副本集模式（Replica Set），主备模式的升级版。主节点挂了可以自动投票选主。

主节点：可读可写，只有主节点可写；

备节点：可读不可写，可以用来分担主节点读操作压力。主节点挂了，选主之后，备节点升为主节点，才能写；

仲裁节点：只参与投票，没有读写能力；

这里搭建的是1个主节点，1个备节点，1个仲裁节点。

一、安装、配置、启动副本集集群

1. 拉取MongoDB镜像

docker pull mongo:latest

2. 建配置目录，写配置文件

建配置目录

mkdir -p /mongodb_test/mongo_cluster/config
cd /mongodb_test/mongo_cluster/config

编辑配置文件

# mongod.conf

# for documentation of all options, see:
#   http://docs.mongodb.org/manual/reference/configuration-options/

# Where and how to store data.
#storage:
#  dbPath: /data/db
#  engine:
#  wiredTiger:

# where to write logging data.
systemLog:
  destination: file
  logAppend: true
  path: /data/log/mongo.log

# network interfaces
#net:
#  port: 27017
#  bindIp: 127.0.0.1


# how the process runs
#processManagement:
#  timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo

# 安全项先保持注释状态，配好集群后放开。mongo.key后面步骤里会有生成。
# security:
#   keyFile: /etc/mongo/mongo.key
#   authorization: enabled

#operationProfiling:

# 配副本集名
replication:
  replSetName: "rs0"  

#sharding:

## Enterprise-Only Options:

#auditLog:

#snmp:

3. 编写启动脚本

写三个节点的启动脚本。三个节点的配置文件要保持一致，如果也是在一台机器上部3个虚拟节点，后面2个节点记得替换一下节点目录、替换一下端口映射，这里只列举节点1的脚本。

vim run_mongo_cluster_node1.sh

脚本内容

docker run --name mongo_node1 \
        -h mongo_node1 \
        -v /home/xushuzhen/mongodb_test/mongo_cluster/data/node1:/data/db \
        -v /home/xushuzhen/mongodb_test/mongo_cluster/log/node1:/data/log \
        -v /home/xushuzhen/mongodb_test/mongo_cluster/config:/etc/mongo \
        -p 0.0.0.0:30001:27017 \
        --restart=always \
        -d mongo:latest \
        --config /etc/mongo/mongod.conf

脚本解读

--name mongo_node1 # 容器名
-h mongo_node1 # 容器host名
-v /mongodb_test/mongo_cluster/data/node1:/data/db # 数据库存储路径映射
-v /mongodb_test/mongo_cluster/log/node1:/data/log # 日志存储路径映射
-v /mongodb_test/mongo_cluster/config:/etc/mongo # 配置文件路径映射，三个节点的配置文件保持一致
-p 0.0.0.0:30001:27017 # 端口映射
--restart=always # 随Docker服务启动
-d mongo:latest # 后台启动mongo:latest
--config /etc/mongo/mongod.conf # 指定mongo配置文件，这一条要写在-d mongo:latest后面

4. 启动三个节点容器

sh run_mongo_cluster_node1.sh
sh run_mongo_cluster_node2.sh
sh run_mongo_cluster_node3.sh

启动后查看日志可发现，日志提示副本集模式还没有配置集群，状态不可用

5. 配置集群

随便进入一个节点，这里进入节点1。

docker exec -it mongo_node1 bash

使用mongosh,进入mongodb命令行

mongosh

把这个配置粘贴上，回车之后显示OK就可以了。

rs.initiate({
_id: "rs0",
members: [
{ _id: 0, host: "192.168.10.2:30001" },
{ _id: 1, host: "192.168.10.2:30002" },
{ _id: 2, host: "192.168.10.2:30003", arbiterOnly: true }
] })

_id: "rs0"副本集名要和配置文件中的一致。arbiterOnly: true这个是仲裁节点，建议把最后一个节点作为仲裁节点，因为第一个节点作为仲裁会报个错。通常第一个节点是主节点。

这个时候已经可以使用mongo集群了，但是没有认证，不安全。

二、开启认证

实现连接集群使用用户名密码，节点间通信使用key文件

1. 创建root权限用户

docker exec -it mongo_node1 bash进入一个节点，mongosh进入mongodb命令行，执行命令：

切到admin库

use admin

创建用户，用户名admin123，密码1234567，权限root，所属库admin

db.createUser({user:"admin123",pwd:"1234567",roles:[{role:'root',db:'admin'}]})

2. exit退出容器，关闭集群所有节点

docker stop mongo_node1
docker stop mongo_node2
docker stop mongo_node3

3. 生成key文件，所有节点使用相同的key

生成完移动到配置目录/mongodb_test/mongo_cluster/config中，或者直接cd进去再生成

openssl rand -base64 756 > mongo.key

修改mongo.key的所属用户和权限，一定要修改！不然可能会报错bad key可能报错载不了key文件

sudo chown 999 mongo.key
sudo chmod 400 mongo.key

4. 修改mongod.conf配置文件，放开security部分

# 安全项先保持注释状态，配好集群后放开。mongo.key后面步骤里会有生成。
security:
  keyFile: /etc/mongo/mongo.key
  authorization: enabled

5. 启动集群所有节点

docker start mongo_node1
docker start mongo_node2
docker start mongo_node3

到此，认证开启完毕，集群可以使用了

三、连接集群

我这用的是Studio 3T免费的，官网地址：https://studio3t.com/

连接类型选副本集，成员加上主副节点，填入副本集名，读取偏好看需选择：

image.png

选择加密方式，填入用户名密码，填入所属库：

image.png

测试链接，都显示ok就可以了

image.png

链接成功，会自动识别出集群成员

image.png

添加、删除节点方法可参考MongoDB集群添加、删除节点