MongoDB Docker 部署

Docker 基础知识

Docker 概念

容器化技术：

Docker 是一种容器化平台，允许将应用程序及其依赖打包到容器中
容器是轻量级、可移植的，提供隔离的运行环境
支持跨平台部署，确保应用在不同环境中运行一致

核心组件：

Docker 镜像：包含应用程序及其依赖的只读模板
Docker 容器：从镜像创建的可运行实例
Docker 仓库：存储和分发镜像的地方（如 Docker Hub）
Docker Compose：用于定义和运行多容器 Docker 应用的工具

MongoDB Docker 镜像

官方镜像：

MongoDB 官方提供的 Docker 镜像：mongo
支持多个版本标签，如 latest、5.0、6.0、7.0
基于 Alpine Linux 或 Debian，体积小，性能好
定期更新，包含最新的安全补丁

镜像选择：

生产环境建议使用特定版本标签，避免自动更新导致的兼容性问题
测试环境可以使用 latest 标签
考虑镜像大小和性能需求选择基础镜像

单节点部署

基本部署

简单启动：

bash

# 拉取 MongoDB 镜像
docker pull mongo:6.0

# 启动单节点 MongoDB
docker run -d \
  --name mongodb \
  -p 27017:27017 \
  -e MONGO_INITDB_ROOT_USERNAME=admin \
  -e MONGO_INITDB_ROOT_PASSWORD=password \
  mongo:6.0

参数说明：

-d：后台运行容器
--name：指定容器名称
-p：端口映射，将容器内的 27017 端口映射到主机的 27017 端口
-e：设置环境变量，初始化 root 用户

数据持久化

挂载数据卷：

bash

docker run -d \
  --name mongodb \
  -p 27017:27017 \
  -e MONGO_INITDB_ROOT_USERNAME=admin \
  -e MONGO_INITDB_ROOT_PASSWORD=password \
  -v mongodb_data:/data/db \
  -v mongodb_config:/data/configdb \
  mongo:6.0

使用主机目录：

bash

docker run -d \
  --name mongodb \
  -p 27017:27017 \
  -e MONGO_INITDB_ROOT_USERNAME=admin \
  -e MONGO_INITDB_ROOT_PASSWORD=password \
  -v /host/path/data:/data/db \
  -v /host/path/config:/data/configdb \
  mongo:6.0

注意事项：

确保主机目录权限正确，MongoDB 容器内使用 mongod 用户（UID 999）
使用数据卷比主机目录更安全，避免权限问题
定期备份数据卷或主机目录

自定义配置

使用配置文件：

bash

docker run -d \
  --name mongodb \
  -p 27017:27017 \
  -e MONGO_INITDB_ROOT_USERNAME=admin \
  -e MONGO_INITDB_ROOT_PASSWORD=password \
  -v /host/path/mongod.conf:/etc/mongod.conf \
  -v mongodb_data:/data/db \
  mongo:6.0 --config /etc/mongod.conf

mongod.conf 示例：

yaml

storage:
  dbPath: /data/db
  journal:
    enabled: true

net:
  port: 27017
  bindIp: 0.0.0.0

security:
  authorization: enabled

replication:
  replSetName: rs0

副本集部署

基本副本集

步骤 1：创建网络

bash

docker network create mongodb-net

步骤 2：启动副本集节点

bash

# 主节点
docker run -d \
  --name mongodb-primary \
  --network mongodb-net \
  -p 27017:27017 \
  -e MONGO_INITDB_ROOT_USERNAME=admin \
  -e MONGO_INITDB_ROOT_PASSWORD=password \
  -v mongodb-primary:/data/db \
  mongo:6.0 --replSet rs0

# 从节点 1
docker run -d \
  --name mongodb-secondary1 \
  --network mongodb-net \
  -p 27018:27017 \
  -e MONGO_INITDB_ROOT_USERNAME=admin \
  -e MONGO_INITDB_ROOT_PASSWORD=password \
  -v mongodb-secondary1:/data/db \
  mongo:6.0 --replSet rs0

# 从节点 2
docker run -d \
  --name mongodb-secondary2 \
  --network mongodb-net \
  -p 27019:27017 \
  -e MONGO_INITDB_ROOT_USERNAME=admin \
  -e MONGO_INITDB_ROOT_PASSWORD=password \
  -v mongodb-secondary2:/data/db \
  mongo:6.0 --replSet rs0

步骤 3：初始化副本集

bash

# 连接到主节点
docker exec -it mongodb-primary mongosh -u admin -p password --authenticationDatabase admin

# 初始化副本集
rs.initiate({
  _id: "rs0",
  members: [
    { _id: 0, host: "mongodb-primary:27017" },
    { _id: 1, host: "mongodb-secondary1:27017" },
    { _id: 2, host: "mongodb-secondary2:27017" }
  ]
})

带仲裁节点的副本集

添加仲裁节点：

bash

docker run -d \
  --name mongodb-arbiter \
  --network mongodb-net \
  -e MONGO_INITDB_ROOT_USERNAME=admin \
  -e MONGO_INITDB_ROOT_PASSWORD=password \
  -v mongodb-arbiter:/data/db \
  mongo:6.0 --replSet rs0 --smallfiles

# 连接到主节点并添加仲裁节点
docker exec -it mongodb-primary mongosh -u admin -p password --authenticationDatabase admin
rs.addArb("mongodb-arbiter:27017")

仲裁节点作用：

不存储数据，只参与选举
用于偶数节点的副本集，确保能选出主节点
降低硬件成本

Docker Compose 部署

单节点部署

docker-compose.yml 示例：

yaml

version: '3.8'

services:
  mongodb:
    image: mongo:6.0
    container_name: mongodb
    ports:
      - "27017:27017"
    environment:
      MONGO_INITDB_ROOT_USERNAME: admin
      MONGO_INITDB_ROOT_PASSWORD: password
    volumes:
      - mongodb_data:/data/db
      - mongodb_config:/data/configdb
    restart: unless-stopped

volumes:
  mongodb_data:
  mongodb_config:

启动命令：

bash

docker-compose up -d

副本集部署

docker-compose.yml 示例：

yaml

version: '3.8'

services:
  mongodb-primary:
    image: mongo:6.0
    container_name: mongodb-primary
    ports:
      - "27017:27017"
    environment:
      MONGO_INITDB_ROOT_USERNAME: admin
      MONGO_INITDB_ROOT_PASSWORD: password
    volumes:
      - mongodb-primary:/data/db
      - ./mongod.conf:/etc/mongod.conf
    command: --config /etc/mongod.conf --replSet rs0
    restart: unless-stopped

  mongodb-secondary1:
    image: mongo:6.0
    container_name: mongodb-secondary1
    ports:
      - "27018:27017"
    environment:
      MONGO_INITDB_ROOT_USERNAME: admin
      MONGO_INITDB_ROOT_PASSWORD: password
    volumes:
      - mongodb-secondary1:/data/db
      - ./mongod.conf:/etc/mongod.conf
    command: --config /etc/mongod.conf --replSet rs0
    restart: unless-stopped
    depends_on:
      - mongodb-primary

  mongodb-secondary2:
    image: mongo:6.0
    container_name: mongodb-secondary2
    ports:
      - "27019:27017"
    environment:
      MONGO_INITDB_ROOT_USERNAME: admin
      MONGO_INITDB_ROOT_PASSWORD: password
    volumes:
      - mongodb-secondary2:/data/db
      - ./mongod.conf:/etc/mongod.conf
    command: --config /etc/mongod.conf --replSet rs0
    restart: unless-stopped
    depends_on:
      - mongodb-primary

  mongodb-arbiter:
    image: mongo:6.0
    container_name: mongodb-arbiter
    environment:
      MONGO_INITDB_ROOT_USERNAME: admin
      MONGO_INITDB_ROOT_PASSWORD: password
    volumes:
      - mongodb-arbiter:/data/db
      - ./mongod.conf:/etc/mongod.conf
    command: --config /etc/mongod.conf --replSet rs0 --smallfiles
    restart: unless-stopped
    depends_on:
      - mongodb-primary

volumes:
  mongodb-primary:
  mongodb-secondary1:
  mongodb-secondary2:
  mongodb-arbiter:

初始化脚本：

bash

#!/bin/bash

echo "等待 MongoDB 启动..."
sleep 10

echo "初始化副本集..."
docker exec -i mongodb-primary mongosh -u admin -p password --authenticationDatabase admin <<EOF
rs.initiate({
  _id: "rs0",
  members: [
    { _id: 0, host: "mongodb-primary:27017" },
    { _id: 1, host: "mongodb-secondary1:27017" },
    { _id: 2, host: "mongodb-secondary2:27017" },
    { _id: 3, host: "mongodb-arbiter:27017", arbiterOnly: true }
  ]
})
EOF

echo "副本集初始化完成！"

分片集群部署

基本架构

分片集群组件：

配置服务器副本集：存储集群元数据
分片副本集：存储实际数据
mongos 路由：处理客户端请求

docker-compose.yml 示例：

yaml

version: '3.8'

services:
  # 配置服务器副本集
  configsvr01:
    image: mongo:6.0
    container_name: configsvr01
    command: --configsvr --replSet configReplSet --port 27019
    volumes:
      - configsvr01:/data/db
    ports:
      - "27019:27019"
    restart: unless-stopped

  configsvr02:
    image: mongo:6.0
    container_name: configsvr02
    command: --configsvr --replSet configReplSet --port 27019
    volumes:
      - configsvr02:/data/db
    ports:
      - "27020:27019"
    restart: unless-stopped

  configsvr03:
    image: mongo:6.0
    container_name: configsvr03
    command: --configsvr --replSet configReplSet --port 27019
    volumes:
      - configsvr03:/data/db
    ports:
      - "27021:27019"
    restart: unless-stopped

  # 分片 1 副本集
  shard1svr01:
    image: mongo:6.0
    container_name: shard1svr01
    command: --shardsvr --replSet shard1ReplSet --port 27018
    volumes:
      - shard1svr01:/data/db
    ports:
      - "27022:27018"
    restart: unless-stopped

  shard1svr02:
    image: mongo:6.0
    container_name: shard1svr02
    command: --shardsvr --replSet shard1ReplSet --port 27018
    volumes:
      - shard1svr02:/data/db
    ports:
      - "27023:27018"
    restart: unless-stopped

  shard1svr03:
    image: mongo:6.0
    container_name: shard1svr03
    command: --shardsvr --replSet shard1ReplSet --port 27018
    volumes:
      - shard1svr03:/data/db
    ports:
      - "27024:27018"
    restart: unless-stopped

  # mongos 路由
  mongos01:
    image: mongo:6.0
    container_name: mongos01
    command: mongos --configdb configReplSet/configsvr01:27019,configsvr02:27019,configsvr03:27019 --port 27017
    ports:
      - "27017:27017"
    restart: unless-stopped
    depends_on:
      - configsvr01
      - configsvr02
      - configsvr03

volumes:
  configsvr01:
  configsvr02:
  configsvr03:
  shard1svr01:
  shard1svr02:
  shard1svr03:

初始化步骤：

启动所有容器
初始化配置服务器副本集
初始化分片副本集
将分片添加到集群
为集合启用分片

容器管理

基本操作

容器生命周期管理：

bash

# 查看容器状态
docker ps

# 停止容器
docker stop mongodb

# 启动容器
docker start mongodb

# 重启容器
docker restart mongodb

# 删除容器
docker rm mongodb

# 查看容器日志
docker logs -f mongodb

# 进入容器
docker exec -it mongodb bash

数据管理：

bash

# 备份数据
docker exec -it mongodb mongodump -u admin -p password --authenticationDatabase admin --out /backup

# 恢复数据
docker exec -it mongodb mongorestore -u admin -p password --authenticationDatabase admin /backup

# 复制文件到容器
docker cp /host/path/file mongodb:/container/path/

# 从容器复制文件
docker cp mongodb:/container/path/file /host/path/

监控与日志

Docker 监控：

bash

# 查看容器资源使用情况
docker stats mongodb

# 查看容器详细信息
docker inspect mongodb

MongoDB 监控：

bash

# 连接到 MongoDB
docker exec -it mongodb mongosh -u admin -p password --authenticationDatabase admin

# 查看状态
show dbs
use admin
db.runCommand({ serverStatus: 1 })

日志管理：

MongoDB 日志默认输出到容器标准输出
可以通过 docker logs 查看
建议配置日志驱动，将日志发送到集中式日志管理系统

最佳实践

生产环境建议

安全配置：

启用认证和授权
配置 TLS/SSL 加密
限制容器网络访问
定期更新镜像，应用安全补丁
使用 secrets 管理敏感信息，避免在环境变量中明文存储密码

性能优化：

使用 SSD 存储
配置适当的资源限制（CPU、内存）
优化 MongoDB 配置参数
合理设置索引
监控性能指标，及时调整

高可用性：

使用副本集部署
配置适当的副本集成员数（建议 3 个或 5 个节点）
考虑跨可用区部署
配置自动故障转移

备份与恢复

定期备份：

制定备份策略，包括全量备份和增量备份
验证备份的完整性和可恢复性
存储备份到安全的位置，考虑异地备份
定期测试恢复流程

恢复测试：

定期在测试环境中测试恢复流程
记录恢复时间，确保符合 RTO 要求
验证恢复后的数据完整性

常见问题（FAQ）

Q1: Docker 部署的 MongoDB 性能如何？

A1: Docker 部署的 MongoDB 性能接近裸机部署，主要影响因素包括：

存储驱动：建议使用 overlay2 或 zfs
磁盘 I/O：使用 SSD 存储
资源限制：合理配置 CPU 和内存限制
网络：使用桥接网络或主机网络，避免容器网络开销

Q2: 如何在 Docker 中升级 MongoDB 版本？

A2: 升级步骤包括：

备份现有数据
拉取新版本镜像
停止旧容器
使用新版本镜像启动容器，挂载相同的数据卷
执行版本升级命令（如 db.adminCommand({ setFeatureCompatibilityVersion: "6.0" })）
验证升级结果

Q3: 如何处理 Docker 容器中的 MongoDB 数据？

A3: 数据管理建议：

使用 Docker 数据卷或绑定挂载持久化数据
定期备份数据卷或挂载目录
考虑使用外部存储系统，如 NFS 或 SAN
避免在容器内直接修改数据文件

Q4: 如何配置 MongoDB 容器的资源限制？

A4: 可以使用 Docker 的资源限制参数：

bash

docker run -d \
  --name mongodb \
  --cpus 4 \
  --memory 16g \
  --memory-swap 32g \
  mongo:6.0

或在 Docker Compose 中配置：

yaml

services:
  mongodb:
    image: mongo:6.0
    deploy:
      resources:
        limits:
          cpus: '4'
          memory: 16g

Q5: 如何在 Docker 中部署 MongoDB Atlas？

A5: MongoDB Atlas 是云托管服务，不需要在 Docker 中部署。如果需要本地模拟 Atlas 环境，可以使用 MongoDB Enterprise 镜像，或考虑使用 MongoDB Atlas Local Development Environment。

Q6: 如何处理 Docker 容器重启后 MongoDB 无法启动的问题？

A6: 常见原因和解决方法：

数据文件损坏：使用备份恢复
配置错误：检查配置文件
权限问题：确保数据目录权限正确
端口冲突：检查端口占用情况
资源不足：调整资源限制

Q7: 如何监控 Docker 中的 MongoDB 集群？

A7: 监控方案：

使用 Docker stats 监控容器资源使用
使用 MongoDB 内置的监控工具（如 mongostat、mongotop）
集成第三方监控工具，如 Prometheus + Grafana
使用 MongoDB Atlas 监控（如果使用 Atlas）

Q8: 如何实现 MongoDB Docker 容器的自动扩展？

A8: 自动扩展方案：

使用 Kubernetes 部署 MongoDB，利用 Kubernetes 的自动扩缩容功能
结合监控系统，当达到特定阈值时自动添加节点
对于分片集群，可以自动添加新分片
考虑使用 MongoDB Atlas，它提供自动扩展功能

MongoDB Docker 部署 ​

Docker 基础知识 ​

Docker 概念 ​

MongoDB Docker 镜像 ​

单节点部署 ​

基本部署 ​

数据持久化 ​

自定义配置 ​

副本集部署 ​

基本副本集 ​

带仲裁节点的副本集 ​

Docker Compose 部署 ​

单节点部署 ​

副本集部署 ​

分片集群部署 ​

基本架构 ​

容器管理 ​

基本操作 ​

监控与日志 ​

最佳实践 ​

生产环境建议 ​

备份与恢复 ​

常见问题（FAQ） ​

Q1: Docker 部署的 MongoDB 性能如何？ ​

Q2: 如何在 Docker 中升级 MongoDB 版本？ ​

Q3: 如何处理 Docker 容器中的 MongoDB 数据？ ​

Q4: 如何配置 MongoDB 容器的资源限制？ ​

Q5: 如何在 Docker 中部署 MongoDB Atlas？ ​

Q6: 如何处理 Docker 容器重启后 MongoDB 无法启动的问题？ ​

Q7: 如何监控 Docker 中的 MongoDB 集群？ ​

Q8: 如何实现 MongoDB Docker 容器的自动扩展？ ​

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Docker 概念

MongoDB Docker 镜像

单节点部署

基本部署

数据持久化

自定义配置

副本集部署

基本副本集

带仲裁节点的副本集

Docker Compose 部署

单节点部署

副本集部署

分片集群部署

基本架构

容器管理

基本操作

监控与日志

最佳实践

生产环境建议

备份与恢复

常见问题（FAQ）

Q1: Docker 部署的 MongoDB 性能如何？

Q2: 如何在 Docker 中升级 MongoDB 版本？

Q3: 如何处理 Docker 容器中的 MongoDB 数据？

Q4: 如何配置 MongoDB 容器的资源限制？

Q5: 如何在 Docker 中部署 MongoDB Atlas？

Q6: 如何处理 Docker 容器重启后 MongoDB 无法启动的问题？

Q7: 如何监控 Docker 中的 MongoDB 集群？

Q8: 如何实现 MongoDB Docker 容器的自动扩展？