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Howto MongoDB databases nosql

CETTE DOCUMENTATION EST EN COURS DE RÉVISION....

MongoDB est un système de base de données de type NoSQL, orienté dans la gestion de documents.

Installation

Debian Buster

A partir de Debian 10 (Buster), MongoDB n’est plus distribué dans les dépôts de Debian. Il est néanmoins possible d’installé MongoDB 4.2 à partir des dépôts officiels du logiciel

Note: MongoDB ne supporte Debian Buster que depuis sa version 4.2.1, pour utiliser une ancienne version de MongoDB, il est préférable d’utiliser une ancienne version de Debian comme Debian Stretch pour les versions 3.6 et 4.0

# echo "deb http://repo.mongodb.org/apt/debian buster/mongodb-org/4.2 main" >> /etc/apt/sources.list.d/mongodb-org-4.2.list
# wget https://www.mongodb.org/static/pgp/server-4.2.asc -O /etc/apt/trusted.gpg.d/mongo-org-4.2.asc
# apt update && apt install mongodb-org

Tous les détails sont disponibles sur https://docs.mongodb.com/manual/tutorial/install-mongodb-on-debian/.

Debian Stretch

Dans Debian Stretch, MongoDB 3.2 est distribué dans les dépôts Debian. Il est aussi possible d’installer MongoDB 3.6+ à partir des des dépôts officiels du logiciel

Important: Bien que les noms de paquets soient différents, les deux versions ne peuvent pas cohabiter ensemble sur un même système !

Version Debian (3.2)

# apt install mongodb

Version mongodb.org (3.6, 4.0 ou 4.2)

Les dépôts mongodb.org proposent les versions 3.6, 4.0 et 4.2 pour Debian Strech.

Exemple ici pour MongoDB 3.6

# echo "deb http://repo.mongodb.org/apt/debian stretch/mongodb-org/3.6 main" >> /etc/apt/sources.list.d/mongodb-org-3.6.list
# wget https://www.mongodb.org/static/pgp/server-3.6.asc -O /etc/apt/trusted.gpg.d/mongo-org-3.6.asc
# apt update && apt install mongodb-org

Tous les détails sont disponibles sur https://docs.mongodb.com/v3.6/tutorial/install-mongodb-on-debian/.

Logrotate

Paquets mongodb.org 3.6+

Les paquets fournis par mongodb.org n’ont pas de configuration pour logrotate ! On peut simplement ajouter cette configuration dans /etc/logrotate.d/mongod

/var/log/mongodb/mongod.log {
    daily
    missingok
    rotate 365
    dateext
    compress
    delaycompress
    notifempty
    sharedscripts
    postrotate
        kill -USR1 $(cat /var/lib/mongodb/mongod.lock)
    endscript
}

Il faut aussi penser à modifier la configuration (/etc/mongod.conf) pour forcer le mode reopen de la directive logRotate :

systemLog:
  destination: file
  logRotate: reopen
  logAppend: true
  path: /var/log/mongodb/mongod.log

Il y a tout un chapitre (pas toujours très clair) sur la maière de gérer la rotation de logs : https://docs.mongodb.com/manual/reference/command/logRotate/.

Note : Attention, par défaut mongodb log les requêtes lentes de plus de 100ms. Ça peut générer beaucoup de logs… On pourra les modifier avec slowOpThresholdMs.

Configuration

La configuration de MongoDB se trouve dans le fichier /etc/mongod.conf qui est un fichier format au yaml. Il n’y a pas d’autres fichiers de configuration

Authentification

https://docs.mongodb.com/manual/core/authentication/

MongoDB a deux modes de fonctionnement pour l’authentification :

  • Un mode sans aucune authentification
  • Un mode avec authentification

Mode sans aucune authentification

Il s’agit du mode par défaut.

La configuration sans authentification se fait ainsi :

security:
  authorization: disabled

Dans ce mode, il n’y a besoin d’aucun login / mot de passe pour accéder à l’ensemble des dbs, données, etc. Ce mode est donc assez dangereux : il faut s’assurer que seuls des programmes de confiance accèdent au port TCP de MongoDB.

Mode avec authentification

L’authentification avec MongoDB peut paraître surprenante à première vue. En effet chaque utilisateur est associée à une base pour l’authentification. Mais les privilèges de l’utilisateur peuvent aller au-delà de la base de données qui sert à l’authentification. Aussi, un utilisateur, pour s’authentifier, a besoin de son login, de son mot de passe et du nom de sa base d’authentification.

Note : Il peut donc y avoir plusieurs utilisateurs foo avec des privilèges différent. Ce qui les distinguera sera la base d’authentification

Par convention, on définiera donc un utilisateur d’administration (mongoAdmin) dans la base admin

Pour activer l’authenfication dans les réglages du service MongoDB, il faut alors passer la directive authorization à enabled, dans

security:
  authorization: enabled

Il n’est pas forcément nécessaire de créer un compte avec un rôle administrateur avant d’activer l’authentification. En effet, en l’absence de comptes utilisateurs, mongodb va accepter les connexions locales sans authentification pour permettre notamment de créer un compte.

$ mongo
> use admin

> db.createUser(
  {
    user: "mongoAdmin",
    pwd: "PASS",
    roles: [ { role: "userAdminAnyDatabase", db: "admin" } ]
  }
)

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


> db.system.users.find()
{ "_id" : "admin.mongoAdmin", "userId" : UUID("3d475ec9-b82c-4312-8ce6-399bcbe3ca7a"), "user" : "mongoAdmin", "db" : "admin", "credentials" : { "SCRAM-SHA-1" : { "iterationCount" : 10000, "salt" : "lO6VBPnKD0dC5TwRcCJwZg==", "storedKey" : "AUUwnA6v/8LbSEUpDU5EXQmp9sY=", "serverKey" : "DjHukfkoW0QE5Zy/5plD9FLrsu8=" }, "SCRAM-SHA-256" : { "iterationCount" : 15000, "salt" : "fqRp+/wrOGTyk1hiTn4RoPQr4jWVlqw79GsD4g==", "storedKey" : "/aaz0CJHlFfFDD5bSBPOBCnipn07ezx+X0pHFABeOV0=", "serverKey" : "W6BOf07RoYytpgJc4KOoTTTID7qJ1iah9Wqwub9xjgE=" } }, "roles" : [ { "role" : "userAdminAnyDatabase", "db" : "admin" } ] }

C’est seulement une fois ce premier utilisateur “mongoAdmin” créé que l’authentication est activée !! Si aucun utilisateur n’est crée, l’authentification reste inactive.

On peut ensuite se connecter à la base “admin” ainsi :

$ mongo admin -u mongoAdmin -p PASS

Note: Si on spécifie simplement l’argument -p, sans valeur, mongo demandera de saisir le mot de passe. Ainsi, il ne sera pas dans votre historique shell !

Pour les accès aux base, les utilisateurs sont stockés dans la collection system.users propre à chaque base.

Utilisation

Administration en cli

Comme pour MySQL, on peut manipuler mongo en CLI en mode interactif avec la commande mongo

$ mongo admin -u mongoAdmin -p PASS

Ici, pour se connecter à la base locale admin. Comme la base d’authentification n’est pas spécifiée, ça sera la base à laquelle on se connecte (ici admin) qui servira pour l’authentificat

Note: Pour vous connecter à une base différente de celle d’authentification, on pourra spécifier le nom de cette base avec l’argument --authenticationDatabase XXX

Créer un utilisateur

> use admin;

> db.createUser(
  {
    "user" : "myApp",
    "pwd" : "PASS",
    roles: [
        { "role" : "dbOwner", "db" : "myApp" }
    ]
  }
)

Supprimer un utilisateur

Supprimons l’utilisateur foo de la base admin :

> use admin

> db.dropUser('foo')
true

Lister tous les utilisateurs

> use admin

> db.system.users.find()
{ "_id" : "admin.mongoAdmin", "userId" : UUID("3d475ec9-b82c-4312-8ce6-399bcbe3ca7a"), "user" : "mongoAdmin", "db" : "admin", "credentials" : { "SCRAM-SHA-1" : { "iterationCount" : 10000, "salt" : "lO6VBPnKD0dC5TwRcCJwZg==", "storedKey" : "AUUwnA6v/8LbSEUpDU5EXQmp9sY=", "serverKey" : "DjHukfkoW0QE5Zy/5plD9FLrsu8=" }, "SCRAM-SHA-256" : { "iterationCount" : 15000, "salt" : "fqRp+/wrOGTyk1hiTn4RoPQr4jWVlqw79GsD4g==", "storedKey" : "/aaz0CJHlFfFDD5bSBPOBCnipn07ezx+X0pHFABeOV0=", "serverKey" : "W6BOf07RoYytpgJc4KOoTTTID7qJ1iah9Wqwub9xjgE=" } }, "roles" : [ { "role" : "userAdminAnyDatabase", "db" : "admin" } ] }

Lister les bases de données

> show dbs
admin   0.000GB
config  0.000GB
foo     0.000GB
local   0.000GB

Supprimer une base

Pour supprimer la base foo :

> use foo
> db.runCommand( { dropDatabase: 1 } )
{
        "dropped" : "foo",
        "ok" : 1
}

Lister les collections d’une base

> use foo
switched to db foo

> show collections
bar
baz

Autre exemples

Voici quelques opérations de base

> show dbs
admin
local
test
> use foo                                           
switched to db foo
> show collections
> db.bar.find()
> db.bar.save( { a : 1 } )
> db.bar.save( { a : 2 } )
> show collections
bar
system.indexes
> db.bar.find()
{ "_id" : ObjectId("4e64dbf619a27977131978ad"), "a" : 1 }
{ "_id" : ObjectId("4e64dbf919a27977131978ae"), "a" : 2 }
> db.foo.find({a:1})
{ "_id" : ObjectId("4e0674a47888d8941034f4e1"), "a" : 1 }
> db.foo.find().limit(1)
{ "_id" : ObjectId("4e0674a47888d8941034f4e1"), "a" : 1 }
> exit
bye

Quelques commandes utiles :

Voir le compteur des connexions :

db.serverStatus().connections

Modifier un champ d’un objet existant :

> db.bar.save( { a : 4, b : 0 } )
> db.bar.update( { "_id" : ObjectId("4e64de8a19a27977131978b0") } , { $set : {b:1} } )
> db.bar.update( { "_id" : ObjectId("4e64de8a19a27977131978b0") } , { $unset : {b:1} } )

Voir uniquement certains champs :

> db.bar.find({a:1},{flip:1})
> db.bar.find({a:1},{flip:1,flap:1})

Voir plus d’objets (en évitant le has more) :

> DBQuery.shellBatchSize = 100
> db.foo.find()

Requête sur des dates :

db.foo.find( { "date": {"$gte": ISODate("2011-12-05T00:21:00Z")} } )
db.foo.find( { "date": {"$lt": ISODate("2011-12-05T04:00:00Z")} } )
db.foo.find( { "date": {"$gte": ISODate("2011-12-05T00:21:00Z"), "$lt": ISODate("2011-12-05T04:00:00Z")} } )

En PHP :

$m = new Mongo();
$db = $m->foo;
$bar = $db->bar;
$bar->insert(array("a"=>"1","a"=>"2"));
$res = $bar->find();
foreach ($res as $obj) {
    echo $obj["a"] . "\n";
}

Sauvegarde

Il existe plusieurs stratégies possibles pour faire de la sauvegarde comme détaillée dans la documentation de mongod : https://docs.mongodb.com/manual/core/backups/

Via snapshots du système de fichier

Voir https://docs.mongodb.com/manual/tutorial/backup-with-filesystem-snapshots/

Via mongodump

mongodump permet de créer des sauvegardes dans des fichiers au format bson utilisables par la commande mongorestore

Important: mongodump sauvegarde uniquement les documents d’une base. Cela signifie qu’après leur re-injections, il y aura une phase de reconstructions des index de la base de donnée (qui sera plus ou moins longue en fonction de la quantitée de données et des performances de la machine)

Note: Si l’authentification est activée, il convient de créer un compte dédié à la sauvegarde. Il existe pour cela un rôle dédié pour les opérations de sauvegarde backup

# mkdir -p /home/backup/mongodump/
# mongodump --username mongoDump --password PASS --authenticationDatabase admin --output /home/backup/mongodump/

Ainsi, mongo écrire la sauvegarde dans /home/backup/mongodump/, avec un dossier par base.

Il est possible de générer un dump compressé avec l’option --gzip. Lors de l’injection de la sauvegarde avec mongorestore il faudra alors préciser à nouveau cet argument.

Restauration

Note : Si l’authentification est activée, il existe aussi un rôle dédié pour la restoration de données : restore

cd /home/backup/mongodump/
# mongorestore --db dbname dbname
mongorestore --db admin admin

Note : Si le dump est compressé, il faut ajouter l’option --gzip à la commande

Réplication avec replica set

La réplication avec “replica set” nécessite au moins 3 machines. En effet, la selection d’un noeud primaire où se produisent les écritures se fait au travers d’un processus d'élection. Les noeuds secondaires sont seulement utilisables en lecture.

Note: Si pour du multiples raisons, on ne peut avoir que deux noeuds mongodb supportant des données. On peut alors, introduire dans le cluster, un noeud de type ‘arbitre’. Celui-ci doit bien être situé sur une machine indépendante des deux autres noeuds mongodb. il ne supportera aucune donnée dans son datadir local, mais participera a l’election du noeud primaire.

En Version 3.2+

Si vos mongod ne sont pas sur un LAN il est recommandé de mettre en place du TLS avec https://docs.mongodb.com/manual/tutorial/configure-x509-member-authentication/. Sinon on pourra utiliser un keyfile https://docs.mongodb.com/manual/tutorial/deploy-replica-set-with-keyfile-access-control/

Attention : Le datadir des noeuds à ajouter à un replica set doit être vierge.*

Avec keyfile & authentification

Créer le keyfile sur une machine et le déployer sur les autres membres du replica set

# openssl rand -base64 755 > /etc/mongod.key
# chmod 400 /etc/mongod.key
# chown mongodb: /etc/mongod.key

Modifier la configuration :

security:
  keyFile: /etc/mongod.key

replication:
  replSetName: rs0

On va alors démarrer mongodb sur la machine qui sera initialement “primaire”. C’est via celle-ci que l’on va amorcer le cluster.

# systemctl restart mongod

Se connecter pour créer un compte administrateur mongoAdmin avec les roles userAdminAnyDatabase et clusterAdmin

# mongo

> use admin
> db.createUser(
  { 
    user: "mongoAdmin",
    pwd: "PASS",
    roles: [ { role: "userAdminAnyDatabase", db: "admin" },
    		 { "role" : "clusterAdmin", "db" : "admin" } ]
  }
)

On peut alors modifier la configuration pour activer l’authentification, et redémarrer le mongodb primaire. Et démarrer tous les autres membres

security:
  keyFile: /etc/mongod.key
  authorization: enabled

Sur le noeud primaire, on va amorcer le cluster :

# mongo -u mongoAdmin -p PASS

> rs.initiate()

On peut ensuite, ajouter les membres seconaires du cluster :

> rs.add("192.0.2.3")

Si on soutaite ajouter un membre de typer arbitre :

> rs.addArb("192.0.2.100")

Le Replica Set est maintenant en place.

Avec X.509

TODO

Sortir un mongo de la réplication

Voici les étapes pour sortir un mongo de la réplication :

  1. Sauvegarder (mongodump)
  2. Stopper MongoDB
  3. Sauvegarder les datas
  4. Supprimer les fichiers local.*
  5. Désactiver les replica dans la configuration
  6. Relancer MongoDB

Resynchroniser un mongo slave

En cas de soucis, il peut être nécessaire de resynchroniser complètement un serveur MongoDB par rapport à un master. Il suffit de supprimer complètement le dbpath :

# /etc/init.d/monogdb stop
# mv /var/lib/mongodb /var/lib/mongodb.old
# mkdir /var/lib/mongodb
# chown mongodb:mongodb /var/lib/mongodb
# chmod 750 /var/lib/mongodb
# /etc/init.d/monogdb start

Le serveur slave repassera en RECOVERING puis en SECONDARY :

RECOVERING> db.printReplicationInfo()
this is a slave, printing slave replication info.
source:   master.example.com:27017
         syncedTo: Thu Jan 01 1970 01:00:00 GMT+0100 (CET)
                 = 1327878874 secs ago (368855.24hrs)
source:   otherslave.example.com:27017
         syncedTo: Mon Jan 30 2012 00:14:09 GMT+0100 (CET)
                 = 25 secs ago (0.01hrs)
SECONDARY> db.printReplicationInfo()
configured oplog size:   1025.1384765625MB
log length start to end: 741secs (0.21hrs)
oplog first event time:  Mon Jan 30 2012 00:14:09 GMT+0100 (CET)
oplog last event time:   Mon Jan 30 2012 00:26:30 GMT+0100 (CET)
now:                     Mon Jan 30 2012 00:27:26 GMT+0100 (CET)

Erreurs de synchronisation

En cas d’erreur du type :

    "optimeDate" : ISODate("2012-01-29T21:34:07Z"),
    "lastHeartbeat" : ISODate("2012-01-29T23:02:43Z"),
    "pingMs" : 11,
    "errmsg" : "syncTail: 0 assertion db/pdfile.cpp:1881, syncing: { ts: Timestamp 1327872847000|109, h: -1582883220170752094, op: \"i\", ns: \"DB_MONGODB.tmp.mr.COLL_MONGODB_396779\", o: { _id: \"#colorsplash\", value: 1.0 } }"

Côté slave, on a plus de détails :

[rsSync] replHandshake res not: 1 res: { ok: 1.0 }
[rsSync]  local.oplog.rs Assertion failure !loc.isNull() db/pdfile.cpp 1881
0x57eeb6 0x589d6b 0x8a2746 0x82f486 0x821d8d 0x8231d8 0x82439a 0x824820 0xaa4560 0x7f1a33ef08ba 0x7f1a334ac02d
 /usr/bin/mongod(_ZN5mongo12sayDbContextEPKc+0x96) [0x57eeb6]
 /usr/bin/mongod(_ZN5mongo8assertedEPKcS1_j+0xfb) [0x589d6b]
 /usr/bin/mongod() [0x8a2746]
 /usr/bin/mongod(_ZN5mongo11_logOpObjRSERKNS_7BSONObjE+0x236) [0x82f486]
 /usr/bin/mongod(_ZN5mongo11ReplSetImpl8syncTailEv+0xced) [0x821d8d]
 /usr/bin/mongod(_ZN5mongo11ReplSetImpl11_syncThreadEv+0xc8) [0x8231d8]
 /usr/bin/mongod(_ZN5mongo11ReplSetImpl10syncThreadEv+0x4a) [0x82439a]
 /usr/bin/mongod(_ZN5mongo15startSyncThreadEv+0xa0) [0x824820]
 /usr/bin/mongod(thread_proxy+0x80) [0xaa4560]
 /lib/libpthread.so.0(+0x68ba) [0x7f1a33ef08ba]
 /lib/libc.so.6(clone+0x6d) [0x7f1a334ac02d]
[rsSync] replSet syncTail: 0 assertion db/pdfile.cpp:1881, syncing: { ts: Timestamp 1327872847000|109, h: -1582883220170752094, op: "i", ns: "DB_MONGODB.tmp.mr.COLL_MONGODB_396779", o: { _id: "#colorsplash", value: 1.0 } }

Cela semble être une corruption de la base côté slave... L’une des solutions consiste à resynchroniser complètement la base (voir plus haut).

Forcer à changer de master

> rs.stepDown()

/!\ à ne faire que si les slaves sont synchros sous peine d’avoir un état rollback & ennuis...

Etat ROLLBACK

Master devient indispo alors que les slaves n'était pas 100% synchro

http://www.mongodb.org/display/DOCS/Replica+Sets+-+Rollbacks http://dba.stackexchange.com/questions/18020/mongodb-replica-set-secondary-stuck-in-rollback-state http://comerford.cc/2012/05/28/simulating-rollback-on-mongodb/ http://comments.gmane.org/gmane.comp.db.mongodb.user/78137

ROLLBACK -> RECOVERY -> SECONDARY.. ou #FAIL avec Error RS102

http://www.mongodb.org/display/DOCS/Resyncing+a+Very+Stale+Replica+Set+Member

replicaset lag

http://docs.mongodb.org/manual/administration/replica-sets/#replica-set-replication-lag http://metabroadcast.com/blog/mongodb-replication-lag-and-the-road-to-recovery

Réparer la base de données en cas de crash

Plusieurs méthodes selon cas.

  1. Si la journalisation est activé, ce qui est le cas par défaut pour les version >1.9.2 et en 64 bits. MongoDB devrait automatiquement se servir des fichiers journaux, regardez si tout se passe bien dans les logs. Si malheureusement ce message apparaît :
old lock file: mongod.lock.  probably means unclean shutdown,
but there are no journal files to recover.

Il faut vérifier que le système de fichier est OK !

  1. Si la journalisation n’est pas activé.

Supprimez le verrou et démarrer mongodb avec l’option pour lancer une réparation.

rm /var/lib/mongodb/mongod.lock
mongod --dbpath /var/lib/mongodb/ --repairpath /tmp --repair

Vérifiez les droits du dbpath !

chown -R mongodb:mongodb /var/lib/mongodb

Démarrez mongodb, lancez un mongo shell et lancer une réparation de toutes les base de données.

db.repairDatabase();

Mise à jour

1.8 vers 2.0

Voici la procédure pour passer en Mongo 2.0 (version sortie en sept/oct 2011) :

# aptitude update
# aptitude install mongodb-10gen

La version 2.0 active désormais par défaut la journalisation. Vous pouvez donc remplacer dans votre configuration :

journal = true

par :

# Disables write-ahead journaling
# nojournal = true

Il faut également mettre-à-jour ses indexes ! On le fera via le mongo shell :

> use foo
> db.bar.getIndexes()
[
        {
                "key" : {
                        "_id" : 1
                },
                "ns" : "foo.bar",
                "name" : "_id_",
                "v" : 0
        }
]

Le * “v” : 0 * signifie que l’index n’est pas à jour.

> db.runCommand({compact : 'bar'})
{ "ok" : 1 }
> db.bar.getIndexes()
[
        {
                "v" : 1,
                "key" : {
                        "_id" : 1
                },
                "ns" : "foo.bar",
                "name" : "_id_"
        }
]

Répéter l’opération pour toutes les collections ayant des indexes !

Monitoring

Créer un accès

Si l’authentification est activée, il faut alors créer un compte. On peut utiliser le role clusterMonitor

> use admin
> db.createUser(
    {
      user: "mmongoMonitoring",
      pwd: "PASS",
      roles: [ "clusterMonitor" ]
    }
)

Munin : Plugin mongo-munin

https://github.com/comerford/mongo-munin

# git clone <https://github.com/comerford/mongo-munin.git> /tmp/mongo-munin
# mkdir -p /usr/local/share/munin/plugins
# cp /tmp/mongo-munin/mongo_* /usr/local/share/munin/plugins
# cd /etc/munin/plugins/
# ln -s /usr/local/share/munin/plugins/mongo_*
# chmod -R u=rwX,g=rwX,o=rX /usr/local/share/munin/

/etc/munin/plugin-conf.d/mongo

[mongo_*]
env.MONGO_DB_URI mongodb://mongoMonitoring:PASS@localhost:27017/admin

NRPE : check_mongo

TODO