MongoDB 數據庫詳解，以及 MongoDB4.0版本的安裝
MongDB 是一款跨平臺，面向文檔的數據庫，可以實現高性能，高可用性，並且能夠輕松擴展，是一個基於分布式文件存儲的開源數據庫系統。在高負載的情況下，添加更多的節點，可以保證服務器性能。
MongoDB 也是一個介於關系數據庫和非關系數據庫之間的產品，是非關系數據庫當中功能最豐富，最像關系數據庫的。不采用關系模型主要是為了獲得更好的拓展性，MongoDB 不再有“行”(row)的概念，其運行方式主要基於兩個概念：集合(collection)與文檔(document)。
MongoDB 的特點
- MongoDB 的特點包括面向集合存儲、模式自由、豐富的查詢語句和多級索引、復制集機制、易於水平拓展、可插入存儲引擎、跨平臺多語言支持等。
- MongoDB 安裝簡單，提供了面向文檔存儲功能，操作起來比較容易上手。
- MongoDB 提供了復制、高可用性和自動分片功能。如果負載增加（需要更多的存儲空間和更強的處理能力），它可以分布在計算機網絡中的其他節點上，這就是所謂的分片。
- Mongo 支持豐富的查詢表達式。查詢指令使用 JSON 形式的標記，可輕易查詢文檔中內嵌的對象及數組。
- MongoDB 支持各種編程語言：Ruby、Python、Java、C++、PHP、C# 等各種語言。
MongoDB 適用領域
MongoDB 可以為 Web 應用提供可拓展的高性能數據存儲解決方案。MongoDB 主要適用領域有網站數據、分布式場景、數據緩存和 JSON 文檔格式存儲。適合大數據量、高並發、弱事務的互聯網應用，其內置的水平拓展機制提供了從幾百萬到十億級別的數據處理能力，可以很好地滿足 Web2.0 和移動互聯網應用數據存儲的要求。
MongoDB 4.0 的安裝
MongoDB 提供了 Linux 平臺上的安裝包，可以從官方網站 http://www.mongodb.org/downloads 下載。本次我們選擇使用最新版 MongoDB4.0 來安裝並實驗。
-
下載 MongoDB4.0 軟件包
wget https://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-4.0.0.tgz tar zxvf mongodb-linux-x86_64-4.0.0.tgz -C /opt mv /opt/mongodb-linux-x86_64-4.0.0/ /usr/local/mongodb - 創建MongoDB 的數據存儲目錄，日誌存儲目錄，配置文件
# mkdir /data/mongodb1 # mkdir /data/logs/mongodb # touch /data/logs/mongodb/mongodb1.log # chmod -R 777 /data/logs/mongodb/mongodb1.log # vim /usr/local/mongodb/mongodb1.conf //添加下面的行 dbpath=/data/mongodb1 #數據存儲目錄 logpath=/data/logs/mongodb/mongodb1.log #日誌文件 port=27017 #默認服務器端口 logappend=true #使用追加方式寫日誌 fork=true #後臺運行 maxConns=5000 #最大同時連接數，默認2000 storageEngine=mmapv1 #指定存儲引擎為內存映射文件
設置內核參數
echo 0 > /proc/sys/vm/zone_reclaim_mode
sysctl -w vm.zone_reclaim_mode=0 #永久設置
echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag-
設置系統環境變量，方便使用
echo ‘export MONGODB_HOME=/usr/local/mongodb‘ >> /etc/profile echo ‘export PATH=$PATH:$MONGODB_HOME/bin‘ >> /etc/profile source /etc/profile -
啟動 mongodb 服務進程，查看端口（默認27017）
mongod --config /usr/local/mongodb/mongodb1.conf #開啟MongoDB mongod --config /usrlocal/mongodb/mongodb1.conf --shutdown #停止MongoDB netstat -ntap | grep mongod mongo --port 27017 # 進入mongo數據庫，若是不指定端口默認進27017端口 - 創建多實例
在單臺服務器資源充分的情況下，可以使用多實例，以便充分使用服務器資源（只需要修改數據存儲目錄、日誌文件及端口號並創建相應目錄即可）cd /usr/local/mongodb/ cp mongodb1.conf mongodb2.conf vim mongodb2.conf #修改如下 # dbpath=/data/mongodb2 #數據存儲目錄 # logpath=/data/logs/mongodb/mongodb2.log #日誌文件 # port=27018 #默認服務器端口 # logappend=true #使用追加方式寫日誌 # fork=true #後臺運行 # maxConns=5000 #最大同時連接數，默認2000 # storageEngine=mmapv1 #指定存儲引擎為內存映射文件 mkdir /data/mongodb2 touch /data/logs/mongodb/mongodb2.log chmod -R 777 /data/logs/mongodb/mongodb2.log mongod --config /usr/local/mongodb/mongodb2.conf #開啟多實例
MongoDB 邏輯存儲結構
MongoDB 的邏輯結構主要由文檔（document）、集合（collection）和數據庫（database）三部分組成。其中文檔是 MongoDB 的核心概念，它是 MongoDB 邏輯存儲的最小單元，相當於關系型數據庫中的一行記錄，多個文檔組成集合，集合相當於關系型數據庫中的表的概念，多個幾個組成數據庫。
| SQL 術語/概念 | MongoDB 術語/概念 | 解釋/說明 |
|---|---|---|
| database | database | 數據庫 |
| table | collection | 數據庫表/集合 |
| row | document | 數據記錄行/文檔 |
| column | field | 數據字段/域 |
| index | index | 索引 |
| table joins | 表連接，MongoDB不支持 | |
| primary key | primary key | 主鍵，MongoDB自動將 _id字段設置為主鍵 |
MongoDB 基本操作
-
登錄、退出
#本地登錄（默認實例端口號：--port=27017，可以不寫） > mongo #登錄遠程主機的實例 > mongo --host 192.168.1.2 --port =27017 #退出MongoDB > exit -
數據庫操作
#創建數據庫（如果數據庫不存在，則創建數據庫，否則切換到指定數據庫） > use school #查看所有數據庫 > show dbs #刪除school數據庫 > use school > db.dropDatabase() #顯示數據庫操作命令 > db.help() -
集合
MongoDB 的數據保存在集合中，所有存儲在集合中的數據都是 Binary JSON 格式，簡稱 BSON。BSON 是一種類似於 JSON 的二進制形式的存儲格式。#創建info集合 > db.createcollection(‘info‘) #查看集合 方法一： > show tabels 方法二： > show colletctions #顯示info集合操作命令 > db.info.help() - 文檔（增、刪、改、查）
插入#插入一條記錄 > db.info.insert({"id":1,"name":"jack","hobby":["game","talk","sport"]}) #向指定集合中插入一條文檔數據 > db.collection.insertOne() #向指定集合中插入多條文檔數據 > db.collection.insertMany() #通過循環批量插入數據 > for(var i=1;i<100;i++)db.info.insert({"id":i,"name":"jack"+i})刪除
#刪除info集合中id=1的文檔 > db.info.remove({"id":"1"})修改
#修改info集合id=1的name值為"zhangsan"文檔 db.info.update({"id":"1"},{$set:{"name":"wzn"}})查詢
#查詢info集合所有文檔 > db.info.find() #查詢info集合id為1的文檔 > db.info.findOne({id:1}) #統計記錄數 > db.info.count()
備份、恢復數據庫
- 導入導出
- 導出：mongoexport
- 導入：mongoimport
- 選項： -d 指定數據庫名稱；-c 指定集合名稱；-f 指定導出哪些列；-o 指定要導出的文件名；-q：指定導出數據的過濾條件。具體命令通過 --help 查看。
- 備份與恢復
- 備份：mongodump
- 恢復：mongorestore
-
選項：
1 ： -h 指定Mongodb所在服務器的地址也可以指定端口。（例：-h 127.0.0.1:27017）
2 ： -d ：需要備份的數據庫實例。
3 ： -o ：備份數據存放的目錄 該目錄需提前創建。 -
復制數據庫
> db.copyDatabase("db1","db2") //復制數據庫db1 到db2 中 - 克隆集合
- 把數據庫 db1 的 info 集合克隆到實例端口：27018
# mongo --port 27018 # db.runCommand({"cloneCollection":"db1.info","from":"localhost:27017"})
MongoDB 安全管理
MongoDB 安全管理主要包括 MongoDB 的安全訪問控制以及用戶權限分配。
-
限定監聽特定 IP 和端口
# vim /usr/local/mongodb/mongodb1.conf # 只綁定內網卡地址 bind_ip=localhost(ip) # 只監聽指定的端口 port=27017 - 授權啟動
- 內置數據庫用戶：read、readWrite
- 數據庫管理角色：dbAdmin、dbOwner、userAdmin
-
超級用戶角色：root
#在db1數據庫創建超級用戶root,密碼：123123 > use db1 > db.createUser({"user":"root","pwd":"123123","roles":["root"]}) > exit # #關閉 mongodb 服務 mongod -f /usr/local/mongodb/mongodb1.conf --shutdown # # 使用帶認證參數的方式啟動 mongodb 服務 mongod -f /usr/local/mongodb/mongodb1.conf --auth # # 此時查詢數據不顯示內容，需要進行授權認證 > use db1 > db.auth("root":"123123") # # 當然，實際情況中，我們可以修改配置文件， #這樣別人在訪問我們的 MongoDB 時，我們可以指定一個有相應權限的用戶給他進行登錄並操作 vim /usr/local/mongodb/mongodb1.conf auth=true //添加 - 進程管理
- 查看當前正在運行的進程(獲取高消耗資源的進程opid）
> db.currentOp() - 終止正在運行的高消耗資源的進程（括號內跟上面獲取到的opid值）
> db.killOp(opid)
MongoDB 監控
- 查看數據庫實例的狀態信息
> db.serverStatus() - 查看當前數據庫的統計信息
> db.status() - 查看集合統計信息
> db.users.status() - 查看集合大小
> db.users.dataSize() -
此外，我們可以通過 Web 界面查看系統監控信息，只需要修改配置文件
# vim /usr/local/mongodb/mongodb1.conf httpinterface=true //添加通過 Web 頁面可以看到：
1)當前 MongoDB 的所有連接
2)各個數據庫和集合的訪問統計，包括：Reads、Writes、Queries、GetMores、Inserts、Updates、Removes
3)寫鎖的狀態
4)日誌文件的最後幾百行
5)所有的 MongoDB 命令 - 第三方監控工具
我們可以通過 Nagios 中配置使用 MongoDB 插件來監控 MongoDB 數據庫。
MongoDB 數據庫詳解，以及 MongoDB4.0版本的安裝