مجموعه ای از ماکت را با در دسترس بودن بالا در MongoDB 3.4 با استفاده از Keyfile برای کنترل دسترسی در اوبونتو 16.04 مستقر کنید

• درباره مجموعه ماکت
• پیش نیازها
• مجموعه Replica را طراحی کنید
• دستورالعمل استقرار
• نتیجه

از زمان تصور آن در سال 2009 ، MongoDB رهبری صنعت NoSQL را بر عهده داشته است. یکی از مفاهیم اصلی MongoDB مجموعه Replica است ، بنابراین قبل از کار با آن ابتدا اجازه می دهد تا مفهوم را مرور کنیم.

درباره مجموعه ماکت

ساده ترین مدل ارتباطی که در تکثیر پایگاه داده ها استفاده می شود ، معماری Master-Slave است. همانطور که از نام آن پیداست این مدل دارای 2 نقش است که در یک استاد منحصر به فرد و بسیاری از غلامان پخش شده است ، نقش استاد پردازش عملیات خواندن و نوشتن انجام شده توسط مددجویان است و بردگان با ماکت استاد رفتار می شوند.

مهمترین مزیت این مدل این است که عملکرد استاد توسط عملیات پشتیبان گیری به خطر نمی افتد ، عملیات تهیه پشتیبان به روشی ناهمزمان انجام می شود و در صورت عدم موفقیت گره اصلی ، این می تواند به یک مشکل جدی تبدیل شود. گره های برده فقط خوانده می شوند و باید به صورت دستی به گره اصلی ارتقاء یابد ، بنابراین در این زمان احتمال از دست دادن داده ها وجود دارد.

یک گزینه برای حل مشکل در دسترس بودن ، داشتن بیش از یک استاد در معماری است ، اما این می تواند منجر به مشکل دیگری در قوام داده ها بین آن نمونه ها و پیچیدگی اضافه شده در پیکربندی شود.

اکنون با توجه به زمینه می توانیم فناوری Replica Set را از MongoDB ارائه دهیم. Replica Set نام معماری Master-Slave است که دارای شکست اتوماتیک است ، بنابراین در لحظه ای که primaryگره استاد (که اکنون نامگذاری شده است ) نتواند به درستی electionکار کند باعث ایجاد اراده می شود و یک گره اولیه جدید از بین برده های باقی مانده انتخاب می شود ( که اکنون به آن اشاره شده است secondaries)

گره اولیه

گره اصلی تنها کسی است که عملیات نوشتن را انجام می دهد ، به طور پیش فرض عملیات خواندن توسط اصلی نیز انجام می شود ، اما این رفتار بعداً تغییر می یابد.

این عملیات در oplog(ورود به سیستم عملیات) ضبط می شود ، سپس گره های ثانویه محتوای خود را بصورت غیرمستقیم و بر اساس محتوایoplog

توجه: oplogیک مجموعه capped است ، به این معنی که این مجموعه محدودیتی دارد ، با local.oplog.rsاین کار می توانید محتوای هر مجموعه را در داخل یک پوسته mongo در هر عضو مجموعه بررسی کنید.

گره ثانویه

یک گره ثانویه علاوه بر اینکه کسانی هستند که پشتیبان مناسبی از پایگاه داده را انجام می دهند ، این نقش ها را دارند:

• در صورت لزوم می توانید عملیات خواندن را بپذیرید.
• در صورت عدم موفقیت گره اولیه ، می تواند باعث ایجاد انتخابات شود.
• می تواند در انتخابات رای دهد.
• در صورت لزوم می تواند اولیه اصلی شود.

با تشکر از این خصوصیات ما می توانیم انواع مختلفی از گره های ثانویه داشته باشیم:

• اولویت 0 : این گره ها نمی توانند تبدیل به یک primaryانتخابات شوند ، اما می توانند در انتخابات رأی دهند ، یک ماکت کامل داشته باشند و می توانند عملیات خواندن را بپذیرند. این موارد در استقرار چند مرکز داده می تواند مفید باشد.
• پنهان : اینها Priority 0اعضا هستند ، اما علاوه بر این آنها نمی توانند عملیات خواندن را پردازش کنند. در صورت لزوم ممکن است رأی دهند. وظایف ارجح برای این اعضا گزارش و تهیه پشتیبان است.
• تأخیر : این گره ها با تأخیر به موقع با برخی واحد ، مسئولیت "داده های تاریخی" را بر عهده دارند. عضو تأخیر باید priority 0گره ای باشد و توصیه می شود که آنها hiddenنیز عضو باشند.

پیش نیازها

• در دسترس بودن حداقل 3 مورد از اوبونتو 16.04 x64 با همان اندازه سرور.

مجموعه Replica را طراحی کنید

قبل از استقرار زیرساخت ، طراحی آن بسیار مهم است و در این طرح نکاتی وجود دارد که باید در نظر بگیرید.

انتخاب تعداد اعضا

به خاطر داشته باشید که حداقل تعداد عناصر برای ساخت یک مجموعه Replica 3 است. می توانید سه نوع گره را با حداقل یک گره اصلی و یک گره ثانویه مخلوط کنید.

در این راهنما 3 عضو ، یک نفر اولیه و دو متوسطه استاندارد مستقر هستیم.

توجه: توصیه می شود حداکثر 7 عضو رای دهنده با ترکیبی از داوران و اعضای ثانویه داشته باشند.

یک نام انتخاب کنید

نام فقط برای مرجع است اما شما در پیکربندی مجموعه از آن استفاده می کنید. به خاطر داشته باشید که می توانید بیش از یک مجموعه Replica در محیط تولید خود داشته باشید ، بنابراین از نام مجموعه خود غافل نشوید.

این آموزش کاربر را ترغیب می کند تا نام مجموعه را انتخاب کند.

توزیع اعضا در مراکز مختلف داده

این آموزش پیشنهاد می کند که در همان مرکز داده مستقر شوید تا از بروز مشکلات ارتباطی جلوگیری کنید.

توجه: در صورت استقرار در مراكز مختلف داده ، توصیه می شود گره های خود را با VPN پاك كنید

دستورالعمل استقرار

مرحله 1: حداقل گره ها را برای زیرساخت های خود مستقر کنید

3 گره Ubuntu 16.04 x64 را راه اندازی کنید. در همان منطقه از پرتال مشتری خود ، در صورت امکان. فراموش نکنید که آنها را مطابق با نوع پروژه ای که با آن سروکار دارید نامگذاری کنید و حتماً در تمام این گره ها اندازه سرور یکسان دارید .

بعد از اینکه 3 گره خود را مستقر کردید ، باید مطمئن باشید که هر گره می تواند با بقیه صحبت کند. شما باید به دو گره ssh کنید و با استفاده از دیگران به آنها برسید ping -c 4 EXAMPLE_IP. تغییر EXAMPLE_IPبه IP های واقعی گره خود را.

در اینجا می توانید نمونه ای از ارتباط موفق بین دو گره را مشاهده کنید.

root@foo_node:~# ping -c 4 EXAMPLE_IP
PING EXAMPLE_IP (EXAMPLE_IP) 56(84) bytes of data.
64 bytes from EXAMPLE_IP: icmp_seq=1 ttl=59 time=0.594 ms
64 bytes from EXAMPLE_IP: icmp_seq=2 ttl=59 time=0.640 ms
64 bytes from EXAMPLE_IP: icmp_seq=3 ttl=59 time=0.477 ms
64 bytes from EXAMPLE_IP: icmp_seq=4 ttl=59 time=0.551 ms

--- EXAMPLE_IP ping statistics ---
4 packets transmitted, 4 received, 0% packet loss, time 3021ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.477/0.565/0.640/0.064 ms

مرحله 2: MongoDB را در هر گره زیرساخت خود نصب کنید

به طور کلی می توانید از پکیج MongoDB اوبونتو استفاده کنید ، اما بهتر است از Repo جامعه رسمی استفاده کنید زیرا همیشه به روز است. این repo شامل این بسته ها است:

• mongodb-org ، بسته گروهی که چهار جزء را پوشش می دهد.
• mongodb-org-server ، این شامل mongodDaemon (فرایند اصلی که درخواست های داده را انجام می دهد) است.
• mongodb-org-mongos ، این شامل mongosDaemon (سرویس مسیریابی برای استقرارهای مشترک) است.
• mongodb-org-shell ، این mongo shellرابط جاوا اسکریپت است.
• mongodb-org-tool ، برخی از ابزارهای فعالیتهای دولت.

به نصب بسته ها ادامه دهید.

کلید عمومی را به سیستم مدیریت بسته وارد کنید.

sudo apt-key adv --keyserver hkp://keyserver.ubuntu.com:80 --recv 0C49F3730359A14518585931BC711F9BA15703C6

پرونده فهرست را برای MongoDB '/etc/apt/source.list.d/mongodb-org-3.4.list' ایجاد کنید.

echo "deb [ arch=amd64,arm64 ] http://repo.mongodb.org/apt/ubuntu xenial/mongodb-org/3.4 multiverse" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/mongodb-org-3.4.list

پایگاه داده بسته را به روز کنید.

sudo apt-get update

فراداده MongoDB را نصب کنید.

sudo apt-get install -y mongodb-org

سرویس MongoDB را شروع کنید.

sudo service mongod start

اکنون می توانید mongo shellدر هر جلسه خط مشی باز کنید. برای انجام این کار ، شما باید از mongoدستور استفاده کنید . شما را با چیزی شبیه به این مورد استقبال می کند.

MongoDB shell version v3.4.7
connecting to: mongodb://127.0.0.1:27017
MongoDB server version: 3.4.7
Welcome to the MongoDB shell.
For interactive help, type "help".
For more comprehensive documentation, see http://docs.mongodb.org/
Questions? Try the support group
http://groups.google.com/group/mongodb-user
Server has startup warnings:
*Some extra logs are cut by the way*
>

خاموش کردن سرویس را فراموش نکنید sudo service mongod stop، زیرا بعداً mongodبا برخی پارامترها دوباره شروع خواهیم کرد. این روند را در هر 3 گره مجموعه تکرار کنید.

مرحله 3: کلید دسترسی را پیکربندی کنید

استفاده از یک کلید در مدیریت Replica Set دو مفهوم را مجبور می کند. مورد اول است Internal Authentication. به طور پیش فرض شما می توانید یک mongo shellجلسه را بدون استفاده از کاربر شروع کنید و این جلسه کنترل کاملی از دیتابیس خواهد داشت ، اما وقتی از یک keyfile برای تأیید اعتبار استفاده می کنید mongo shellجلسه شما به وضعیتی به نام می رسد localhost exception. این حالت فقط به شما امکان می دهد تا کاربر سرپرست و مجموعه Replica را ایجاد کنید. مفهوم دوم Role-Based Access Controlیا به عبارت دیگر مجوز است. این امر برای اعمال سطح اداری به مجموعه Replica اعمال می شود.

صفحه کلید خود را ایجاد کنید

keyfile کلمه عبور برای استفاده در مجموعه است ، این رمز عبور باید در تمام اعضای مجموعه یکسان باشد. برای افزایش امنیت استفاده از کلید تصادفی با ابزار مورد نظر خود بسیار مهم است.

محتوا باید بین 6 تا 1064 نویسه باشد. همچنین باید read onlyمجوز مربوط به keyfile را تنظیم کنید.

chmod 400 PATH_OF_YOUR_KEYFILE

فایل کلید را در هر یک از اعضای مجموعه قرار دهید

اکنون keyfile خود را برای هر عضو تنظیم شده کپی کنید ، لطفاً از یک پوشه ثابت برای مراجعه بعدی استفاده کنید ، و آن را در یک رسانه قابل جابجایی ذخیره نکنید.

همچنین از یک پوشه برای پرونده ای که mongodمی توانید دسترسی داشته باشید استفاده کنید.

استفاده از keyfile در مجموعه Replica را اجرا کنید

در این مرحله ما باید mongod daemon در هر عضو تنظیم شده شروع کنیم . دو روش برای شروع mongodفرایند وجود دارد: استفاده از یک فایل پیکربندی یا استفاده از خط فرمان. هر دو روش کاملاً آسان هستند ، اما فقط برای سادگی ، این آموزش از نسخه خط فرمان استفاده می کند.

پیکربندی خط فرمان

از نامی که قبلاً در این دستور انتخاب کرده اید استفاده کنید.

mongod --keyFile PATH_OF_YOUR_KEYFILE --replSet "YOUR_SET_NAME"

به طور پیش فرض mongodبه عنوان یک شبح اجرا نمی شود. برای اجرای کامل آن به عنوان یک Daemon باید از --forkپارامتر استفاده کنید یا از آن استفاده کنید upstart. در این آموزش ما دویدن را mongodبه عنوان یک Daemon تشویق نمی کنیم تا بتوانید سیاهههای مربوط به ترمینال خود را مستقیماً مشاهده کنید.

توجه: اسم مجموعه Replica را با دقت تایپ کنید زیرا پس از ایجاد ، شما نمی توانید آن را تغییر دهید.

مرحله 4: از یکی از اعضای مجموعه به رابط localhost متصل شوید

توجه: اگر شما به mongodعنوان یک فرآیند غیر Daemon کار می کنید ، برای ادامه کار مجبورید اتصال ssh دیگری را باز کنید.

mongoبرای باز کردن دستور باید از دستور استفاده کنید mongo shell. این می تواند در هر یک از اعضای مجموعه انجام شود.

در این لحظه ما در وضعیتی هستیم به نام localhost exception. هنگامی که از یک keyfile برای تنظیم mongodفرآیند استفاده می شود ، شما موظف هستید قبل از اعمال عملیات خواندن و نوشتن ، یک مدیر پایگاه داده ایجاد کنید ، اما بعداً به آن خواهیم پرداخت.

مرحله 5: شروع به کار مجموعه Replica

این یک بخش ظریف است ، ما قبل از استفاده از این دستور ، از دستور rs.initiate()داخل mongo shellمرحله 4 استفاده می کنیم.

rs.initiate(
  {
    _id : <replicaSetName>,
    members: [
      { _id : 0, host : "example1.net:27017" },
      { _id : 1, host : "example2.net:27017" },
      { _id : 2, host : "example3.net:27017" }
    ]
  }
)

_idزمینه اول رشته ای است و باید مطابق --replSetبا قبل از قبل mongodباشد. همچنین ، هر مقدار مقدار hostباید یا ip یا نام دامنه هر یک از اعضای مجموعه Replica باشد. فراموش نکنید که بندری را که نمونه mongo در هر عضو استفاده می کند ، ضمیمه کنید.

اکنون زمان آن رسیده است که دستور را با داده های خود بر روی آن اجرا کنید ، این باعث می شود که electionیک اولیه شروع شود ، سپس یک اولیه به طور خودکار انتخاب می شود.

در اینجا باید توجه داشته باشید که نشانگر پوسته شما به YOUR_SET_NAME:PRIMARY>یا تغییر کرده است YOUR_SET_NAME:SECONDARY. این بدان معنی است که ایجاد یک مجموعه موفقیت بود.

در primaryصورت عدم فعالیت ، برای ادامه کار ، باید کار را پیدا کنید . rs.status()برای نمایش اطلاعات مربوط به مجموعه Replica و تعیین مکان از این دستور ، استفاده کنید primary. شما در جستجوی ملک هستید "stateStr" : "PRIMARY".

مرحله ششم: ایجاد مدیر

بعد از یافتن فرمان ، دستور بعدی را با استفاده از داده های خود primaryوارد کرده mongo shellو آن را اجرا کنید.

admin = db.getSiblingDB("admin")
admin.createUser(
  {
    user: "YOUR_USER",
    pwd: "YOU_PASSWORD",
    roles: [ { role: "userAdminAnyDatabase", db: "admin" } ]
  }
)

این admin = db.getSiblingDB("admin")قسمت به ما اجازه می دهد تا adminاز یک پایگاه داده دیگر بنویسیم . با این کار نام مستعار ایجاد می شود admin، بنابراین می توانیم دستوراتی را به جای آن اجرا کنیم.

اگر این عملیات موفقیت آمیز باشد ، اعلانی مبنی بر اضافه شدن کاربر دریافت خواهید کرد.

Successfully added user: {
    "user" : "YOUR_USER",
    "roles" : [
        {
            "role" : "userAdminAnyDatabase",
            "db" : "admin"
        }
    ]
}

در این مرحله ، ما فقط یک سرور برای همه سرورها داریم ، اما داشتن یک مجموعه Replica ما را مجبور می کند که یک کاربر با clusterAdminنقش داشته باشیم. ما کاربر دیگری را تنها با آن نقش ایجاد خواهیم کرد تا نگرانی ها را جدا کند.

مرحله 7: تأیید اعتبار به عنوان سرپرست

ما به حد مجاز رسیده ایم localhost exception، به همین دلیل است که باید اعتبار را به کاربر ایجاد شده در یک مرحله قبل تغییر دهیم.

شما می توانید کاربران را mongo shellبا موارد زیر تغییر دهید.

db.getSiblingDB("admin").auth("YOUR_ADMIN", "YOUR_PASSWORD" )

اگر در حال حاضر به mongo shellاستفاده از این دستور وصل نشده اید.

mongo -u "YOUR_ADMIN" -p "YOUR_PASSWORD" --authenticationDatabase "admin"

از تغییر یک کاربر مطلع می شوید و می توانید به مرحله بعدی بروید.

مرحله هشتم: ایجاد استاد خوشه

این clusterAdminنقش کنترل کامل مجموعه Replica را به کاربر می دهد. ایجاد آن به آسانی ایجاد کاربر سرپرست است.

db.getSiblingDB("admin").createUser(
  {
    "user" : "YOUR_USER",
    "pwd" : "YOUR_PASSWORD",
    roles: [ { "role" : "clusterAdmin", "db" : "admin" } ]
  }
)

توجه داشته باشید که این بار نقش به تغییر یافته استclusterAdmin .

مرحله 9: درج داده ها در مجموعه Replica

در حال حاضر ما 2 کاربر سرپرست داریم: یکی کنترل کامل روی سرور و دیگری که دسترسی به کارهای اداری در سطح مجموعه Replica دارد. اگرچه ، ما فاقد کاربری هستیم که به "استفاده" از پایگاه داده دسترسی داشته باشد ، بنابراین ما اکنون آن کاربر را ایجاد خواهیم کرد.

admin = db.getSiblingDB("admin")
admin.createUser(
  {
    user: "YOUR_USER",
    pwd: "YOUR_PASSWORD",
    roles: [ { role: "userAdminAnyDatabase", db: "cars" } ]
  }
)

توجه کنید که این بار dbقسمت را تغییر می دهیم ، در آنجا پایگاه داده را در دسترس کاربر قرار می دهیم ، در این حالت ما از دیتابیس با نام استفاده می کنیم cars.

بانک اطلاعاتی هنوز ایجاد نشده است. برای انجام این کار ، شما باید برخی از دستورات را تایپ کنید تا به طور ضمنی آن را ایجاد کنید. تغییر به carsپایگاه داده.

use cars

شما یک اعلان دریافت خواهید کرد switched to db cars:.

بانک اطلاعاتی هنوز ایجاد نشده است ، برای این منظور باید چیزی را برای آن بنویسید. ما از مثال زیر استفاده می کنیم.

db.models.insert({ make: "Dodge", model: "Viper", year: 2010 })

این بار به شما اطلاع داده می شود WriteResult({ "nInserted" : 1 }).

در صورت تمایل می توانید کلیه اشیاء موجود در پایگاه داده را با استفاده از این find()روش بازیابی کنید :

db.models.find()
{ "_id" : ObjectId("59acd8b55334882863541ff4"), "make" : "Dodge", "model" : "Viper", "year" : 2010 }

توجه داشته باشید که _idدر خروجی شما متفاوت خواهد بود ، اما داده های دیگر باید یکسان باشند. با توجه به زمان کافی ، این داده ها برای اعضای دیگر تکرار می شود.

نتیجه

ایجاد یک مجموعه Replica در ابتدا می تواند چالش برانگیز باشد زیرا اطلاعات زیادی برای درک آن وجود دارد ، اما هنگامی که ایده خود را پشت سر گذاشتید می توانید آن را در یک نسیم مستقر کنید ، بنابراین اگر در اولین بار نمی توانید آن را درک کنید ، تسلیم نشوید. به خاطر داشته باشید که مجموعه Replica در مدیریت MongoDB از اهمیت زیادی برخوردار است زیرا امکان افزودن ویژگی های پیشرفته مانند Load Balancing را فراهم می کند.