将独立部署的 MongoDB mongod 转换为副本集

独立的 mongod 实例适合测试与开发，不适合生产部署，因为它可能成为单点故障。副本集提供冗余和可用性，生产环境应始终使用副本集。

如果独立服务器上已经有数据，并且希望用于生产，应先把它转换为副本集。

重要：将开发服务器转换为生产副本集之前，请先查阅安全检查清单。务必在集群暴露到互联网之前完成。

也可以将独立服务器迁移到 MongoDB Atlas 集群。Atlas 是面向云端 MongoDB 部署的全托管服务。详情参阅 Atlas 文档中的数据迁移或导入说明。

本任务的服务器架构

本教程使用以下服务器：

主机名	端口	说明
mongodb0.example.net	27017	正在运行、已有数据的独立 MongoDB 服务器
mongodb1.example.net	27017	准备加入副本集的新 MongoDB 服务器
mongodb2.example.net	27017	准备加入副本集的新 MongoDB 服务器

开始之前

集群类型

转换独立实例之前，应考虑副本集还是分片集群更适合工作负载。分片集群通过把数据分布到各个分片来提供冗余和可用性；分片通常部署在多台服务器上，以支持水平扩展。

授权

如果副本集需要启用授权，还必须配置成员使用 X.509 证书或密钥文件进行内部身份验证。详情参阅 MongoDB 文档中“使用 X.509 验证自管理集群成员资格”和“使用密钥文件身份验证部署自管理副本集”。

操作步骤

1. 关闭独立实例

使用 mongosh 连接现有的 mongod：

mongosh "mongodb://mongodb0.example.net:27017"

切换到 admin 数据库，运行 shutdown：

use admin
db.adminCommand(
   {
      shutdown: 1,
      comment: "Convert to replica set"
   }
)

执行关闭命令后，服务器会返回类似信息：

MongoNetworkError: connection <connection number> to <host>:<port> closed

2. 配置副本集成员

更新每台服务器的配置文件，设置 replSetName：

replication:
  replSetName: "rs0"

3. 配置成员身份验证

为副本集中的每台服务器配置成员身份验证。

使用 X.509 证书

将副本集配置为使用 X.509 证书进行内部成员身份验证。

配置项	命令行选项	说明
net.tls.mode	--tlsMode	设置身份验证的 TLS 模式。要求 X.509 证书验证时，设为 requireTLS
net.tls.certificateKeyFile	--tlsCertificateKeyFile	包含客户端连接 TLS 证书的 .pem 文件路径
net.tls.CAFile	--tlsCAFile	包含证书颁发机构（CA）根证书链的文件路径
net.tls.clusterFile	--tlsClusterFile	包含集群成员连接 TLS 证书的 .pem 文件路径
security.clusterAuthMode	--clusterAuthMode	集群成员身份验证模式。使用 X.509 时设为 x509

例如：

replication:
  replSetName: "rs0"
security:
  clusterAuthMode: x509
net:
  tls:
    mode: requireTLS
    certificateKeyFile: /etc/mongodb/client.pem
    CAFile: /etc/mongodb/ca.pem
    clusterFile: /etc/mongodb/member.pem

使用密钥文件

将副本集配置为使用密钥文件进行内部成员身份验证。每个成员都必须拥有同一密钥文件的副本。

配置项	命令行选项	说明
security.keyFile	--keyFile	副本集密钥文件的路径

例如：

replication:
   replSetName: "rs0"
security:
    keyFile: /etc/mongodb/keyfile

不启用授权

也可以配置不启用授权的副本集。

警告：这种配置只应当用于无法通过网络访问的内部副本集。

配置项	命令行选项	说明
net.bindIp	--bind_ip	MongoDB 监听客户端连接的主机名或 IP 地址。要阻止网络访问，设为 localhost

例如：

replication:
  replSetName: "rs0"
net:
   bindIp: localhost

4. 启动 MongoDB

为每个成员启动 mongod。

5. 初始化副本集

使用 mongosh 重新连接服务器实例：

mongosh "mongodb://mongodb0.example.net:27017"

然后执行 rs.initiate()：

rs.initiate()

副本集只需要初始化一次。使用 rs.conf() 查看配置，使用 rs.status() 检查状态。

6. 向副本集添加节点

此时新的副本集只有一个主节点。添加更多节点前，请阅读副本集架构，以及向副本集添加成员的文档。

使用 rs.add() 添加节点：

rs.add("mongodb1.example.net:27017")
rs.add("mongodb2.example.net:27017")

7. 检查复制状态

运行 rs.status()，检查 members 字段是否列出了新成员，以确认副本集配置正确：

rs.status()

8. 更新应用连接字符串

转换完成后，将应用使用的连接字符串改为副本集连接字符串，包含以下成员：

• mongodb0.example.net:27017
• mongodb1.example.net:27017
• mongodb2.example.net:27017

mongodb://mongodb0.example.net:27017,mongodb1.example.net:27017,mongodb2.example.net:27017

然后重启应用。

延伸阅读

• MongoDB 配置选项。
• 部署独立实例。
• 部署新的副本集。

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原文：Convert a Standalone Self-Managed mongod to a Replica Set。作者／维护方：MongoDB 文档维护者。本文为中文翻译，代码及命令保留原文。