印刻数据库

外观

MongoDB 跨版本迁移 ​

迁移前准备 ​

版本兼容性检查 ​

  1. 检查当前 MongoDB 版本

    bash
    # 查看当前版本
mongod --version
mongo --version

# 查看 MongoDB 实例版本
mongo --eval "db.version()"

  2. 检查目标版本兼容性

    • 参考 MongoDB 官方版本兼容性矩阵
    • 确保应用程序驱动程序支持目标版本
    • 检查第三方工具兼容性

  3. 支持的升级路径

    • MongoDB 支持从 N-1 版本直接升级到 N 版本
    • 对于跨多个版本的升级，需要逐步升级
    • 例如：3.6 → 4.0 → 4.2 → 4.4 → 5.0 → 6.0

环境准备 ​

  1. 备份数据

    bash
    # 使用 mongodump 备份
mongodump --host mongodb.example.com --port 27017 --out /backup/$(date +%Y-%m-%d)

# 备份配置文件
cp /etc/mongod.conf /backup/mongod.conf.$(date +%Y-%m-%d)

  2. 创建测试环境

    • 在测试环境中模拟升级
    • 验证应用程序兼容性
    • 测试数据完整性

  3. 准备升级工具

    • 下载目标版本的 MongoDB 安装包
    • 准备配置文件模板
    • 准备回滚脚本

应用程序准备 ​

  1. 更新驱动程序

    • 确保应用程序使用的驱动程序支持目标 MongoDB 版本
    • 参考官方驱动程序兼容性文档

  2. 测试应用程序兼容性

    • 在测试环境中运行应用程序测试套件
    • 验证查询语法兼容性
    • 检查应用程序功能是否正常

  3. 准备应用程序升级计划

    • 确定应用程序升级顺序
    • 准备应用程序回滚计划
    • 通知相关团队

升级步骤 ​

复制集升级步骤 ​

  1. 升级前检查
    javascript
    // 检查复制集状态
rs.status()

// 检查 oplog 大小
use local

db.oplog.rs.stats().maxSize

// 检查复制延迟 rs.printSlaveReplicationInfo()


2. **升级从节点**
- 停止从节点 mongod 进程
- 升级 MongoDB 二进制文件
- 启动从节点 mongod 进程
- 等待从节点追上主节点
- 验证从节点状态

3. **升级主节点**
- 手动将主节点降级为从节点
  ```javascript
  rs.stepDown()
  ```
- 停止原主节点 mongod 进程
- 升级 MongoDB 二进制文件
- 启动 mongod 进程
- 等待选举完成
- 验证新主节点状态

4. **升级仲裁者（如果有）**
- 停止仲裁者 mongod 进程
- 升级 MongoDB 二进制文件
- 启动仲裁者 mongod 进程
- 验证仲裁者状态

5. **更新功能兼容性版本**
```javascript
// 更新功能兼容性版本
db.adminCommand({ setFeatureCompatibilityVersion: "6.0" })

// 验证功能兼容性版本
db.adminCommand({ getParameter: 1, featureCompatibilityVersion: 1 })

分片集群升级步骤 ​

  1. 升级配置服务器

    • 升级配置服务器复制集成员（按照复制集升级步骤）
    • 确保所有配置服务器成员都已升级

  2. 升级分片

    • 逐个升级每个分片的复制集成员（按照复制集升级步骤）
    • 确保所有分片成员都已升级

  3. 升级 mongos 实例

    • 停止 mongos 进程
    • 升级 MongoDB 二进制文件
    • 启动 mongos 进程
    • 验证 mongos 状态

  4. 更新功能兼容性版本

    • 在每个分片上更新功能兼容性版本
    • 在配置服务器上更新功能兼容性版本

单节点升级步骤 ​

  1. 停止 MongoDB 服务

    bash
    # Linux
systemctl stop mongod

# Windows
net stop MongoDB

  2. 备份数据目录

    bash
    # 备份数据目录
cp -r /data/mongodb /data/mongodb.backup.$(date +%Y-%m-%d)

  3. 升级 MongoDB 二进制文件

    • 使用包管理器升级
    • 或手动替换二进制文件

  4. 启动 MongoDB 服务

    bash
    # Linux
systemctl start mongod

# Windows
net start MongoDB

  5. 更新功能兼容性版本

    javascript
    db.adminCommand({ setFeatureCompatibilityVersion: "6.0" })

降级策略 ​

降级准备 ​

  1. 检查降级路径

    • 参考 MongoDB 官方降级指南
    • 确保目标版本支持降级
    • 准备降级所需的二进制文件

  2. 备份当前数据

    bash
    # 备份当前数据
mongodump --host mongodb.example.com --port 27017 --out /backup/downgrade-$(date +%Y-%m-%d)

  3. 准备降级脚本

    • 编写降级步骤脚本
    • 准备回滚计划

降级步骤 ​

  1. 更新功能兼容性版本

    javascript
    // 降级前先将功能兼容性版本设置为目标版本
db.adminCommand({ setFeatureCompatibilityVersion: "5.0" })

  2. 停止 MongoDB 服务

    bash
    systemctl stop mongod

  3. 替换为旧版本二进制文件

    • 安装旧版本 MongoDB
    • 或手动替换二进制文件

  4. 启动 MongoDB 服务

    bash
    systemctl start mongod

  5. 验证降级结果

    javascript
    // 验证版本
db.version()

// 验证功能兼容性版本
db.adminCommand({ getParameter: 1, featureCompatibilityVersion: 1 })

迁移验证 ​

数据完整性验证 ​

  1. 验证数据数量

    javascript
    // 验证集合文档数量
db.mycollection.count()

// 与迁移前备份比较

  2. 验证索引完整性

    javascript
    // 查看索引
db.mycollection.getIndexes()

// 验证索引构建状态
db.currentOp({ $or: [{ op: "command", "command.createIndexes": { $exists: true } }, { op: "none", desc: /index/ }] })

  3. 验证数据内容

    javascript
    // 抽样检查数据
db.mycollection.aggregate([{ $sample: { size: 100 } }])

// 验证关键数据
db.mycollection.find({ key_field: "key_value" })

功能验证 ​

  1. 验证复制集功能

    javascript
    // 检查复制集状态
rs.status()

// 测试数据复制
db.mycollection.insertOne({ test: "data" })
// 在从节点验证数据

  2. 验证分片集群功能

    javascript
    // 检查分片状态
sh.status()

// 测试数据分布
db.mycollection.getShardDistribution()

  3. 验证应用程序功能

    • 运行应用程序测试套件
    • 验证核心业务功能
    • 监控应用程序性能

性能验证 ​

  1. 监控查询性能

    javascript
    // 分析查询执行计划
db.mycollection.find({ field: "value" }).explain("executionStats")

  2. 监控写入性能

    javascript
    // 测试写入性能
const start = new Date()
for (let i = 0; i < 1000; i++) {
  db.test.insertOne({ counter: i })
}
const end = new Date()
print(`Write time: ${end - start} ms`)

  3. 监控系统资源使用

    bash
    # Linux
top -p $(pgrep -f mongod)

# 使用 mongostat 监控
mongostat --host mongodb.example.com --port 27017

常见问题及解决方案 ​

升级过程中的常见问题 ​

  1. 复制集选举失败

    • 解决方案：
      javascript
      // 检查复制集配置
rs.conf()

// 检查网络连接
// 验证节点间通信

  2. 索引构建失败

    • 解决方案：
      javascript
      // 查看索引构建状态
db.currentOp({ $or: [{ op: "command", "command.createIndexes": { $exists: true } }, { op: "none", desc: /index/ }] })

// 重建索引
db.mycollection.reIndex()

  3. 功能兼容性版本更新失败

    • 解决方案：
      javascript
      // 检查当前版本
db.version()

// 检查是否所有节点都已升级
rs.status()

// 查看错误日志
db.adminCommand({ getLog: "global" })

升级后的常见问题 ​

  1. 应用程序连接失败

    • 解决方案：
      • 检查驱动程序版本
      • 验证连接字符串
      • 检查认证配置

  2. 查询性能下降

    • 解决方案：
      • 重建索引
      • 优化查询语句
      • 调整 MongoDB 配置

  3. 新功能不可用

    • 解决方案：
      javascript
      // 检查功能兼容性版本
db.adminCommand({ getParameter: 1, featureCompatibilityVersion: 1 })

// 更新功能兼容性版本
db.adminCommand({ setFeatureCompatibilityVersion: "6.0" })

最佳实践 ​

升级前最佳实践 ​

  1. 制定详细的升级计划

    • 确定升级顺序
    • 安排升级时间窗口
    • 准备回滚计划

  2. 充分测试

    • 在测试环境中模拟升级
    • 测试应用程序兼容性
    • 验证数据完整性

  3. 备份数据

    • 升级前进行完整备份
    • 备份配置文件
    • 验证备份完整性

升级过程中最佳实践 ​

  1. 按照推荐顺序升级

    • 复制集：从节点 → 主节点 → 仲裁者
    • 分片集群：配置服务器 → 分片 → mongos

  2. 监控升级过程

    • 监控复制集状态
    • 查看 MongoDB 日志
    • 监控系统资源使用

  3. 及时处理问题

    • 遇到问题时及时回滚
    • 记录升级过程中的问题
    • 分析问题原因

升级后最佳实践 ​

  1. 验证升级结果

    • 验证数据完整性
    • 验证功能完整性
    • 验证应用程序兼容性

  2. 监控系统性能

    • 监控查询性能
    • 监控写入性能
    • 监控系统资源使用

  3. 更新文档

    • 更新系统文档
    • 记录升级过程
    • 分享经验教训

迁移工具 ​

mongodump/mongorestore ​

  1. 使用方法

    bash
    # 备份数据
mongodump --host source.example.com --port 27017 --out /backup/migration

# 恢复到目标版本
mongorestore --host target.example.com --port 27017 /backup/migration

  2. 注意事项

    • 确保目标版本的 mongorestore 兼容源版本的备份格式
    • 对于大型数据集，考虑使用其他迁移方法

MongoDB Atlas Live Migration ​

  1. 适用场景

    • 迁移到 MongoDB Atlas
    • 支持跨版本迁移
    • 全托管服务

  2. 配置步骤

    • 登录 Atlas 控制台
    • 导航到 "Clusters" 页面
    • 点击 "Migrate Data" 按钮
    • 配置源和目标信息
    • 启动迁移

AWS DMS ​

  1. 适用场景

    • 从旧版本 MongoDB 迁移到新版本
    • 跨云迁移
    • 支持增量迁移

  2. 配置步骤

    • 创建 DMS 复制实例
    • 配置源和目标端点
    • 创建迁移任务
    • 启动迁移

版本特定注意事项 ​

MongoDB 4.0 升级注意事项 ​

  1. 新功能

    • 事务支持
    • 非阻塞 secondary 节点构建索引
    • 基于哈希的分片策略改进

  2. 升级要求

    • 必须先升级到 3.6
    • 确保所有节点运行 3.6 版本
    • 更新功能兼容性版本到 3.6

MongoDB 4.2 升级注意事项 ​

  1. 新功能

    • 分布式事务
    • 通配符索引
    • 聚合管道优化

  2. 升级要求

    • 必须先升级到 4.0
    • 更新功能兼容性版本到 4.0

MongoDB 4.4 升级注意事项 ​

  1. 新功能

    • 时序集合
    • 字段级加密增强
    • 查询计划缓存

  2. 升级要求

    • 必须先升级到 4.2
    • 更新功能兼容性版本到 4.2

MongoDB 5.0 升级注意事项 ​

  1. 新功能

    • 原生时间序列支持
    • 实时聚合
    • 无服务器实例

  2. 升级要求

    • 必须先升级到 4.4
    • 更新功能兼容性版本到 4.4

MongoDB 6.0 升级注意事项 ​

  1. 新功能

    • 可调整的矢量搜索
    • 增强的分片功能
    • 改进的查询性能

  2. 升级要求

    • 必须先升级到 5.0
    • 更新功能兼容性版本到 5.0

常见问题（FAQ） ​

Q1: 跨版本迁移需要多长时间？ ​

A1: 迁移时间取决于：

  • 数据量大小
  • 集群规模
  • 网络带宽
  • 系统资源
  • 迁移工具

Q2: 跨版本迁移会导致数据丢失吗？ ​

A2: 正确的迁移过程不会导致数据丢失，但建议：

  • 升级前进行完整备份
  • 在测试环境中验证迁移
  • 监控迁移过程

Q3: 可以跳过中间版本直接升级吗？ ​

A3: 不建议跳过中间版本，MongoDB 支持从 N-1 版本直接升级到 N 版本。对于跨多个版本的升级，需要逐步升级。

Q4: 如何处理大型数据集的迁移？ ​

A4: 处理大型数据集的方法：

  • 使用增量迁移
  • 分批次迁移
  • 利用分片集群并行迁移
  • 考虑使用云迁移服务

Q5: 迁移后如何回滚？ ​

A5: 回滚步骤：

  • 停止 MongoDB 服务
  • 恢复备份数据
  • 恢复旧版本二进制文件
  • 启动 MongoDB 服务

Q6: 如何验证迁移后的 MongoDB 版本？ ​

A6: 验证方法：

javascript
// 查看 MongoDB 版本
db.version()

// 查看功能兼容性版本
db.adminCommand({ getParameter: 1, featureCompatibilityVersion: 1 })

Q7: 迁移过程中需要停止应用程序吗？ ​

A7: 对于复制集和分片集群升级，不需要完全停止应用程序，但建议：

  • 在低峰期进行升级
  • 监控应用程序性能
  • 准备应用程序回滚计划

Q8: 如何处理迁移过程中的错误？ ​

A8: 处理错误的方法：

  • 查看 MongoDB 日志
  • 分析错误原因
  • 按照回滚计划执行
  • 寻求 MongoDB 社区或官方支持

Q9: 迁移后需要更新应用程序吗？ ​

A9: 是的，建议：

  • 更新应用程序驱动程序
  • 测试应用程序兼容性
  • 调整应用程序配置

Q10: 如何监控迁移过程？ ​

A10: 监控方法：

  • 查看 MongoDB 日志
  • 监控复制集状态
  • 监控系统资源使用
  • 使用 MongoDB 监控工具