一、NoSQL数据库安装前的环境准备

1.1 硬件与系统要求

NoSQL数据库对硬件资源的需求因类型而异。例如，MongoDB适合高写入负载场景，建议配置多核CPU（至少4核）、16GB以上内存及SSD存储；Redis作为内存数据库，对内存容量要求较高（建议32GB+），同时需考虑持久化存储的磁盘性能。

操作系统方面，Linux（如Ubuntu 20.04/CentOS 7）是主流选择，因其稳定性及社区支持。Windows系统虽可运行MongoDB等，但可能面临性能损耗及兼容性问题。

1.2 依赖库与工具安装

以MongoDB为例，安装前需确保系统已配置：

• glibc：Linux基础库，版本需≥2.17
• libcurl：用于网络通信，版本≥7.28.0
• OpenSSL：提供加密支持，版本≥1.0.1

可通过包管理器安装依赖（Ubuntu示例）：

sudo apt-get update
sudo apt-get install libcurl4 openssl libssl-dev

1.3 网络与安全配置

NoSQL数据库通常暴露网络端口（如MongoDB默认27017），需配置防火墙规则限制访问：

# Ubuntu使用ufw开放端口
sudo ufw allow 27017/tcp
# 或通过iptables细化规则
sudo iptables -A INPUT -p tcp --dport 27017 -s 192.168.1.0/24 -j ACCEPT

建议启用认证机制（如MongoDB的SCRAM-SHA-256），并在mongod.conf中配置：

security:
  authorization: enabled

二、主流NoSQL数据库安装流程

2.1 MongoDB安装与配置

2.1.1 官方仓库安装（Ubuntu）

# 导入公钥
wget -qO - https://www.mongodb.org/static/pgp/server-6.0.asc | sudo apt-key add -
# 添加仓库
echo "deb [ arch=amd64,arm64 ] https://repo.mongodb.org/apt/ubuntu $(lsb_release -cs)/mongodb-org/6.0 multiverse" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/mongodb-org-6.0.list
# 安装
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y mongodb-org
# 启动服务
sudo systemctl start mongod

2.1.2 配置文件优化

编辑/etc/mongod.conf，关键参数：

storage:
  dbPath: /var/lib/mongodb
  journal:
    enabled: true
  engine: wiredTiger
  wiredTiger:
    engineConfig:
      cacheSizeGB: 4  # 根据内存调整
net:
  bindIp: 0.0.0.0  # 允许远程连接（生产环境建议限制IP）
  port: 27017

2.2 Redis安装与配置

2.2.1 源码编译安装

# 下载稳定版
wget https://download.redis.io/redis-stable.tar.gz
tar xzf redis-stable.tar.gz
cd redis-stable
make
sudo make install
# 创建服务文件（systemd）
sudo vi /etc/systemd/system/redis.service

服务文件内容：

[Unit]
Description=Redis In-Memory Data Store
After=network.target
[Service]
User=redis
Group=redis
ExecStart=/usr/local/bin/redis-server /etc/redis/redis.conf
ExecStop=/usr/local/bin/redis-cli shutdown
Restart=always
[Install]
WantedBy=multi-user.target

2.2.2 配置持久化

编辑/etc/redis/redis.conf：

# RDB快照配置
save 900 1      # 每900秒至少1次修改
save 300 10     # 每300秒至少10次修改
# AOF日志配置
appendonly yes
appendfilename "appendonly.aof"
appendfsync everysec

三、配置优化与性能调优

3.1 内存管理策略

• MongoDB：通过wiredTiger.engineConfig.cacheSizeGB控制缓存，避免OOM。
• Redis：设置maxmemory（如maxmemory 8gb）并选择淘汰策略（如volatile-lru）。

3.2 副本集与分片配置

MongoDB副本集

初始化副本集：

// 在主节点执行
rs.initiate({
  _id: "rs0",
  members: [
    { _id: 0, host: "node1:27017" },
    { _id: 1, host: "node2:27017" },
    { _id: 2, host: "node3:27017", arbiterOnly: true }
  ]
})

Redis集群模式

启动节点并加入集群：

redis-server --cluster-enabled yes --cluster-config-file nodes.conf --port 7000
redis-cli --cluster create 192.168.1.1:7000 192.168.1.2:7001 ... --cluster-replicas 1

四、常见问题与解决方案

4.1 MongoDB启动失败

现象：Job for mongod.service failed
排查步骤：

1. 检查日志：journalctl -u mongod -n 50
2. 确认数据目录权限：chown -R mongodb:mongodb /var/lib/mongodb
3. 验证配置文件语法：mongod --config /etc/mongod.conf --fork

4.2 Redis连接延迟

优化措施：

1. 调整tcp-keepalive参数（tcp-keepalive 60）。
2. 启用压缩（rdbcompression yes）。
3. 使用redis-benchmark测试性能瓶颈。

五、最佳实践总结

1. 版本选择：优先使用LTS版本（如MongoDB 6.0、Redis 7.0）。
2. 监控告警：集成Prometheus+Grafana监控关键指标（如连接数、缓存命中率）。
3. 备份策略：
   • MongoDB：mongodump --uri="mongodb://host:27017" --out=/backup
   • Redis：SAVE命令或BGSAVE异步备份。

通过系统化的安装与配置，开发者可充分发挥NoSQL数据库的高扩展性与灵活性，满足从初创项目到企业级应用的多样化需求。