15分钟从零开始搭建支持10w+用户的生产环境(二)
上一篇文章，把这个架构的起因，和操作系统的选择进行了详细说明。
二、数据库的选择
对于一个10W+用户的系统，数据库选择很重要。
一般来说，这个用户量，根据不同的应用，会形成单表年度400W~4000W条的数据量。在这个数据量下，我们需要相对大型的数据库。
可供选择的主流数据库：
| 类别 | 数据库 |
|---|---|
| 关系型数据库 | MySQL, SQL Server for Linux, Oracle, DB2, PostgreDB |
| NoSQL数据库 | Radis, HBase, MongoDB |
具体数据库的区别分析，网上有很多文章，这儿就不再多讨论。
在现在讨论的这个架构下，有几个要求：
- 数据库要是免费的；
- 数据库的安装要简单；
- 数据库的使用要方便。这个使用，包括管理和开发；
- 最重要的一点，是数据后期可扩展成分布式架构，以保证在不改动代码的情况下，支持B、C轮的数据:P。
在这个要求下，我们选择MongoDB作为主数据库。
MongoDB的官网： https://www.mongodb.com
MongoDB最新版下载： https://www.mongodb.com/download-center/community
community版和professional版本最大的区别是pro版有InMemoryDB模式，可以依托大内存建立存放在内存中的数据库文件。一般应用，社区版足够。
先看看MongoDB的安装有多简单：
第一步：下载数据库，以4.2.6 for Debian版本为例：
wget https://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-debian92-4.2.6.tgz
下载完成后，打开压缩包，
tar xvf mongodb-linux-x86_64-debian92-4.2.6.tgz -C /your_folder
我们会得到以下文件，
-rw-r--r-- 1 test test 30608 Apr 17 11:10 LICENSE-Community.txt
-rw-r--r-- 1 test test 16726 Apr 17 11:10 MPL-2
-rw-r--r-- 1 test test 2617 Apr 17 11:10 README
-rw-r--r-- 1 test test 75405 Apr 17 11:10 THIRD-PARTY-NOTICES
-rw-r--r-- 1 test test 183512 Apr 17 11:13 THIRD-PARTY-NOTICES.gotools
drwxr-xr-x 2 test test 4096 Apr 20 19:29 bin
bin目录中，有以下文件，
-rwxr-xr-x 1 test test 12715648 Apr 17 11:12 bsondump
-rwxr-xr-x 1 test test 7694 Apr 17 11:36 install_compass
-rwxr-xr-x 1 test test 47998920 Apr 17 11:36 mongo
-rwxr-xr-x 1 test test 73240640 Apr 17 11:36 mongod
-rwxr-xr-x 1 test test 17526720 Apr 17 11:12 mongodump
-rwxr-xr-x 1 test test 17277000 Apr 17 11:12 mongoexport
-rwxr-xr-x 1 test test 17242056 Apr 17 11:12 mongofiles
-rwxr-xr-x 1 test test 17452192 Apr 17 11:12 mongoimport
-rwxr-xr-x 1 test test 17879808 Apr 17 11:13 mongoreplay
-rwxr-xr-x 1 test test 17851848 Apr 17 11:12 mongorestore
-rwxr-xr-x 1 test test 40628464 Apr 17 11:36 mongos
-rwxr-xr-x 1 test test 17029440 Apr 17 11:12 mongostat
-rwxr-xr-x 1 test test 16707368 Apr 17 11:12 mongotop
其中：
mongo是个shell，用来操作数据库。
mongod是单个数据库的服务程序，每个数据库都需要一个mongod进程。
mongos是集群的路由和入口，做集群时必须要用到。
别的都是一些管理工具，可以慢慢了解。
第二步：安装&启动
MongoDB本身是一个绿色软件，上一节的下载和解压，就是安装的过程了。
下面是启动数据库。
./mongod --dbpath your_database_folder_path
MongoDB运行，只需要一个数据库文件的存放目录。
当你看到命令执行后，出现一大篇内容，其中有两行：
I NETWORK [listener] Listening on 127.0.0.1
I NETWORK [listener] waiting for connections on port 27017
的时候，恭喜你，数据库已经上线了。
简单不？
但是一定要记着，运行简单并不等于这是个Access一样的小东西。
这是个大型的基于文档的NoSQL数据库！
如果想查询各个命令都有什么参数，可以在命令后边加 --help 来查询。
例如：
./mongod --help
里面有详细的说明。
下面列几个常用的参数：
| 参数 | 说明 |
|---|---|
| config | 配置文件。MongoDB除了直接用命令行参数外，也可以把参数写在一个配置文件中，然后在config参数引用这个配置文件 |
| port | MongoDB默认端口是27017，可以改成任何端口 |
| logpath | 默认数据库日志是输出到终端的，可以改为保存到文件（也可以不用这个参数，而在命令行重定向） |
| bind_ip | MongoDB默认绑定IP是127.0.0.1，可以改成任意IP地址。 |
| db_path | 数据库文件的保存目录 |
下面，我们检查一下数据库的安装是否正确。
我们用mongo连到数据库进行操作：
$ ./mongo localhost:27017
MongoDB shell version v4.2.5
> use TestDB
switched to db TestDB
> db.collection.insert({"user":"test1"})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> db.collection.insert({"user":"test2"})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> db.collection.find()
{ "_id" : ObjectId("5ea0279699857fc83ddf6ef5"), "user" : "test1" }
> db.collection.find({"user":"test2"})
{ "_id" : ObjectId("5ea029a599857fc83ddf6ef6"), "user" : "test2" }
> exit
在这一节的最后，补充两个问题：
- 扩展性
上面介绍的是单MongoDB数据库的安装。这是最简单的一种形式，也是应用最多的一种形式。
如果数据很重要，为了防止任何情况的数据丢失，可以采用 Master + N Slave 的方式，做主从结构，把同样的多个库放到多个服务器上，互为备份。同时，这种方式还可以实现读写分离。
如果数据量再大，则可以把数据库扩展成集群，用以增加数据库的容量，并提升访问性能。
- 安全
上面介绍安装的时候，采用的默认端口。在实际使用时，可以改换一个端口，减少被扫描攻击的机率。
另外，数据库默认安装时，是不检查用户的。换言之，就是任何人都可以连到数据库。如果用在生产服务器上，一定要在数据库中建议用户和权限，以保证阻挡非法的访问。
MongoDB的安全问题，我会单独写一篇文章来说，敬请关注。
（未完待续）
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