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MongoDB数据库高并发商业实践优化·运行优化之不可使用root账户进行MongoDB运行-优雅草卓伊凡

news 2025/7/27 8:56:46

MongoDB数据库高并发商业实践优化·运行优化之不可使用root账户进行MongoDB运行-优雅草卓伊凡

引言

关于最近优雅草卓伊凡发布关于MongoDB的内容是由于我们的甲方上线了一个很老的产品，但是他的用户量极大，并且还有各种人搞事情，不断的来GJ，上线刚开始还能勉强撑着，但是随着用户量急剧上升，包括他们的收入订单各方面，以及请求次数的规模及上升，老古董即便是java +spring +redis 配 cdn 加灵活带宽都抗不住问题，而且上线后出问题后都很复杂，这核心有一点就是数据库，MongoDB 我们的版本是3.4.0 而云数据库也就是腾讯云买900多元一月基础的云MongoDB数据库都是需要最低4.4版本的，这个可就难了，我们版本太老，升级的复杂度不亚于重构，于是在这个环境下我们测试环境已经安排在重构，但是生产环境顶着压力做优化，既然是做优化那么在这么老版本的情况下就有很多挑战，很庆幸在我们技术同事以及技术总监卓伊凡的带领下在7月23日终于得到了突破进展，中途有特别多的问题，由卓伊凡拆分一一记录和学习，让我们对数据的深度理解也非常有帮助，在过程中我们积累了很多知识可以逐步细化消化。

Loaded: loaded (/etc/systemd/system/mongod.service; enabled; preset: disabled)
Active: activating (auto-restart) (Result: exit-code) since Wed 2025-07-23 21:38:10 CST; 1s ago
Docs: What is MongoDB? - Database Manual - MongoDB Docs
Process: 238158 ExecStart=/opt/mongodb-3.4.0/bin/mongod —config /opt/mongodb-3.4.0/mongo.conf (code=exited, status=217/USER)
Main PID: 238158 (code=exited, status=217/USER)
CPU: 690us

在那天我们发现有不正常运行，检查了MongoDB 的运行状态。

由于在教科书中有写到我们不能用root帐号运行也会造成频繁掉线的问题，这就不得详细讲了

在生产环境中，禁止使用 root 用户运行 MongoDB 是一项重要的安全最佳实践。以下从安全风险、权限管理、故障排查和性能影响四个方面详细阐述原因：

一、安全风险：为什么不能用 root 运行 MongoDB？

1. 权限提升攻击风险

任意文件读写：若 MongoDB 被攻击（如通过注入漏洞），root 权限的进程可直接访问/修改系统文件（如 /etc/passwd、SSH 密钥）。
持久化后门：攻击者可利用 root 权限在系统启动脚本中植入后门，实现持久控制。

2. 最小权限原则失效

MongoDB 仅需读写数据目录和日志文件的权限，root 权限远超实际需求。
遵循 最小权限原则（Least Privilege）可降低单点故障的影响范围。

3. 防御纵深缺失

若 MongoDB 被攻破，普通用户权限的进程最多只能影响数据目录，而 root 权限将导致整个系统沦陷。

二、权限管理：为什么需要专用用户？

1. 文件所有权隔离

专用用户（如 mongodb）确保数据文件（/data/mongodb）和配置文件（/opt/mongodb-3.4.0）的所有权清晰。
避免与其他服务（如 MySQL、Nginx）的文件权限冲突。

2. 进程隔离

systemd 可基于用户限制资源使用（如 LimitNOFILE、MemoryMax）：

[Service]
User=mongodb
Group=mongodb
LimitNOFILE=64000
MemoryMax=8G  # 限制 MongoDB 最大内存使用

3. 审计追踪

专用用户便于日志审计：

# 查看 mongodb 用户的所有操作
sudo ausearch -ua mongodb

三、故障排查：为什么 root 会掩盖问题？

1. 权限错误被隐藏

root 用户可绕过文件权限检查，导致配置错误（如错误的目录权限）在测试阶段不暴露，上线后普通用户无法启动服务。

2. 系统资源竞争

root 进程可能无限制占用系统资源（如内存、文件描述符），导致其他服务崩溃。
专用用户可通过 ulimit 限制资源使用：

# 编辑 /etc/security/limits.conf
mongodb hard nofile 64000
mongodb soft nofile 64000

其实这里也存在一个文件描述频繁导致掉线也解决的一个问题，我们单独一篇来讲。

我们这个地方也是修改了

四、性能影响：使用专用用户会变慢吗？

1. 无直接性能损耗

进程权限本身不影响 MongoDB 性能，但错误的权限配置可能间接导致问题：

- 例如，root 用户创建的文件可能被 MongoDB 用户（如 mongodb）拒绝访问，触发频繁的权限检查。

2. 资源限制优化性能

通过 systemd 限制 MongoDB 内存使用可避免系统 OOM（Out of Memory）：

[Service]
MemoryMax=32G  # 适用于 64GB 系统，防止 MongoDB 耗尽内存

3. 权限与磁盘 I/O

专用用户确保文件权限一致性，避免因权限问题导致的磁盘 I/O 性能下降。

五、最佳实践：如何正确配置专用用户？

1. 创建专用用户和组

sudo groupadd -r mongodb
sudo useradd -r -g mongodb -d /data/mongodb -s /bin/false mongodb

2. 设置正确的文件权限

sudo chown -R mongodb:mongodb /data/mongodb
sudo chown -R mongodb:mongodb /opt/mongodb-3.4.0

3. 配置 systemd 服务文件

[Service]
User=mongodb
Group=mongodb
WorkingDirectory=/data/mongodb
ExecStart=/opt/mongodb-3.4.0/bin/mongod --config /opt/mongodb-3.4.0/mongo.conf

这就不得不提到我之前写的蜻蜓I即时通讯水银版搭建方法中有关于数据库的启动，因此这里非常不严谨

这个就非常的不对，

六、对比实验：root vs 专用用户的差异

指标	root 用户	专用用户
文件权限冲突	高（可能覆盖系统文件）	低（仅访问数据目录）
系统安全风险	极高（权限提升攻击）	低（最小权限原则）
故障排查复杂度	高（权限错误被掩盖）	低（权限问题直接暴露）
资源隔离能力	无（可能耗尽系统资源）	有（可通过 systemd 限制）
审计追踪可行性	困难（与系统操作混淆）	容易（专用用户日志清晰）