一、NoSQL数据库安装前的准备

1.1 环境评估与资源规划

NoSQL数据库的安装需结合业务场景进行环境评估。例如，文档型数据库MongoDB适合高读写比的场景，而列式数据库Cassandra则适用于分布式存储。资源规划时需考虑以下因素：

• 硬件配置：内存、CPU、磁盘类型（SSD vs HDD）直接影响性能。例如，Redis作为内存数据库，内存容量需满足数据存储需求。
• 操作系统兼容性：主流NoSQL数据库支持Linux、Windows、macOS，但生产环境建议使用Linux（如Ubuntu 20.04 LTS或CentOS 8）。
• 网络拓扑：分布式NoSQL数据库（如Cassandra）需规划节点间网络延迟，建议内网延迟低于1ms。

1.2 依赖项检查

安装前需确保系统满足依赖要求。以MongoDB为例：

# Ubuntu系统安装依赖
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y libcurl4 openssl liblz4-1

Redis依赖gcc和make，可通过以下命令安装：

sudo yum install gcc make  # CentOS
sudo apt-get install gcc make  # Ubuntu

二、主流NoSQL数据库安装流程

2.1 MongoDB安装与配置

2.1.1 官方包安装

MongoDB提供官方.deb/.rpm包，安装步骤如下：

# Ubuntu安装
wget https://repo.mongodb.org/apt/ubuntu/dists/ubuntu2004/mongodb-org/6.0/multiverse/binary-amd64/mongodb-org-server_6.0.5_amd64.deb
sudo dpkg -i mongodb-org-server_6.0.5_amd64.deb
sudo systemctl start mongod

2.1.2 配置文件优化

修改/etc/mongod.conf中的关键参数：

storage:
  dbPath: /var/lib/mongodb
  journal:
    enabled: true
net:
  bindIp: 0.0.0.0  # 允许远程连接（生产环境需限制IP）
  port: 27017

2.2 Redis安装与配置

2.2.1 源码编译安装

wget https://download.redis.io/redis-7.0.11.tar.gz
tar xzf redis-7.0.11.tar.gz
cd redis-7.0.11
make && sudo make install

2.2.2 配置持久化

修改redis.conf启用RDB或AOF持久化：

# RDB配置（快照）
save 900 1  # 每900秒有1次修改则触发快照
save 300 10
# AOF配置（日志）
appendonly yes
appendfsync everysec

2.3 Cassandra安装与配置

2.3.1 包管理器安装

# Ubuntu安装
echo "deb http://www.apache.org/dist/cassandra/debian 40x main" | sudo tee -a /etc/apt/sources.list.d/cassandra.list
curl https://downloads.apache.org/cassandra/KEYS | sudo apt-key add -
sudo apt-get update
sudo apt-get install cassandra

2.3.2 集群配置

修改/etc/cassandra/cassandra.yaml中的种子节点：

seed_provider:
  - class_name: org.apache.cassandra.locator.SimpleSeedProvider
    parameters:
      - seeds: "192.168.1.100,192.168.1.101"

三、NoSQL数据库配置优化

3.1 性能调优策略

3.1.1 内存管理

• MongoDB：通过wiredTigerCacheSizeGB参数控制缓存大小（建议为总内存的50%-60%）。
• Redis：设置maxmemory限制内存使用，并配置淘汰策略（如volatile-lru）。

3.1.2 并发控制

• Cassandra：调整concurrent_reads和concurrent_writes参数（默认32/64，建议根据CPU核心数调整）。
• MongoDB：优化maxConnections（默认100万，需结合业务调整）。

3.2 安全配置

3.2.1 认证授权

• MongoDB：启用SCRAM-SHA-256认证：

  security:
    authorization: enabled

• Redis：设置密码并修改默认端口：

  requirepass yourpassword
  port 6380

3.2.2 加密传输

• Cassandra：启用SSL/TLS：

  client_encryption_options:
    enabled: true
    keystore: /etc/cassandra/keystore.jks
    keystore_password: yourpassword

四、常见问题与解决方案

4.1 安装失败处理

• 错误：Failed to start mongod.service
  • 原因：数据目录权限不足。
  • 解决：

    sudo chown -R mongodb:mongodb /var/lib/mongodb
    sudo systemctl restart mongod

4.2 性能瓶颈诊断

• 工具：
  • MongoDB：mongostat、mongotop。
  • Redis：INFO命令、redis-benchmark。
  • Cassandra：nodetool cfstats、nodetool tpstats。

4.3 集群故障恢复

• Cassandra：使用nodetool repair修复不一致数据。
• MongoDB：通过rs.reconfig()调整副本集配置。

五、最佳实践总结

1. 版本选择：生产环境建议使用LTS版本（如MongoDB 6.0、Redis 7.0）。
2. 备份策略：
   • MongoDB：定期执行mongodump。
   • Redis：配置BGSAVE+S3同步。
3. 监控告警：集成Prometheus+Grafana监控关键指标（如QPS、延迟、内存使用率）。

通过系统化的安装与配置，开发者可充分发挥NoSQL数据库在高性能、可扩展性方面的优势。建议结合具体业务场景进行参数调优，并定期进行压力测试验证配置有效性。