Ubuntu 16.04에서 액세스 제어를 위해 키 파일을 사용하여 MongoDB 3.4에서 고 가용성으로 복제본 세트 배포

• 복제 세트 정보
• 전제 조건
• 복제 세트 디자인
• 배포 지침
• 결론

MongoDB는 2009 년에 개념을 도입 한 이후 NoSQL 산업을 주도 해 왔습니다. MongoDB의 핵심 개념 중 하나는 Replica Set이므로 먼저 작업하기 전에 개념을 검토 할 수 있습니다.

복제 세트 정보

데이터베이스 복제에 사용되는 가장 간단한 통신 모델은 Master-Slave 아키텍처입니다. 이름에서 알 수 있듯이이 모델에는 고유 한 마스터와 많은 슬레이브에 두 가지 역할이 있으며 마스터의 역할은 클라이언트가 수행 한 읽기 및 쓰기 작업을 처리하는 것이며 슬레이브는 마스터의 복제본으로 취급됩니다.

이 모델의 가장 중요한 장점은 백업 작업으로 마스터의 성능이 저하되지 않고 백업 작업이 비동기 방식으로 수행되어 마스터 노드가 실패 할 때 심각한 문제가 될 수 있다는 것입니다. 슬레이브 노드는 읽기 전용이며 수동으로 마스터 노드로 승격해야하므로 이번에는 데이터가 손실 될 수 있습니다.

가용성 문제를 해결하기위한 한 가지 옵션은 아키텍처에 둘 이상의 마스터를 두는 것입니다. 그러나 이로 인해 해당 인스턴스 간의 데이터 일관성과 구성의 복잡성이 증가하는 데 또 다른 문제가 발생할 수 있습니다.

이제 상황 에 따라 MongoDB 의 Replica Set 기술을 제시 할 수 있습니다 . Replica Set는 자동 장애 조치 기능이있는 Master-Slave 아키텍처의 이름이므로 마스터 (현재 이름이 지정된 primary) 노드가 제대로 작동하지 않는 순간 electionwill 트리거가 발생하고 나머지 기본 노드에서 새 기본 노드가 선택됩니다 ( )라고합니다 secondaries.

기본 노드

기본 노드는 쓰기 작업을 수행하는 유일한 노드이며 기본적으로 읽기 작업은 기본 노드에서도 처리하지만 나중에이 동작을 변경할 수 있습니다.

작업이 oplog(작업 로그)에 기록 된 다음 보조 노드는 콘텐츠를 기반으로 비동기 적으로 콘텐츠를 업데이트합니다.oplog

참고 : oplog캡이있는 컬렉션이므로 컬렉션에 제한 local.oplog.rs이 있으며 세트 멤버의 mongo 셸 에서이 컬렉션의 내용을 확인할 수 있습니다.

보조 노드

데이터베이스의 적절한 백업을 수행하는 사람 외에도 보조 노드는 다음과 같은 역할을합니다.

• 필요한 경우 읽기 작업을 수락 할 수 있습니다.
• 기본 노드가 실패하면 선거를 시작할 수 있습니다.
• 선거에서 투표 할 수 있습니다.
• 필요한 경우 새로운 기본이 될 수 있습니다.

이러한 특성 덕분에 다양한 유형의 보조 노드를 가질 수 있습니다.

• 우선 순위 0 :이 노드 primary는 선거 가 될 수없고 선거를 촉발 할 수 없으며 여전히 선거에서 투표 할 수 있으며 완전한 복제본을 가지고 있으며 읽기 작업을 수락 할 수 있습니다. 이는 다중 데이터 센터 배포에 도움이 될 수 있습니다.
• 숨김 : 이들은 Priority 0멤버이지만 읽기 작업을 처리 할 수 ​​없습니다. 필요한 경우 투표 할 수 있습니다. 이러한 구성원의 기본 작업은보고 및 백업입니다.
• 지연 :이 노드는 시간 단위로 지연되어 "기록 데이터"를 담당합니다. 지연된 멤버는 priority 0노드 여야하며 hidden멤버이기도합니다.

전제 조건

• 동일한 서버 크기로 최소 3 개의 Ubuntu 16.04 x64 인스턴스를 실행할 수 있습니다.

복제 세트 디자인

인프라를 배포하기 전에 인프라를 디자인하는 것이 중요하며이 디자인에서 고려해야 할 사항이 있습니다.

회원 수 선택

복제 세트를 구성 하는 최소 요소 수는 3입니다. 세 가지 유형의 노드를 최소 하나의 기본 노드와 하나의 보조 노드와 혼합 할 수 있습니다.

이 안내서에서는 1 차 및 2 차 표준 2 차로 3 개의 멤버를 배치합니다.

참고 : 중재자와 보조 구성원이 혼합 된 최대 7 명의 투표 구성원을 보유하는 것이 좋습니다.

이름을 선택하십시오

이름은 단지 참조 용이지만 세트의 구성에 사용하고 있습니다. 프로덕션 환경에는 둘 이상의 복제본 세트가있을 수 있으므로 세트 이름을 무시하지 마십시오.

이 학습서는 사용자에게 세트 이름을 선택하도록 권장합니다.

다른 데이터 센터에 회원 분포

이 자습서에서는 통신 문제가 발생하지 않도록 동일한 데이터 센터에 배포하는 것이 좋습니다.

참고 : 다른 데이터 센터에 배포 할 경우 VPN으로 노드를 감싸는 것이 좋습니다.

배포 지침

1 단계 : 인프라의 최소 노드 배포

Ubuntu 16.04 x64의 3 개 노드를 시작하십시오. 가능하면 고객 포털과 같은 지역에 있습니다. 다루는 프로젝트 유형에 따라 이름을 지정하고 이러한 모든 노드에서 서버 크기가 동일 해야합니다 .

3 개의 노드를 배치 한 후에는 모든 노드가 나머지 노드와 통신 할 수 있는지 확인해야합니다. 를 사용하여 두 개의 노드로 ssh하고 다른 노드에 도달해야합니다 ping -c 4 EXAMPLE_IP. EXAMPLE_IP노드의 실제 IP로 변경하십시오 .

여기에서는 두 노드 간의 성공적인 통신 예를 볼 수 있습니다.

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

2 단계 : 인프라의 각 노드에 MongoDB 설치

일반적으로 Ubuntu의 MongoDB 패키지를 사용할 수 있지만 공식 커뮤니티 저장소는 항상 최신 상태이므로 사용하는 것이 좋습니다. 이 저장소에는 다음 패키지가 포함되어 있습니다.

• mongodb-org , 네 가지 구성 요소를 포함하는 그룹 패키지.
• mongodb-org-server 에는 mongod데몬 (데이터 요청을 처리하는 기본 프로세스) 이 포함 됩니다.
• mongodb-org-mongos 에는 mongos데몬 (공유 배포를위한 라우팅 서비스) 이 포함되어 있습니다 .
• mongodb-org-shell , 이것은 mongo shellJavaScript 인터페이스입니다.
• mongodb-org-tools , 관리 활동을위한 도구.

패키지 설치를 진행하십시오.

공개 키를 패키지 관리 시스템으로 가져옵니다.

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

MongoDB '/etc/apt/sources.list.d/mongodb-org-3.4.list'에 대한 목록 파일을 작성하십시오.

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

패키지 데이터베이스를 업데이트하십시오.

sudo apt-get update

MongoDB 메타 패키지를 설치하십시오.

sudo apt-get install -y mongodb-org

MongoDB 서비스를 시작하십시오.

sudo service mongod start

이제 mongo shell모든 bash 세션에서 를 열 수 있습니다 . 이렇게하려면 mongo명령 을 사용해야합니다 . 당신은 이것과 비슷한 것을 맞이할 것입니다.

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*
>

을 사용하여 서비스를 종료하는 것을 잊지 마십시오. sudo service mongod stop나중에 mongod일부 매개 변수로 다시 시작하기 때문 입니다. 세트의 3 개 노드 모두에서이 프로세스를 반복하십시오.

3 단계 : 액세스 키 파일 구성

키 파일을 사용하면 복제 세트 관리에서 두 가지 개념이 적용됩니다. 첫 번째는 Internal Authentication입니다. 기본적 mongo shell으로 사용자를 사용하지 않고 세션을 시작할 수 있으며이 세션은 데이터베이스를 완전히 제어 할 ��� 있지만 인증을 위해 키 파일을 사용하면 mongo shell세션이라는 상태에 도달합니다 localhost exception. 이 상태에서는 관리자 및 복제 세트 만 만들 수 있습니다. 두 번째 개념은 Role-Based Access Control, 즉 인증입니다. 이것은 복제 수준에 대한 관리 수준을 관리하기 위해 시행됩니다.

키 파일 만들기

키 파일은 세트에서 사용할 비밀번호이며이 비밀번호는 세트의 모든 멤버 에서 동일해야합니다 . 보안을 강화하려면 선택한 도구와 함께 임의의 키를 사용하는 것이 중요합니다.

내용은 6 ~ 1064 자 사이 여야합니다. 또한 read only키 파일에 대한 권한을 설정해야 합니다.

chmod 400 PATH_OF_YOUR_KEYFILE

각 세트 멤버에 키 파일을 배치하십시오.

이제 키 파일을 모든 세트 멤버에 복사하고 나중에 참조 할 수 있도록 일관된 폴더를 사용하고 이동식 매체에 저장하지 마십시오.

또한 mongod액세스 할 수 있는 파일의 폴더를 사용하십시오 .

복제 세트에서 키 파일을 사용하여 시행

이 단계 mongod daemon 에서 모든 세트 멤버에서 시작해야합니다 . mongod프로세스 를 시작하는 두 가지 방법이 있습니다 : 구성 파일 사용 또는 명령 행 사용. 둘 다 매우 쉬운 방법이지만,이 튜토리얼에서는 간단하게하기 위해 명령 행 버전을 사용합니다.

명령 줄 구성

이 명령에서 앞서 선택한 이름을 사용하십시오.

mongod --keyFile PATH_OF_YOUR_KEYFILE --replSet "YOUR_SET_NAME"

기본적 mongod으로 데몬으로 실행되지 않습니다. --fork매개 변수 를 사용하거나 매개 변수 를 사용하여 upstart데몬으로 완전히 실행해야합니다. 이 자습서에서는 mongod데몬으로 실행하지 않는 것이 좋으므로 터미널에 직접 로그를 볼 수 있습니다.

참고 : 복제 세트 이름은 생성 한 후에는 변경할 수 없으므로 신중하게 입력하십시오.

4 단계 : 설정된 멤버 중 하나에서 로컬 호스트 인터페이스에 연결

참고 : mongod비 데몬 프로세스로 실행 하는 경우 작업을 계속하려면 다른 ssh 연결을 열어야합니다.

mongo명령을 사용 하여을 열어야합니다 mongo shell. 이것은 세트의 모든 멤버에서 수행 할 수 있습니다.

현재 우리는이라는 주에 localhost exception있습니다. 키 파일을 사용하여 mongod프로세스 를 설정하는 경우 , 읽기 / 쓰기 작업을 적용하기 전에 데이터베이스 관리자를 작성해야하지만 나중에 다루겠습니다.

5 단계 : 복제 세트 시작

이것은 우리가 명령을 사용하고, 섬세한 부분 rs.initiate()내에서 mongo shell이 명령하자 검토를 사용하기 전에 4 단계에서.

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

첫 번째 _id필드는 문자열이며 --replSet이전에 전달 된 것과 일치해야합니다 mongod. 또한 각 값은 host복제본 세트 각 구성원의 IP 또는 도메인 이름이어야합니다. 몽고 인스턴스가 각 멤버에서 사용하는 포트를 추가하는 것을 잊지 마십시오.

이제 데이터가 포함 된 명령을 실행할 차례입니다. 그러면 트리거가 election시작되고 기본이 자동으로 선택됩니다.

여기서 쉘 커서가 YOUR_SET_NAME:PRIMARY>또는로 변경되었습니다 YOUR_SET_NAME:SECONDARY. 이것은 세트를 만드는 것이 성공했음을 의미합니다.

작업을 계속하려면을 (를) 찾아야합니다 primary. rs.status()명령을 사용하여 복제 세트 정보를 표시하고를 찾습니다 primary. 당신은 재산을 찾고 있습니다 "stateStr" : "PRIMARY".

6 단계 : 관리자 작성

를 찾은 후 데이터를 primary입력 mongo shell하고 다음 명령을 실행하십시오.

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

이 admin = db.getSiblingDB("admin")부분을 ​​통해 admin다른 데이터베이스에서 쓸 수 있습니다 . 이것은이라는 별명을 생성 admin하므로 대신 별명을 사용하여 명령을 실행할 수 있습니다.

작업이 성공하면 사용자가 추가되었다는 알림이 표시됩니다.

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

현재 모든 서버에 대한 관리자 만 있지만 복제본 세트를 사용하면 사용자에게 clusterAdmin역할이 있습니다. 관심사를 분리하기 위해 해당 역할 만있는 다른 사용자를 만듭니다.

7 단계 : 관리자로 인증

의 한도에 도달 localhost exception했으므로 한 단계 전에 만든 사용자로 인증을 변경해야합니다.

mongo shell다음을 사용하여 내부의 사용자를 변경할 수 있습니다 .

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

아직 연결하지 않은 mongo shell경우이 명령을 대신 사용하십시오.

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

사용자 변경에 대한 알림을 받고 다음 단계로 넘어갈 수 있습니다.

8 단계 : 클러스터 마스터 생성

이 clusterAdmin역할은 사용자에게 복제 세트에 대한 모든 권한을 부여합니다. 관리자를 만드는 것만 큼 쉽습니다.

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

이번에는 역할이로 변경되었습니다clusterAdmin .

9 단계 : 복제 세트에 데이터 삽입

현재 2 명의 관리자가 있습니다. 하나는 서버를 완전히 제어하고 다른 하나는 복제본 세트 수준에서 관리 작업에 액세스 할 수 있습니다. 그러나 데이터베이스를 "사용"할 수있는 사용자가 없기 때문에 이제 해당 사용자를 만듭니다.

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

이번에는 db부품을 변경하고 데이터베이스를 사용자가 액세스 할 수있게하는데이 경우에는이라는 데이터베이스를 사용합니다 cars.

데이터베이스가 아직 작성되지 않았습니다. 이렇게하려면 암시 ​​적으로 만들려면 몇 가지 명령을 입력해야합니다. cars데이터베이스로 전환하십시오 .

use cars

알림을받습니다 : switched to db cars.

데이터베이스가 아직 작성되지 않았으므로 무언가를 작성해야합니다. 우리는 다음 예제를 사용하고 있습니다.

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

이번에는으로 알림을 WriteResult({ "nInserted" : 1 })받습니다.

원하는 경우 다음 find()방법으로 데이터베이스의 모든 객체를 검색 할 수 있습니다 .

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

즉 참고 _id하여 출력 다를 수 있지만, 다른 데이터가 동일해야합니다. 충분한 시간이 주어지면이 데이터는 다른 구성원에게 복제됩니다.

결론

복제 세트를 생성하는 것은 처음에는 이해하기 어려운 정보가 많기 때문에 어려울 수 있지만 일단 아이디어를 얻은 후에는 산들 바람에 배치 할 수 있으므로 처음으로 파악할 수없는 경우 포기하지 마십시오. 복제 세트는 MongoDB 관리에서 중요합니다. Load Balancing과 같은 고급 기능을 추가 할 가능성이 있기 때문입니다.