Saudações.
Esse tutorial é um guia rápido de instalação e uso do MongoDB, serviço de banco de dados baseado em documentos que não utiliza SQL (NO-SQL).
Pré-requisitos (constam em outros artigos aqui do blog):
- Instalação do Linux (Debian ou Alpine);
- Internet no servidor (sua VPS ou host);
- Docker CE instalado (opcional);
1 – Sobre MongoDB
MongoDB é um programa de banco de dados orientado a documentos e com código disponível (source-available).
Opera como banco de dados NoSQL, ele utiliza documentos no estilo JSON (armazenados em um formato binário chamado BSON).
Permite esquemas opcionais, o que o torna flexível para gerenciar grandes volumes de dados não estruturados ou semi estruturados.
1.1 – Recursos
Recursos mais usados:
- Consultas Ad-hoc (Ad-hoc Queries): Buscas por campos, intervalo, expressões regulares e funções JavaScript;
- Indexação (Indexing): Permite criar índices primários e secundários em qualquer campo de um documento para otimizar a performance das consultas;
- Replicação (Replication): Fornece alta disponibilidade através de conjuntos de réplicas (replica sets). Um conjunto tem um nó primário (para escritas e leituras por padrão) e um ou mais nós secundários (que copiam os dados), se o primário falha, um secundário é eleito automaticamente como novo primário;
- Balanceamento de Carga (Load Balancing) – Sharding: Escala horizontalmente distribuindo dados entre múltiplos servidores (shards);
- Armazenamento de Arquivos (GridFS): Permite usar o MongoDB como um sistema de arquivos, chamado GridFS, que divide arquivos em partes (chunks) e os armazena como documentos separados;
- Aggregation (Agregação): Oferece três formas de processar dados e obter resultados agregados (semelhante a GROUP BY do SQL):
- Aggregation Pipeline (recomendada, melhor performance).
- Map-Reduce (obsoleto desde a versão 5.0).
- Métodos de propósito único.
- Coleções com Tamanho Fixo (Capped Collections): Coleções que mantêm a ordem de inserção e, ao atingir o tamanho limite, comportam-se como uma fila circular (os documentos mais antigos são sobrescritos), útil para logs ou dados temporários.
- Transações (Transactions): Suporta transações ACID de múltiplos documentos, garantindo atomicidade, consistência, isolamento e durabilidade mesmo em operações que envolvem vários documentos ou coleções.
1.2 – Exigências
O MongoDB não roda em qualquer servidor. Principais exigências para execução:
- em processadores x86_64 (AMD64) requer conjunto de Instruções AVX ;
- Em processadores ARM requer instruções ARMv8.2-A;
- A versão 8 não funciona no kernel linux 6.19 por conta do TCMalloc;
- Pode exigir a desativação do CET em kernel superior a 6.19:
- export GLIBC_TUNABLES=”glibc.cpu.hwcaps=-SHSTK”
- Pode apresentar problemas com sistema de arquivos EXT4;
2 – Ajustes no sistema
O MongoDB requer alguns ajustes no sistema para evitar problemas de performance. Esses ajustes são opcionais mas altamente recomendados.
2.1 – Ajustes básicos
Você deve, previamente:
- Data/hora do servidor finamente sincronizada com NTP/NTS
- Manter a coerência entre o IP do servidor e o nome de DNS (real ou fictício) no arquivo /etc/hosts
- Possuir um DNS funcionando bem e rápido, configure o IP em /etc/resolv.conf
2.2 – Ajustes no sysfs
É necessário desativar o “transparent hugepages” pois ele tentará fazer agregação de páginas na memória RAM e isso pode interromper o Valkey por alguns micro-ssegundos.
Bash
# - Criar manifesto de preenchimento de configs durenate o boot:
(
echo 'w /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled - - - - never';
) > /etc/tmpfiles.d/transp-hugepage-disable.conf;
# Desativar hugepages transparente imediatamente
echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled;
2.3 – Ajustes no sysctl
Esses ajustes mudam o comportamento padrão do Kernel Linux.
Bash
# Gestao de overcommit de memoria
echo "vm.overcommit_memory=1" > /etc/sysctl.d/076-ram-overcommit.conf;
# Aumentar capacidades de rede do protocolo TCP
(
echo "net.core.rmem_default=31457280";
echo "net.core.wmem_default=31457280";
echo "net.core.rmem_max=134217728";
echo "net.core.wmem_max=134217728";
echo "net.core.netdev_max_backlog=250000";
echo "net.core.optmem_max=33554432";
echo "net.core.default_qdisc=fq";
echo "net.core.somaxconn=65535";
) > /etc/sysctl.d/051-net-core.conf;
# Aumentar buffers e acelerar o inicio das conexoes
(
echo "net.ipv4.tcp_sack = 1";
echo "net.ipv4.tcp_timestamps = 1";
echo "net.ipv4.tcp_low_latency = 1";
echo "net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 65535";
echo "net.ipv4.tcp_rmem = 4096 87380 67108864";
echo "net.ipv4.tcp_wmem = 4096 65536 67108864";
echo "net.ipv4.tcp_mem = 6672016 6682016 7185248";
echo "net.ipv4.tcp_congestion_control=htcp";
echo "net.ipv4.tcp_mtu_probing=1";
echo "net.ipv4.tcp_moderate_rcvbuf =1";
echo "net.ipv4.tcp_no_metrics_save = 1";
) > /etc/sysctl.d/052-net-tcp-ipv4.conf;
Aplicar alterações de sysctl:
Bash
# Comando (sysctl -p) requer tudo em um unico arquivo:
(
echo "# NAO EDITAR";
echo "# Gerado automaticamente via:";
echo "# cat /etc/sysctl.d/*.conf > /etc/sysctl.conf";
echo;
cat /etc/sysctl.d/*.conf;
echo;
) > /etc/sysctl.conf;
# Aplicar imediatamente:
sysctl -q --system 2>/dev/null;
sysctl -q -p 2>/dev/null;
3 – MongoDB no Debian (host)
Esse capítulo aborda o uso do MongoDB direto no HOST em um servidor Debian (VPS, VM).
3.1 – Preparando o Debian
Bash
# Atualizar sistema local
apt -y update;
apt -y upgrade;
apt -y dist-upgrade;
apt -y autoremove;
# Instalar ferramentas
apt -y install ca-certificates;
apt -y install gnupg;
apt -y install curl;
apt -y install wget;
3.2 – Instalando via repositório
Bash
# Instalar MongoDB
# Adicionar chave do repositorio mongodb-org
curl \
-fsSL https://www.mongodb.org/static/pgp/server-8.0.asc | \
gpg -o /usr/share/keyrings/mongodb-server-8.0.gpg --dearmor;
# Adicionar link do repositorio mongodb-org
echo "deb [ signed-by=/usr/share/keyrings/mongodb-server-8.0.gpg ] http://repo.mongodb.org/apt/debian bookworm/mongodb-org/8.0 main" | tee /etc/apt/sources.list.d/mongodb-org-8.0.list;
# Atualizar indice
apt -y update;
# Instalar mongodb-org (servidor mongod)
apt -y install mongodb-org;
# Ativar servico durante o boot:
systemctl enable mongod;
# Ativar imediatamente:
systemctl start mongod;
3.3 – Alternativa: Instalando manualmente usando pacote DEB
Bash
# Instalar MongoDB
# - Arquitetura da CPU
arch=$(dpkg --print-architecture);
# - Variaveis
BASEURL="https://repo.mongodb.org/apt/debian/dists/bookworm/mongodb-org";
VERSIONS="8.2";
VERSIONF="8.2.7";
PACKAGE="mongodb-org-server_${VERSIONF}_${arch}.deb";
# - Baixar
URL="$BASEURL/$VERSIONS/main/binary-amd64/$PACKAGE";
wget $URL -c -O /tmp/$PACKAGE;
# - Instalar
dpkg -i /tmp/$PACKAGE;
# Ativar servico durante o boot:
systemctl enable mongod;
# Ativar imediatamente:
systemctl start mongod;
4 – MongoDB no Alpine
O suporte a Alpine foi removido. É possível usar apenas o MongoDB-Tools.
Bash
# Atualizar sistema local
apk update;
apk upgrade;
# Instalar o MongoDB-tools
apk add mongodb-tools;
5 – Configurações básicas
Configuração padrão:
Arquivo: /etc/mongod.conf
# mongod.conf
# for documentation of all options, see:
# http://docs.mongodb.org/manual/reference/configuration-options/
# Where and how to store data.
storage:
dbPath: /var/lib/mongodb
# engine:
# wiredTiger:
# where to write logging data.
systemLog:
destination: file
logAppend: true
path: /var/log/mongodb/mongod.log
# network interfaces
net:
port: 27017
bindIp: 127.0.0.1
# how the process runs
processManagement:
timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo
#security:
#operationProfiling:
#replication:
#sharding:
## Enterprise-Only Options:
#auditLog:6 – Rodando MongoDB no Docker
Vamos explorar o uso mais difundido do Mongo que é em stacks de aplicativos que o utilizam como banco de dados.
6.1 – Rede Docker
Padrão “network_public” que costumo usar nos meus tutoriais:
Bash
# Rede de containers
docker network create network_public \
-d bridge \
-o com.docker.network.bridge.name=br-net-public \
-o com.docker.network.driver.mtu=1500 \
-o com.docker.network.bridge.gateway_mode_ipv4=nat-unprotected \
--subnet 10.249.0.0/16 \
--gateway 10.249.255.254;
6.2 – Container do MongoDB
Criando container optimizado com restrição de recursos:
Bash
# Rodar MonboDB em container
# - Limite de RAM: 1024 MB (1 GB)
# - Reserva de RAM: 512 MB
# Pasta para o volume
DATADIR=/storage/mongodb;
mkdir -p $DATADIR;
# Baixar imagem
docker pull mongo:8.2.7;
# Renovar/rodar
docker rm -f mongodb 2>/dev/null;
# --read-only
docker run \
-d --restart=always \
--name mongodb \
-h mongodb.intranet.br \
\
--tmpfs /run:rw,noexec,nosuid,size=4m \
--tmpfs /tmp:rw,noexec,nosuid,size=4m \
\
--cpus=1 \
--memory=1024m \
--memory-swap=1024m \
--memory-reservation=512m \
--oom-score-adj=-500 \
\
--ulimit nofile=1048576:1048576 \
--ulimit memlock=-1 \
--sysctl net.core.somaxconn=16384 \
\
--network network_public \
\
-v $DATADIR:/data \
\
-e MONGO_INITDB_ROOT_USERNAME=root \
-e MONGO_INITDB_ROOT_PASSWORD=tulipanosql \
\
mongo:8.2.7;
Analisando e rodando testes no container:
Bash
# Analisando
docker inspect mongodb;
docker diff mongodb;
docker logs mongodb;
docker logs -f mongodb;
# Testar se o container está funcionando:
#docker exec -it mongodb valkey-cli -p 6379 ping;
# Obter terminal valkey-cli:
#docker exec -it mongodb valkey-cli;
6.2 – Container do Mongo Express
Vamos rodar o Mongo Express, um sistema de gerenciamento via interface Web para facilitar o acesso ao MongoDB:
Bash
# Rodar Monbo-Express em container
# - Limite de RAM: 1024 MB (1 GB)
# - Reserva de RAM: 64 MB
# Baixar imagem
docker pull mongo-express:1.0.2-20-alpine3.19;
# Renovar/rodar
docker rm -f mongo-express 2>/dev/null;
docker run \
-d --restart=always \
--name mongo-express \
-h mongo-express.intranet.br \
\
--tmpfs /run:rw,noexec,nosuid,size=16m \
--read-only \
\
--cpus=1 \
--memory=1024m \
--memory-swap=1024m \
--memory-reservation=64m \
--oom-score-adj=-500 \
\
--ulimit nofile=1048576:1048576 \
--ulimit memlock=-1 \
--sysctl net.core.somaxconn=16384 \
\
--network network_public \
-p 8081:8081 \
\
-e ME_CONFIG_MONGODB_URL=mongodb://root:tulipanosql@mongodb:27017/ \
-e ME_CONFIG_BASICAUTH_ENABLED=true \
-e ME_CONFIG_BASICAUTH_USERNAME=admin \
-e ME_CONFIG_BASICAUTH_PASSWORD=tulipanosql \
\
mongo-express:1.0.2-20-alpine3.19;
Analisando e rodando testes no container “mongo-express“:
Bash
# Analisando
docker inspect mongo-express;
docker diff mongo-express;
docker logs mongo-express;
docker logs -f mongo-express;
.
“A rapidez, que é uma virtude,
gera um vício, que é a pressa.“
Gregório Marañón
Terminamos por hoje!
Patrick Brandão, patrickbrandao@gmail.com