SoftLayerでMongoDB環境を構築してみよう

データベース

レプリカセットとは

MongoDBのレプリカセットというのは、MongoDBが標準で採用しているレプリケーションの仕組みです。検索すれば沢山の解説ページが出てくるので詳しくは省略しますが：

通常3台のノードから構成
書き込みはプライマリノードに対して行い、複数のセカンダリノードに自動的にレプリケーション
原則はプライマリノードから読み書きすることでConsistency（データの整合性）を担保するが、負荷分散やレイテンシーを考慮して明示的にセカンダリノードからデータを読むことができる（Eventual Consistency）
あるノードがダウンしたときでも２ノードで暫定的に動きつづけることが可能・プライマリノードがダウンした場合でも、セカンダリノードの一つが自動的にプライマリノードに昇格しサービス継続できる

といった、いろいろ美味しいことがあります。

SoftLayerではノード間の通信は内部ネットワークになり、拠点間のネットワークも回線が太いので、レプリカセットのノードの一部を国外のデータセンターに配置してディザスタ・リカバリ対策にする、といったときにも威力を発揮できると思います。

MongoDBのインストール方法の選択

SoftLayerにMongoDBをインストールする方法として、ぱっと思いつくのは次の方法でしょうか。

SoftLayerのサーバーデプロイ時にデータベースオプションで「MongoDB」を選ぶ
デプロイ後にOS標準パッケージでインストールする
デプロイ後にMongoDBで配布しているパッケージでインストールする
MongoDB Management Service（MMS）でインストールする

どれでやってもよいといえばそうなのですが、今回はSoftLayerならではのお気軽さということで、1.を選んでみましょう。

SoftLayerでサーバー払い出し

さきほど説明したとおり、レプリカセットは最低3台のノードが必要です。ついでに、アプリケーションサーバーを模したサーバーを1台用意します。ので、さくっと3台+1台のサーバーを振り出しましょう。

今回はお試しなので、構成としては一番安い仮想サーバーにします。

データセンター	香港
COMPUTING INSTANCE	1x2.0GHz
RAM	1GB
OPERATING SYSTEM	Ubuntu Linux 14.04 LTS Trusty Tahr - Minimal Install (64 bit)
FIRST DISK	25GB（SAN）
DATABASE SOFTWARE	MongoDB Community Edition

OSはWindows Serverでなければ大丈夫です（MongoDBの実体は実行ファイル一個だけなので、Windowsでも可能は可能なのですが、積極的に選ぶ理由はないです）。本番構成なら、SECOND DISKとしてSANのディスクをMongoDBのデータ格納用に別途確保するのがよいでしょう。

アプリケーションサーバーにはMongoDBはいらないのですが、別にデプロイするのが面倒という理由と、MongoDBのクライアントシェルが欲しいので入れてしまいます。

マシン名は仮にこんな感じにしましょう。

アプリケーションサーバー	app
MongoDB ノード1	mongo1
MongoDB ノード2	mongo2
MongoDB ノード3	mongo3

構成としては次の図のようになります。

デプロイされたら基本的な設定をしておきましょう。アプリケーションサーバーappとMongoDBの3ノード間の通信はすべて内部ネットワークです。sshもappからするとして、app以外はufwなどでグローバルからのアクセスを拒否するとよいでしょう。

内部ネットワーク側については、MongoDBは基本27017ポートをLISTENするのでここは解放しましょう。またMongoDBはノード間の死活監視にpingを用いるので、ICMPも許可する必要があります。

本来なら、このあたりはProvisioning ScriptでやるのがSoftLayer流でしょうか。

MongoDB レプリカセットの構築

ではいよいよレプリカセットの構築です。app経由でmongo1にsshで接続しましょう。

まずは動いているmongodbをチェック。

$ mongo --version
MongoDB shell version: 2.6.9
$ ps aux | grep mongo[d]
mongodb    796  0.1  3.6 349760 36548 ?        Ssl  Apr02   1:46 /usr/bin/mongod --config /etc/mongod.conf

バージョン2.6.9が動いていて、設定ファイルは/etc/mongod.confの下にあるということがわかります。

ではレプリカセットに関する設定をします。

$ sudo vi /etc/mongod.conf

まずはlocalhost外からの接続ができるようにbind_ipの設定をコメントアウトし、

# Listen to local interface only. Comment out to listen on all interfaces.
bind_ip = 127.0.0.1
↓
# Listen to local interface only. Comment out to listen on all interfaces.
#bind_ip = 127.0.0.1

レプリカセットの名前を指定します。ここでは「replSetSLDemo」にしましょう。

# Replication Options

# in replicated mongo databases, specify the replica set name here
#replSet=setname
↓
# Replication Options

# in replicated mongo databases, specify the replica set name here
replSet=replSetDLDemo

これでサービスを再起動しましょう。

$ sudo service mongod restart

同じ設定をmongod2、mongod3にも行ってください。これでMongoDBノードの設定はOKです。ではappに戻って、mongo1のMongoDBに接続しましょう。

$ mongo 〈mongo1のプライベートIP〉
>

mongoコマンドはMongoDBのシェルです。JavaScriptインタプリタが動いています。まずはレプリカセットに自分自身だけを追加しましょう。MongoDBシェルではあらゆる情報がJSON形式なので、設定もJSONで書きます。

> config = { _id: "replSetSLDemo", members: [{_id:0, host:"〈mongo1のプライベートIP〉"}] }

_idは先ほど設定ファイルに書いたレプリカセット名と同じにします。

この設定を使ってレプリカセットを初期化します。レプリカセット関係のコマンドはrs.で始まることになっていて、初期化はrs.initiate()です。

> rs.initiate(config)
{
        "info" : "Config now saved locally.  Should come online in about a minute.",
        "ok" : 1
}

ちょっと間をおいてエンターキーを叩いてみると、プロンプトが次のように変わるはずです。

replSetSLDemo:PRIMARY>

これは、「今つないでいるMongoDBノードは、レプリカセットreplSetSLDemoに所属している、プライマリノード」という意味です。レプリカセットの立ち上げに成功しました。

では残りのノードも追加しましょう。それにはrs.add()コマンドを使います。

replSetSLDemo:PRIMARY> rs.add("〈mongo2のプライベートIP〉")
{ "ok" : 1 }
replSetSLDemo:PRIMARY> rs.add("〈mongo3のプライベートIP〉")
{ "ok" : 1 }
replSetSLDemo:PRIMARY> rs.config()
{
        "_id" : "replSetSLDemo",
        "version" : 3,
        "members" : [
                {
                        "_id" : 0,
                        "host" : "〈mongo1のプライベートIP〉:27017"
                },
                {
                        "_id" : 1,
                        "host" : "〈mongo2のプライベートIP〉:27017"
                },
                {
                        "_id" : 2,
                        "host" : "〈mongo3のプライベートIP〉:27017"
                }
        ]
}

これでレプリカセットの構築は終わりです。