生产环境部署建议

生产环境部署建议

MongoDB在生产环境的部署需要考虑性能、高可用性、安全性和可维护性等多个方面。合理的部署策略能够确保数据库稳定运行，同时应对高并发和大数据量的挑战。

硬件配置

CPU和内存

MongoDB是内存密集型数据库，建议配置足够的内存以容纳工作集。工作集是指频繁访问的数据和索引的总大小。如果工作集无法完全放入内存，性能会显著下降。

// 示例：查看工作集大小
db.runCommand({serverStatus: 1}).wiredTiger.cache["bytes currently in the cache"]

对于CPU，MongoDB可以利用多核处理器。建议至少4核，高并发场景下需要更多核心。

存储

使用SSD存储可以显著提高I/O性能。避免使用网络存储（如NFS），因为延迟较高。RAID 10是推荐的配置，提供了良好的性能和冗余。

副本集部署

成员配置

生产环境至少部署3个节点的副本集，确保高可用性。典型的配置包括：

• 1个主节点（Primary）
• 1个从节点（Secondary）
• 1个仲裁节点（Arbiter）或另一个从节点

// 示例：初始化副本集
rs.initiate({
  _id: "myReplicaSet",
  members: [
    { _id: 0, host: "mongo1.example.com:27017" },
    { _id: 1, host: "mongo2.example.com:27017" },
    { _id: 2, host: "mongo3.example.com:27017", arbiterOnly: true }
  ]
})

读写关注

根据应用需求配置适当的读写关注级别：

// 写入多数节点确认
db.products.insertOne(
  { item: "card", qty: 15 },
  { writeConcern: { w: "majority", wtimeout: 5000 } }
)

// 从次级节点读取
db.products.find().readConcern("available").readPref("secondary")

分片集群

对于超大规模数据，需要部署分片集群。关键组件包括：

• 多个分片（建议每个分片是副本集）
• 配置服务器（必须部署为副本集）
• 查询路由（mongos）

分片键选择

选择合适的分片键至关重要。好的分片键应该：

• 具有高基数
• 分布均匀
• 匹配查询模式

// 示例：启用分片并选择分片键
sh.enableSharding("mydatabase")
sh.shardCollection("mydatabase.products", { category: 1, _id: 1 })

安全配置

认证和授权

始终启用访问控制：

# mongod.conf
security:
  authorization: enabled

创建最小权限用户：

use admin
db.createUser({
  user: "appuser",
  pwd: "securepassword",
  roles: [ { role: "readWrite", db: "appdb" } ]
})

网络隔离

• 使用防火墙限制访问
• 考虑VPC或私有网络
• 禁用默认的27017端口或配置IP白名单

监控和维护

性能监控

配置监控工具跟踪关键指标：

• 操作计数器
• 内存使用
• 队列长度
• 复制延迟

// 常用监控命令
db.serverStatus()
db.currentOp()
db.collection.stats()

定期维护

• 监控和优化索引
• 定期压缩集合
• 实施备份策略
• 计划维护窗口进行版本升级

备份策略

Ops Manager/Cloud Manager

企业版用户可以使用官方工具进行自动化备份。

文件系统快照

对于文件系统支持快照的环境：

# 创建快照前刷新写入
db.fsyncLock()

# 创建快照后解锁
db.fsyncUnlock()

mongodump

适合小型数据库：

mongodump --uri="mongodb://user:pwd@host:port/db" --out=/backup/path

性能优化

索引优化

使用解释计划分析查询：

db.products.find({ category: "electronics" }).explain("executionStats")

创建合适的索引：

db.products.createIndex({ category: 1, price: -1 })

查询优化

• 避免全表扫描
• 使用投影限制返回字段
• 批处理操作减少网络往返

// 好的实践
db.products.find(
  { category: "books" },
  { title: 1, price: 1, _id: 0 }
).limit(100)

灾难恢复

制定并测试灾难恢复计划，包括：

• 数据恢复流程
• 故障转移步骤
• 联系人清单
• RTO（恢复时间目标）和RPO（恢复点目标）定义

版本升级

升级前：

• 查看版本变更说明
• 在测试环境验证
• 备份所有数据
• 规划回滚方案

滚动升级步骤：

1. 升级次级节点
2. 降级主节点
3. 升级原主节点