20 Hands On: Installation eines MongoDB Replica Sets

Diese Anleitung beschreibt, wie Sie ein einfaches MongoDB Replica Set installieren und konfigurieren. Sie ist ideal für Test- und Entwicklungsumgebungen. Für Produktionsumgebungen sollten zusätzliche Sicherheits- und Performance-Optimierungen berücksichtigt werden.

20.1 Voraussetzungen

20.1.1 Systemvoraussetzungen

Drei Server: Mindestens drei Instanzen, um ein Replica Set mit einem Primary und zwei Secondary-Mitgliedern zu erstellen.
Netzwerkzugriff: Die Server müssen sich gegenseitig über Hostname oder IP-Adresse erreichen können.
Installierte MongoDB-Version: Auf allen Servern muss MongoDB installiert sein.

20.1.2 Konfigurationsdateien

Erstellen Sie für jeden Server eine mongod.conf mit den folgenden Einstellungen:

Beispiel mongod.conf:

net:
  bindIp: 0.0.0.0
  port: 27017
storage:
  dbPath: /var/lib/mongo
replication:
  replSetName: "exampleReplicaSet"

bindIp: Legt fest, auf welchen Netzwerkschnittstellen der mongod-Prozess lauscht.
port: Standardmäßig wird der Port 27017 verwendet.
dbPath: Der Speicherort der Datenbankdateien.
replSetName: Der Name des Replica Sets (alle Mitglieder müssen denselben Namen verwenden).

20.2 Schritte zur Installation und Konfiguration

20.2.1 1. Starten der `mongod` Prozesse

Starten Sie auf jedem Server den mongod-Prozess mit der entsprechenden Konfigurationsdatei:

mongod --config /path/to/mongod.conf

20.2.2 2. Initialisierung des Replica Sets

Verbinden Sie sich über die MongoDB Shell (mongosh) mit einem der Server, der als Primary fungieren soll:

mongosh --port 27017

Initialisieren Sie das Replica Set:

rs.initiate({
  _id: "exampleReplicaSet",
  members: [
    { _id: 0, host: "hostname1:27017" }
  ]
})

_id: Eindeutige ID des Replica Sets.
members: Liste der initialen Mitglieder mit ihren Hostnamen und Ports.

20.2.3 3. Hinzufügen weiterer Mitglieder

Vom Primary-Server aus fügen Sie die anderen Server hinzu:

rs.add("hostname2:27017")
rs.add("hostname3:27017")

rs.add: Fügt ein neues Mitglied zum Replica Set hinzu.

20.2.4 4. Überprüfung des Replica Set Status

Prüfen Sie den Status des Replica Sets:

rs.status()

Die Ausgabe zeigt: - Den aktuellen Primary-Knoten. - Den Status jedes Mitglieds (z. B. PRIMARY, SECONDARY). - Synchronisations- und Replikationsinformationen.

20.2.5 5. Testen der Failover-Funktionalität

Um die Hochverfügbarkeit zu testen: 1. Stoppen Sie den mongod-Prozess auf dem aktuellen Primary:

sudo systemctl stop mongod

Überprüfen Sie, ob einer der Secondary-Knoten automatisch zum neuen Primary gewählt wurde:
```
rs.status()
```

20.3 Optionale Konfigurationen

20.3.1 Hinzufügen eines Arbiter

Ein Arbiter nimmt an Wahlen teil, speichert jedoch keine Daten. Nützlich, wenn eine ungerade Anzahl von Stimmrechten erforderlich ist:

rs.addArb("hostname4:27017")

20.3.2 Lesepräferenzen

Konfigurieren Sie Lesepräferenzen, um Leseanfragen gezielt auf bestimmte Mitglieder zu leiten:

Bevorzugt Secondary:

db.getMongo().setReadPref("secondaryPreferred")

Nur Primary:
```
db.getMongo().setReadPref("primary")
```

20.4 Beispiel-Konfigurationsdokument für das Replica Set

Falls Sie detailliertere Konfigurationen benötigen, z. B. Prioritäten oder Timeout-Einstellungen, können Sie das Konfigurationsdokument anpassen:

var cfg = {
  _id: "exampleReplicaSet",
  members: [
    { _id: 0, host: "hostname1:27017", priority: 2 },
    { _id: 1, host: "hostname2:27017", priority: 1 },
    { _id: 2, host: "hostname3:27017", arbiterOnly: true }
  ],
  settings: {
    electionTimeoutMillis: 5000
  }
}

rs.reconfig(cfg)

Mit diesen Schritten haben Sie ein funktionierendes MongoDB Replica Set installiert und konfiguriert. Dieses Setup bietet Redundanz, Hochverfügbarkeit und die Grundlage für eine skalierbare Datenbankinfrastruktur. Für Produktionsumgebungen sollten zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen wie TLS/SSL, Authentifizierung und regelmäßige Backups implementiert werden. Weitere Informationen finden Sie in der offiziellen MongoDB-Dokumentation.