Mongodb 集群keyFile认证

Mongodb 集群加keyFile认证

介绍

自从远古计绳结开始，数据库的存储就注定了今天的地位和多样性，Nosql的出现更是解决了现有的关系型数据库无法解决的一些难题，对高性能，灵活度，扩展性，海量数据的问题。随之而出现的高速内存索引数据库、列式存储、图像存储等等，这篇文章主要讲的是mongodb文档型数据库，mongodb目前也在各种大中小型创业型公司大受欢迎，占据了一定的地位。文章讲解的是如何搭建一个安全认证的mongodb集群（安全认证还是很重要，各大数据库被沦陷后，怎么有效预防被勒索比特币….）

mongodb集群有三种模式，主从模式，副本集模式、sharding分片模式。主从模式官网也不再推荐上生产环境，主要是安全性太低。副本集和sharding模式目前是用的最广的方案，通常这2种方案的选择通过数据量和并发数来权衡。在GB级别的基本上副本集方案可满足，TB级别或以上采用sharding模式，解决单机容量和单机并发能力。这两种既有自己的优势也有自己的缺点，比如sharding模式分片越多，性能自然下降越多。

进入正题，讲解副本集的搭建以及配置安全认证。副本集有两种方案，一种是有仲裁节点（Arbiter

），如图1，一种是不含仲裁节点，如图2所示。

   

图1 一主一从一仲裁          

                                  

   图2 多节点副本

 

当数据节点为偶数时候需要增加仲裁节点，故障时候仲裁新的主，当数据节点为奇数时候无需仲裁节点，根据id优先级选举新的主。仲裁节点本身不存储数据，如果配置仲裁节点使用虚拟机即可。本文为了节约机器提高数据的安全度使用的是不带仲裁节点的方案：

一、     环境：

系统：Ubuntu 16.04.02 LTS

mongodb版本：https://www.mongodb.org/dr/fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-3.4.2.tgz

服务器：

Mongodb 主机	服务器端口地址	默认角色
mongodb主机 1	10.10.1.163:30010	primary
mongodb主机 2	10.10.1.109: 30010	secondary
mongodb主机 3	10.10.1.110: 30010	secondary

 

二、     安装mogodb

2.1 创建mongo用户

   略（如果root启动，可忽略本步骤，启动用户是mongo就必须集群目录授权mongo用户）

2.2 集群目录

创建mongo集群目录，最好三台配置都一样，方便维护（以下操作三台服务器均一样）；

解压二进制压缩包并复制到/usr/local目录下

tar xzf mongodb-linux-x86_64-3.4.2.tgz mv mongodb-linux-x86_64-3.4.2 mongodb-3.4.2 ln –s mongodb-3.4.2 mongodb

创建集群目录：

mkdir –p data/mongo_set/$集群名字/30010

配置集群的配置文件：

# usercenter replset master bind_ip=10.10.1.163 #指定服务器监听的端口，默认是27017 port=30010   #集群名字 replSet=test_set #以守护进程的方式运行MongoDB fork=true   #一个数据库一个文件夹 directoryperdb=true   ##启用日志选项，MongoDB的数据操作将会写入到journal文件夹的文件里 journal = true   # 在收到客户数据,检查的有效性 objcheck=true   #操作日志大小限制2G oplogSize=2000   #pidfile pidfilepath=/data/mongo_set/test_set/30010/mongo_m30010.pid   #指定数据目录，默认是/data/db/。每个mongod进程都需要独立的目录， #启动mongod时就会在数据目录中创建mongod.lock文件，防止其他mongod进程使用该数据目录。 dbpath=/data/mongo_set/test_set/30010   #指定日志输出路径，如果不指定则会在终端输出。每次启动都会覆盖原来的日志，如果不想覆盖就要用--logappend选项 logpath=/data/mongo_set/test_set/30010/mongo30010.log   logappend=true #auth=true   #0：关闭，不收集任何数据。1：收集慢查询数据，默认是100毫秒。2：收集所有数据 profile=2 slowms=100 #.禁止HTTP状态接口 nohttpinterface=true #.禁止REST接口-在生产环境下建议不要启用MongoDB的REST接口 rest=false

 

2.3 三台主机分别启动mongodb

Primary启动： /usr/local/mongodb/bin/mongod –f  /data/mongo_set/test_set/30010/mongodb_m30010.conf Secondary1:   /usr/local/mongodb/bin/mongod –f  /data/mongo_set/test_set/30010/mongodb_s30010.conf Secondary2:   /usr/local/mongodb/bin/mongod –f  /data/mongo_set/test_set/30010/mongodb_s30010.conf

三、     配置副本集

3.1 配置主primary

此时我们并没有配置任何认证账户，我们登录主库：

root@xxxx:~#mongo 10.10.1.163:30010 MongoDB server version: 3.4.2 Server has startup warnings: 2017-03-10T20:08:31.847+0800 I STORAGE  [initandlisten] 2017-03-10T20:08:31.847+0800 I STORAGE  [initandlisten] ** WARNING: Using the XFS filesystem is strongly recommended with the WiredTiger storage engine 2017-03-10T20:08:31.847+0800 I STORAGE  [initandlisten] **          See http://dochub.mongodb.org/core/prodnotes-filesystem 2017-03-10T20:08:32.115+0800 I CONTROL  [initandlisten] ** WARNING: You are running this process as the root user, which is not recommended. 2017-03-10T20:08:32.115+0800 I CONTROL  [initandlisten] 2017-03-10T20:08:32.116+0800 I CONTROL  [initandlisten] 2017-03-10T20:08:32.116+0800 I CONTROL  [initandlisten] ** WARNING: You are running on a NUMA machine. 2017-03-10T20:08:32.116+0800 I CONTROL  [initandlisten] **          We suggest launching mongod like this to avoid performance problems: 2017-03-10T20:08:32.116+0800 I CONTROL  [initandlisten] **              numactl --interleave=all mongod [other options] 2017-03-10T20:08:32.116+0800 I CONTROL  [initandlisten] 2017-03-10T20:08:32.116+0800 I CONTROL  [initandlisten] ** WARNING: /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled is 'always'. 2017-03-10T20:08:32.116+0800 I CONTROL  [initandlisten] **        We suggest setting it to 'never' 2017-03-10T20:08:32.116+0800 I CONTROL  [initandlisten] 2017-03-10T20:08:32.116+0800 I CONTROL  [initandlisten] ** WARNING: /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag is 'always'. 2017-03-10T20:08:32.116+0800 I CONTROL  [initandlisten] **        We suggest setting it to 'never' 2017-03-10T20:08:32.116+0800 I CONTROL  [initandlisten] 2017-03-10T20:08:32.116+0800 I CONTROL  [initandlisten] ** WARNING: soft rlimits too low. rlimits set to 65535 processes, 655350 files. Number of processes should be at least 327675 : 0.5 times number of files. 2017-03-10T20:08:32.116+0800 I CONTROL  [initandlisten] test_set:PRIMARY> test_set:PRIMARY> use admin switched to db admin

3.2 配置副本几点及权重

test_set:PRIMARY> config_test={_id : 'usercenter',members : [{_id : 0, host : '10.10.1.1.163:30010'},{_id : 1, host : '10.10.1.109:30010'},{_id : 2, host : '10.10.1.110:30010'}]} #初始化副本集 test_set:PRIMARY> rs.initiate(config_ test); { "ok" : 1 }

 

3.3查看副本集群状态

test_set:PRIMARY> rs.status() {   "set" : "test_set",   "date" : ISODate("2017-03-11T08:25:02.832Z"),   "myState" : 1,   "term" : NumberLong(5),   "heartbeatIntervalMillis" : NumberLong(2000),   "optimes" : {             "lastCommittedOpTime" : {                        "ts" : Timestamp(1489220694, 1),                        "t" : NumberLong(5)             },             "appliedOpTime" : {                        "ts" : Timestamp(1489220694, 1),                        "t" : NumberLong(5)             },             "durableOpTime" : {                        "ts" : Timestamp(1489220694, 1),                        "t" : NumberLong(5)             }   },   "members" : [             {                        "_id" : 0,                        "name" : "10.10.1.163:30010",                        "health" : 1,                        "state" : 1,                        "stateStr" : "PRIMARY",                        "uptime" : 72991,                        "optime" : {                                  "ts" : Timestamp(1489220694, 1),                                  "t" : NumberLong(5)                        },                        "optimeDate" : ISODate("2017-03-11T08:24:54Z"),                        "electionTime" : Timestamp(1489147722, 1),                        "electionDate" : ISODate("2017-03-10T12:08:42Z"),                        "configVersion" : 1,                        "self" : true             },             {                        "_id" : 1,                        "name" : "10.10.1.109:30010",                        "health" : 1,                        "state" : 2,                        "stateStr" : "SECONDARY",                        "uptime" : 72980,                        "optime" : {                                  "ts" : Timestamp(1489220694, 1),                                  "t" : NumberLong(5)                        },                        "optimeDurable" : {                                  "ts" : Timestamp(1489220694, 1),                                  "t" : NumberLong(5)                        },                        "optimeDate" : ISODate("2017-03-11T08:24:54Z"),                        "optimeDurableDate" : ISODate("2017-03-11T08:24:54Z"),                        "lastHeartbeat" : ISODate("2017-03-11T08:25:02.583Z"),                        "lastHeartbeatRecv" : ISODate("2017-03-11T08:25:01.359Z"),                        "pingMs" : NumberLong(0),                        "syncingTo" : "10.10.1.163:30010",                        "configVersion" : 1             },             {                        "_id" : 2,                        "name" : "10.10.1.110:30010",                        "health" : 1,                        "state" : 2,                        "stateStr" : "SECONDARY",                        "uptime" : 72971,                        "optime" : {                                  "ts" : Timestamp(1489220694, 1),                                  "t" : NumberLong(5)                        },                        "optimeDurable" : {                                  "ts" : Timestamp(1489220694, 1),                                  "t" : NumberLong(5)                        },                        "optimeDate" : ISODate("2017-03-11T08:24:54Z"),                        "optimeDurableDate" : ISODate("2017-03-11T08:24:54Z"),                        "lastHeartbeat" : ISODate("2017-03-11T08:25:02.442Z"),                        "lastHeartbeatRecv" : ISODate("2017-03-11T08:25:01.007Z"),                        "pingMs" : NumberLong(0),                        "syncingTo" : "10.10.1.163:30010",                        "configVersion" : 1             }   ],   "ok" : 1 } test_set:PRIMARY>

 

3.4 查看副本同步状态

test_set:PRIMARY>  db.printSlaveReplicationInfo(); source: 10.10.1.109:30010   syncedTo: Sat Mar 11 2017 16:25:24 GMT+0800 (CST)   0 secs (0 hrs) behind the primary source: 10.10.1.110:30010   syncedTo: Sat Mar 11 2017 16:25:24 GMT+0800 (CST)            0 secs (0 hrs) behind the primary

一切ok，该副本集搭建完成。目前副本集架构如下所示：

 

四、     增加安全认证机制KeyFile

4.1 集群之间的安全认证

集群之间的复制增加keyFile认证

#生成key openssl rand -base64 745 > /data/mongo_set/usercenter/30010/mongodb-keyfile chmod 600 /data/mongo_set/usercenter/30010/mon-keyfile # 该key的权限必须是600

将该key放到集群中机器的每一台上，记住必须保持一致，权限设置成600；

4.2 修改配置

在mongodb.conf启动配置文件中增加配置项

#安全认证机制 keyFile=/data/mongo_set/test_set/30010/mon-keyfile

 

4.3 主库配置用户

也可后面配置，开启keyfile认证就默认开启了auth认证了，为了保证后面可以登录，我提前创建了用户：

先创建管理员账户 db.createUser(  {      user:"admin",       pwd:"xxxxxx",      roles:[{role:"userAdminAnyDatabase",db:"admin"}]  }  );  db.createUser( {  user: "root",  pwd: "xxxxxxx",  roles: [ { role: "root", db: "admin" } ]  }); #认证用户 db.auth("admin","xxxxxxx") db.auth("root","xxxxxxx")

 

4.4 重启进入

重新启动mongodb，记住重新启动时候，keyfile的指定如果没有在配置文件中配置，就必须启动时候使用参数keyfile指定，关闭顺序注意下，mongodb集群有自动切换主库功能，如果先关主库，主库就切换到其它上面去了，这里预防主库变更，从库关闭后再关闭主库。

mongo 10.10.1.163:30010/admin -u root –p 2017-03-10T20:08:32.116+0800 I CONTROL  [initandlisten] test_set:PRIMARY> use admin switched to db admin

重新查看从库和集群状态都是正常。

五、     创建用户和用户数据库

5.1 启动认证

开启了安全认证就可以开始对每个数据库进行安全认证了，首先给用户创建一个数据库：

test_set:PRIMARY> use user_test switched to db user_test mongodb创建数据库直接use即可，此时show dbs是看不到该库的，需要插入一条数据才会现实出来，这里不演示；

创建用户数据库的用户：

db.createUser(   {     user: “test_user",     pwd: "xxxxxx",     roles: [ { role: "readWrite", db: "user_test" } ]   } );

创建完成会显示成功，可以用db.system.users.find()查看所有用户验证用户是否存在；

5.2 验证用户登录

#client操作 mongo 10.10.1.163:30010/user_test –u user_test –p MongoDB shell version v3.4.2 Enter password: connecting to: mongodb://192.168.1.163:30010/user_center MongoDB server version: 3.4.2 user_test:PRIMARY>