mongodb 数据库 linux系统下集群搭建过程

在Linux系统下搭建MongoDB数据库集群，可以采用分片集群的方式，将数据分布在多个节点上，提高数据的存储和处理能力，下面是详细的搭建过程：

1、环境准备

首先需要准备一台或多台Linux服务器，推荐使用CentOS 7或Ubuntu 16.04操作系统，确保服务器之间网络互通，可以使用ping命令测试。

2、安装MongoDB

在每台服务器上安装MongoDB，可以使用官方提供的包或者从源码编译安装，以下是使用官方包的安装方法：

更新软件源
sudo yum update y
安装MongoDB
sudo yum install y mongodbserver

3、配置MongoDB

编辑MongoDB配置文件/etc/mongod.conf，设置以下参数：

开启副本集模式
replication:
  replSetName: "rs0"
绑定IP地址，允许其他服务器访问
net:
  bindIp: 0.0.0.0
开启日志输出
systemLog:
  destination: file
  logAppend: true
  path: /var/log/mongodb/mongod.log

4、启动MongoDB服务

在每台服务器上启动MongoDB服务：

sudo systemctl start mongod

5、初始化副本集

在任意一台服务器上，使用mongo命令行工具连接到MongoDB，执行以下命令初始化副本集：

rs.initiate()

6、添加节点到副本集

在其他服务器上重复步骤4和5，将它们添加到副本集中，当所有服务器都加入到副本集后，它们会自动同步数据。

7、创建分片集群

在副本集的基础上，可以创建分片集群，首先需要在每个服务器上创建一个config数据库和admin数据库：

use config;
db.createCollection("shards");
use admin;
sh.addShard("rs0/localhost:27017,localhost:27018,localhost:27019");

在config数据库中添加分片键：

sh.enableSharding("yourDatabase"); // yourDatabase为需要分片的数据库名
sh.shardCollection("yourDatabase.yourCollection", {"yourField": 1}); // yourField为分片键字段名，1表示第一个分片服务器（即rs0）

至此，MongoDB数据库集群搭建完成，可以在客户端程序中使用集群地址进行连接和操作。

from pymongo import MongoClient
client = MongoClient("mongodb://username:password@rs0/yourDatabase?replicaSet=rs0&readPreference=secondaryPreferred") # 使用副本集地址进行连接，读取从节点的数据以提高性能

问题与解答：

1、Q：为什么要使用副本集？A：副本集可以提高数据的可用性和容错性，当主节点出现故障时，会自动选举一个从节点升级为主节点，保证服务的正常运行，副本集还可以实现读写分离，提高查询性能。

2、Q：为什么要使用分片集群？A：随着数据量的不断增长，单个服务器可能无法满足存储和处理的需求，分片集群可以将数据分布在多个节点上，提高数据的存储和处理能力，分片集群还支持水平扩展，可以根据业务需求动态增加或减少节点。

3、Q：如何查看MongoDB集群的状态？A：可以使用mongo命令行工具连接到任意一个节点，执行sh.status()命令查看集群状态，还可以通过MongoDB管理界面（如Robo 3T）查看集群信息。