如何为副本集及/或分片模式的MongoDb配置反向代理？

核心前提说明 #

MongoDB副本集仅主节点支持写操作，读请求可按策略分发到从节点，普通无差别负载均衡会将写请求打到从节点导致报错，因此代理的核心是要么配合MongoDB驱动的副本集感知能力做透明转发，要么代理本身支持MongoDB协议解析，可识别请求类型和节点角色。

具体配置方案 #

方案1：Nginx 配置（TCP层透明转发，适配副本集感知驱动） #

如果应用端的MongoDB驱动已开启副本集模式（连接串指定replicaSet参数），开源版Nginx只需做TCP层端口转发即可，无需自主判断节点角色，驱动会自动通过代理和节点通信，完成主从角色识别和请求路由。

注意：使用该配置需要Nginx编译时开启--with-stream模块。
配置示例如下：

stream {
    # 定义MongoDB副本集所有节点上游
    upstream mongodb_replica {
        server 192.168.1.10:27017 max_fails=2 fail_timeout=30s;
        server 192.168.1.11:27017 max_fails=2 fail_timeout=30s;
        server 192.168.1.12:27017 max_fails=2 fail_timeout=30s;
        # 开启TCP层长连接复用
        keepalive 300;
        keepalive_timeout 60s;
        keepalive_requests 1000;
    }
    server {
        listen 27017;
        proxy_pass mongodb_replica;
        proxy_timeout 300s;
        proxy_connect_timeout 10s;
    }
}

配置完成后应用的连接串写法参考：mongodb://<代理IP>:27017/?replicaSet=<你的副本集名称>&directConnection=false。
如果需要Nginx自主实现读写分离，需要使用Nginx Plus商业版，其内置$mongodb_command变量可识别MongoDB请求类型，开源版无该能力。

方案2：Envoy 配置（原生支持MongoDB协议解析，可自主实现读写路由） #

Envoy原生支持MongoDB协议解析，可自动识别读写请求、感知副本集节点角色变化，无需依赖应用驱动的副本集感知能力。
核心配置片段示例如下：

# 监听器配置部分
listeners:
- name: mongodb_listener
  address:
    socket_address:
      address: 0.0.0.0
      port_value: 27017
  filter_chains:
  - filters:
    - name: envoy.filters.network.mongo_proxy
      typed_config:
        "@type": type.googleapis.com/envoy.extensions.filters.network.mongo_proxy.v3.MongoProxy
        stat_prefix: mongodb
        access_log:
          name: envoy.access_loggers.stdout
    - name: envoy.filters.network.tcp_proxy
      typed_config:
        "@type": type.googleapis.com/envoy.extensions.filters.network.tcp_proxy.v3.TcpProxy
        stat_prefix: tcp_mongodb
        cluster: mongodb_replica_cluster
# 上游集群配置
clusters:
- name: mongodb_replica_cluster
  connect_timeout: 10s
  type: STRICT_DNS
  lb_policy: ROUND_ROBIN
  load_assignment:
    cluster_name: mongodb_replica_cluster
    endpoints:
    - lb_endpoints:
      - endpoint:
          address:
            socket_address:
              address: 192.168.1.10
              port_value: 27017
      - endpoint:
          address:
            socket_address:
              address: 192.168.1.11
              port_value: 27017
      - endpoint:
          address:
            socket_address:
              address: 192.168.1.12
              port_value: 27017

如果要实现读写分离，只需在Mongo代理过滤器中补充路由规则，将insert、update、delete等写请求路由到主节点上游集群，find、count等读请求路由到从节点上游集群做负载均衡即可。

分片集群适配说明 #

上述配置方案完全适用于MongoDB分片集群，只需将上游节点替换为分片集群的mongos路由节点即可：

• 分片集群所有请求都由无状态的mongos节点路由，代理只需对mongos节点做普通TCP负载均衡和健康检查即可
• 分片路由逻辑完全由mongos和配置节点处理，无需代理额外适配。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Vinay Mundada