongodb-org-shell=4.4.1 
mongodb-org-mongos=4.4.1 mongodb-org-tools=4.4.1

方法1、2启动 MongoDB

执行命令检查 MongoDB 的状态：

sudo systemctl status mongodb

启动 MongoDB：

sudo systemctl start mongod

开机启动 MongoDB：

sudo systemctl enable mongod

查看 MongoDB 版本：

mongo --version
mongod --version

注意：由于 Linux/Unix 系统会对文件描述符的数量或者线程数量加以限制，如果安装过程或者启动时报错，需要自行另外查找方法解决，这里不再赘述。

通过二进制包安装(方法3)

适合网络不会或者离线安装，有 tgz、deb 、source code 等方法安装，这里只使用 tgz 方式。

安装依赖

# ubuntu 16.04
sudo apt-get install libcurl3 openssl liblzma5

# ubuntu 18.04 & 20.04
sudo apt-get install libcurl4 openssl liblzma5

选择合适的系统下载二进制包：

https://www.mongodb.com/try/download/community?tck=docs_server

Package 可以选择包的形式，如 shell(deb)、shell(tgz)。

注意，要在服务器下载的话，就不要点击 Download，而是点击 Copy Link 复制二进制包的下载链接。

请注意下载的软件版本，mongos 、tagz 包含全部功能；

其它的是单独提供 server 或者 client(shell) 功能。

本小节将提供安装 .deb 和 tgz 包的说明，请自行选择要安装的包！(建议直接下载 tgz)。

deb 安装 MongoDB

如果下载了 .deb 文件，请使用下面命令安装。

wget {下载地址}
sudo dpkg -i {软件包名}.deb

tgz 安装 MongoDB

如果下载了 .tar.gz 文件，请使用下面命令安装。

tar -zxvf mongodb-{版本}.tgz

# 下面是示例
cd mongodb-linux-x86_64-ubuntu1604-4.4.1
... ...
|-- bin
|   `-- mongo
|-- LICENSE-Community.txt
|-- MPL-2
|-- README
`-- THIRD-PARTY-NOTICES

打开解压的目录，执行：

sudo cp bin/* /usr/local/bin/
# 实际上就是将二进制可执行文件放到 bin 目录

启动 MongoDB

创建数据存放目录：

sudo mkdir -p /var/lib/mongo

创建日志存放目录：

sudo mkdir -p /var/log/mongodb

如果不是使用 root 用户登录，则需要获取文件权限：

# whoami是你的用户名
sudo chown `whoami` /var/lib/mongo
sudo chown `whoami` /var/log/mongodb

运行 MongoDB：

mongod --dbpath /var/lib/mongo --logpath /var/log/mongodb/mongod.log --fork

之后终端会提示已经成功启动；也可以查看 /var/log/mongodb/mongod.log 日志文件中的内容确定 MongoDB 的运行情况；

cat /var/log/mongodb/mongod.log 日志文件，会发现第一行：

pid=22639 port=27017

port 即 MongoDB 的连接端口。

卸载方法

apt 卸载方法

适合使用 镜像仓库安装的 MongoDB。

sudo apt-get purge mongodb mongodb-clients mongodb-server mongodb-dev
sudo apt-get purge mongodb-10gen
sudo apt-get autoremove

注：执行过程报错不用管。

tgz 卸载方法

适合卸载使用 .tar.gz 安装的包。

rm /usr/local/bin/mongo*

指定启动的配置

通过配置文件

如果前面提到过配置文件 /etc/mongod.conf，如果通过配置文件启动，则会方便很多，使用配置文件启动 MongoDB 的方法：

mongod --config /etc/mongod.conf

通过参数

通过参数启动 MongoDB 的话，每次启动都比较麻烦：

mongod  --bind_ip=0.0.0.0 --dbpath /var/lib/mongo 
--logpath /var/log/mongodb/mongod.log --fork

MongoDB 绑定IP、端口

查看 MongoDB 配置：
# 进入 shell
mongo

# 执行
use admin
db.runCommand( { getParameter : '*' } )

默认 MongoDB 是本地服务，外界无法访问主机的 MongoDB 服务，这里来配置一下，使其能够被外网访问。

在 MongoDB 启动后，执行以下命令修改配置。

# 绑定所有地址
mongod --bind_ip_all

# 修改端口
mongod --port 27017

或者停了 MongoDB 服务后，使用以下命令启动：

mongod  --bind_ip=0.0.0.0 --dbpath /var/lib/mongo 
--logpath /var/log/mongodb/mongod.log --fork

或者手动修改 /etc/mongod.conf 配置文件，把其中一段改成 0.0.0.0：

# network interfaces
net:
  port: 27017
  bindIp: 0.0.0.0

修改完毕后，需要关闭 MongoDB，再开启，请参考后面 ”停止 MongoDB“ 一节。

测试远程 IP 连接

测试连接指定 IP 和 port 的 MongoDB 服务：

mongo {你的服务器公网IP}:27017

加上密码验证

设置账号密码

mongo

# 进入 MongoDB shell 后
use admin
db.createUser({user:"admin",pwd:"123456",roles:[{role:"root",db:"admin"}]})

如果不生效，请自行找方法解决，这里不再赘述~

开启登录验证

然后打开 /etc/mongod.conf 文件，将 #security: 改成：

security:
  authorization: enabled

如果不生效，请自行找方法解决，这里不再赘述~

停止 MongoDB

mongod --dbpath /var/lib/mongo 
--logpath /var/log/mongodb/mongod.log 
--shutdown

搭建集群

按照此方法，再炮制一台服务器就行。

建议使用 docker 一次性搞好，自己手动在物理机上面安装，太折腾了。

接下来，我们要根据官方文档，搭建简单的副本集群。

官方文档地址：https://docs.mongodb.com/manual/replication/

副本集

副本集是一组 MongoDB 实例来维护相同数据集。

官网文档解释：一个副本集包含多个数据承载节点和一个仲裁器节点（可选）。在数据承载节点中，只有一个成员被视为主要节点，而其他节点则被视为次要节点。

用一下官方的图：

故障转移

图中有三台 MongoDB 实例，当 Primary 挂了后，Secondary 可以换掉挂了的服务器，成为新的 Primary。

由于我只有两台服务器，因此只能组双机热备。

方案

主节点（Primary）

对外接收所有请求，然后将修改同步到所有 Secondary 中。

当 主节点(Primary) 挂了后，其它 Secondary 或者 Arbiter 节点就会重新选举一个主节点出来。

副本节点（Secondary）

副本节点是备胎，数据集跟主节点(Primary)一致，当主节点挂了后，有机会成为正胎(Primary)。

仲裁者（Arbiter）

不保存数据集，也不能成为(Primary)。作用是当主节点挂了后，投票给 Secondary，让 Secondary 成为 Primary。

但是怎么配置原有的 MongoDB 实例，使其成为 Primary - Secondary 集群呢？Google 了很久。

找到 MongoDB 官方的文档：

https://docs.mongodb.com/manual/tutorial/deploy-replica-set/

设计实例名称

在 primary 机器和 secondary 机器上，分别打开 /etc/mongod.conf 文件，找到 #replication，设置节点名称。

replication:
  replSetName: {名称}

primary 机器设置 primary，secondary 机器设置 beitai。

replSetName 的作用解释如下：

https://docs.mongodb.com/manual/reference/configuration-options/#replication.replSetName

也可以在启动 MongoDB 时加上 --replSet "beitai" 的参数。

mongod --replSet "beitai" ... ...

请停止 MongoDB 后，使用长命令的方法启动 MongoDB。

请在要设置为 Primary 的机器，执行：

mongod --replSet "primary" --bind_ip=0.0.0.0 
--dbpath /var/lib/mongo --logpath /var/log/mongodb/mongod.log 
--fork

请在要设置为 Secondary 的机器，执行：

mongod --replSet "beitai" --bind_ip=0.0.0.0 
--dbpath /var/lib/mongo --logpath /var/log/mongodb/mongod.log 
--fork

如何创建集群

必须要做到以下两点配置：

• Add Members to a Replica Set

• Deploy a Replica Set

笔者在这里踩了很大的坑，试了很多种方法和配置才成功。

启动两个实例（配置）

提前说明，如果使用 rs. 指令配置实例，想重新配置，出现 ”"errmsg" : "already initialized"“，可以使用 rs.reconfig() 清除配置。

rsconf = rs.conf()
rsconf.members = [{_id: 1, host: "本机的ip:27017"}]
rs.reconfig(rsconf, {force: true})

在 Secondary 机器，执行命令停止运行：

mongod --dbpath /var/lib/mongo
--logpath /var/log/mongodb/mongod.log
--shutdown

重新启动 Secondary 机器：

mongod --replSet "beitai" --bind_ip=0.0.0.0 
--dbpath /var/lib/mongo --logpath /var/log/mongodb/mongod.log 
--fork

设置为 Secondary 节点：

rs.initiate(
   {
      _id: "beitai",
      version: 1,
      members: [
         { _id: 0, host : "primary的ip:27017" }
         { _id: 1, host : "secondary的ip:27017" }
      ]
   }
)

注：id是优先级。

在 primary 机器，执行命令停止运行：

mongod --dbpath /var/lib/mongo 
--logpath /var/log/mongodb/mongod.log 
--shutdown

重新启动 primary：

mongod --replSet "beitai" --bind_ip=0.0.0.0 
--dbpath /var/lib/mongo 
--logpath /var/log/mongodb/mongod.log 
--fork

在 primary 进入 shell：

mongo

执行命令进行初始化并设置自己为 primary：

rs.initiate(
   {
      _id: "primary",
      version: 1,
      members: [
         { _id: 0, host : "primary的ip:27017" },
         { _id: 1, host : "secondary的ip:27017" }
      ]
   }
)

分别在两个实例打开 mongo shell，执行：

rs.status()

发现：

beitai:SECONDARY> 
...
primary:PRIMARY>

使用工具连接 MongoDB 并创建一个名为 Test 的数据库：

副本集状态查看

查看复制延迟：

rs.printSlaveReplicationInfo()

执行结果：

WARNING: printSlaveReplicationInfo is deprecated and may be removed in the next major release. Please use printSecondaryReplicationInfo instead.
source: *.*.*.*:27017
syncedTo: Sat Oct 17 2020 20:02:49 GMT+0800 (CST)
0 secs (0 hrs) behind the freshest member (no primary available at the moment)
source: *.*.*.*:27017
syncedTo: Thu Jan 01 1970 08:00:00 GMT+0800 (CST)
1602936169 secs (445260.05 hrs) behind the freshest member (no primary available at the moment)

.NET Core 连接 MongoDB

.NET程序要连接MongoDB ，需要通过Nuget包安装 MongoDB.Driver驱动。

我们来创建一个控制台程序，Nuget 搜索 MongoDB.Driver 并安装，接下来一步步使用连接 MongoDB。

文档地址：

https://mongodb.github.io/mongo-csharp-driver/2.10/getting_started/

添加 using 引用：

using MongoDB.Bson;
using MongoDB.Driver;

连接 MongoDB

var client = new MongoClient
("mongodb://primary的ip:27017,secondary的ip:27017");

获取数据库

IMongoDatabase database = client.GetDatabase("Test");

获取文档集合

var collection = database.GetCollection<BsonDocument>("MyCollection");

插入文档(json)

var document = new BsonDocument
{
    { "name", "MongoDB" },
    { "type", "Database" },
    { "count", 1 },
    { "info", new BsonDocument
    {
       { "x", 203 },
       { "y", 102 }
    }}
};

其源结构的 json 如下：

{
     "name": "MongoDB",
     "type": "database",
     "count": 1,
     "info": {
         x: 203,
         y: 102
     }
}

将文档插入到集合中：

collection.InsertOne(document);
// 使用异步 await collection.InsertOneAsync(document);

然后执行程序，一会儿后，打开 MongoDB 管理器，查看集合。

- EOF -

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