MongoDB 6.0 单机部署全流程解析

MongoDB作为一款高性能的NoSQL数据库，凭借其灵活的文档模型和强大的横向扩展能力，已成为现代应用开发的重要选择。随着MongoDB 6.0版本的发布，其在单机部署场景下的性能优化和功能增强进一步提升了开发效率。本文将系统梳理MongoDB 6.0单机部署的核心流程，从环境准备到安全配置，为开发者提供可落地的技术指南。

一、部署前的环境准备

1.1 硬件配置要求

MongoDB 6.0对硬件资源的需求因业务场景而异。对于测试环境，建议配置4核CPU、8GB内存和50GB SSD存储；生产环境则需根据数据量级动态调整，例如处理千万级文档时，建议采用16核CPU、32GB内存及NVMe SSD存储。值得注意的是，MongoDB默认使用WiredTiger存储引擎，该引擎对内存的依赖度较高，建议预留至少50%的内存作为缓存空间。

1.2 操作系统兼容性

MongoDB 6.0官方支持Linux（Ubuntu 20.04/22.04、CentOS 7/8）、Windows Server 2019/2022及macOS 12+系统。以Ubuntu 22.04为例，需提前安装依赖库：

sudo apt update
sudo apt install -y libcurl4 openssl liblz4-1

对于生产环境，建议使用长期支持版（LTS）操作系统以减少兼容性风险。

1.3 网络端口规划

MongoDB默认监听27017端口（应用连接）和28017端口（HTTP状态监控）。在防火墙配置中，需开放这两个端口并限制访问源IP。例如，使用UFW管理防火墙时：

sudo ufw allow from 192.168.1.0/24 to any port 27017
sudo ufw enable

二、MongoDB 6.0安装与配置

2.1 官方包安装流程

MongoDB提供多种安装方式，推荐使用官方APT仓库安装以获取自动更新支持：

# 导入公钥
wget -qO - https://www.mongodb.org/static/pgp/server-6.0.asc | sudo apt-key add -
# 创建源列表文件
echo "deb [ arch=amd64,arm64 ] https://repo.mongodb.org/apt/ubuntu $(lsb_release -cs)/mongodb-org/6.0 multiverse" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/mongodb-org-6.0.list
# 安装MongoDB社区版
sudo apt update
sudo apt install -y mongodb-org

2.2 服务管理命令

安装完成后，可通过systemd管理服务：

# 启动服务
sudo systemctl start mongod
# 设置开机自启
sudo systemctl enable mongod
# 检查状态
sudo systemctl status mongod

日志文件默认位于/var/log/mongodb/mongod.log，可通过journalctl -u mongod -f实时查看日志。

2.3 基础配置优化

主要配置文件位于/etc/mongod.conf，需重点调整以下参数：

storage:
  dbPath: /var/lib/mongodb
  journal:
    enabled: true
  engine: wiredTiger
  wiredTiger:
    engineConfig:
      cacheSizeGB: 0.5  # 内存的50%作为缓存
net:
  bindIp: 127.0.0.1,192.168.1.100  # 绑定本地和内网IP
  port: 27017
security:
  authorization: enabled  # 启用认证

修改后需重启服务生效：sudo systemctl restart mongod

三、安全加固最佳实践

3.1 启用身份认证

创建管理员用户需在未启用认证时操作：

use admin
db.createUser({
  user: "admin",
  pwd: "SecurePassword123!",
  roles: ["root"]
})

修改配置文件启用security.authorization后，连接时需指定认证数据库：

mongo --host 127.0.0.1 -u admin -p SecurePassword123! --authenticationDatabase admin

3.2 TLS加密配置

生成自签名证书（测试环境）：

openssl req -newkey rsa:2048 -nodes -keyout mongodb.key -out mongodb.csr
openssl x509 -req -days 365 -in mongodb.csr -signkey mongodb.key -out mongodb.crt

配置文件中指定证书路径：

net:
  tls:
    mode: requireTLS
    certificateKeyFile: /etc/ssl/mongodb.pem
    CAFile: /etc/ssl/mongodb.crt

3.3 审计日志配置

启用审计可记录所有管理操作：

auditLog:
  destination: file
  format: JSON
  path: /var/log/mongodb/audit.json

审计日志包含时间戳、用户、操作类型等关键信息，便于合规审查。

四、性能监控与调优

4.1 监控工具集成

MongoDB提供多种监控方案：

mongosh内置命令：db.serverStatus()、db.stats()
MongoDB Compass：图形化监控工具
Prometheus + Grafana：通过导出器收集指标

4.2 关键指标分析

需重点关注的指标包括：

缓存命中率：wiredTiger.cache.bytes read into cache / wiredTiger.cache.bytes written from cache
连接数：connections.current vs connections.available
锁等待：globalLock.currentQueue.total

4.3 索引优化策略

使用explain()分析查询性能：

db.collection.find({name: "test"}).explain("executionStats")

针对高频查询创建复合索引：

db.collection.createIndex({name: 1, age: -1})

定期使用db.collection.reIndex()重建碎片化索引。

五、常见问题解决方案

5.1 启动失败排查

端口占用：sudo netstat -tulnp | grep 27017
数据目录权限：sudo chown -R mongodb:mongodb /var/lib/mongodb
配置文件语法错误：mongod --config /etc/mongod.conf --fork

5.2 性能瓶颈诊断

慢查询日志：在配置文件中启用operationProfiling.mode: slowOp
内存不足：调整wiredTiger.engineConfig.cacheSizeGB参数
磁盘I/O饱和：使用iostat -x 1监控磁盘利用率

六、备份与恢复策略

6.1 逻辑备份

使用mongodump进行全量备份：

mongodump --host 127.0.0.1 --db test --out /backup/test_db

增量备份可通过Oplog实现：

mongodump --host 127.0.0.1 --oplog --out /backup/incremental

6.2 物理备份

对于WiredTiger引擎，可直接复制数据目录（需停止服务）：

sudo systemctl stop mongod
cp -r /var/lib/mongodb /backup/mongodb_data
sudo systemctl start mongod

6.3 灾难恢复

从备份恢复数据：

mongorestore --host 127.0.0.1 --db test /backup/test_db/test

验证数据完整性：

use test
db.collection.countDocuments({})

七、版本升级注意事项

从旧版本升级到6.0时，需执行以下步骤：

备份所有数据库
停止MongoDB服务
安装6.0版本包
运行mongod --upgrade修复数据格式
验证数据完整性后重启服务

结语

MongoDB 6.0单机部署涉及硬件选型、安全配置、性能调优等多个维度。通过合理配置缓存大小、启用认证机制、建立监控体系，可构建出稳定高效的数据库环境。建议开发者定期审查配置参数，结合业务增长动态调整资源分配，以充分发挥MongoDB 6.0的技术优势。

MongoDB 6.0 单机部署指南：从安装到优化全流程解析