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部署MongoDB Search 和 Vector Search

您可以在Kubernetes集群中部署MongoDB Search 和 Vector Search，直接在应用程序中构建强大的搜索体验。使用MongoDB Search 和 Vector Search，您可以构建传统的文本搜索和AI支持的向量搜索功能，这些功能可自动与本地部署MongoDB 数据库同步。这样一来，在提供高级搜索功能的同时，就无需保持不同的系统同步。要学习；了解详情，请参阅：

要在本地部署中启用全文和语义搜索等搜索功能，必须部署MongoDB搜索和向量搜索进程(mongot)，并将其与MongoDB 数据库部署(mongod) 连接。部署 mongot 是可选的，仅当您计划利用其提供的搜索功能时才需要部署。

MongoDB数据库进程 (mongod) 充当 mongot 的所有搜索查询的代理。mongod 将查询转发到 mongot，由其处理该查询。mongot 将查询结果返回给 mongod，然后将结果转发给您。您从不直接与 mongot交互。

每个 mongot进程都有自己的持久卷，不与数据库或其他搜索节点共享。存储用于维护根据持续源自数据库的数据构建的索引。索引定义（元数据）存储在数据库中。

mongot 执行以下操作：

  • 管理索引。

    mongot 负责更新数据库中的索引定义。

  • 从数据库中获取数据。

    mongot 节点与数据库建立永久连接，以便实时更新数据库中的索引。

  • 处理搜索查询。

    当 mongod 收到 $search、$searchMeta 或 $vectorSearch 查询时，它会将查询定向到 mongot 节点之一。接收查询的 mongot 会处理查询、聚合数据，并将结果返回给 mongod，然后再将结果转发给用户。

mongot 组件与单个MongoDB副本集紧密耦合，不能在多个数据库或副本集之间共享。这意味着副本集部署有自己的专用搜索节点。

mongot 和 mongod 之间的网络连接是双向的：

  • mongot 建立与副本集的连接，以获取用于构建索引和运行查询的数据。

  • mongod 连接到 mongot 以转发搜索相关操作，例如索引管理和查询数据。

MongoDB Search 和 Vector Search 部署

有或没有Kubernetes Operator 的搜索部署架构没有太大区别。Kubernetes Operator 简化了部署功能齐全的搜索节点所需的步骤，尤其是当数据库也由Kubernetes Operator托管时。

要部署，请应用MongoDBSearch 自定义资源 (CR)， Kubernetes 操作符 会选择该资源并开始部署 mongot Pod，并请求 spec 中指定的持久存储。使用Kubernetes Operator部署的MongoDB Search和向量搜索可以针对Kubernetes Operator在同一Kubernetes集群内或完全独立的外部MongoDB数据库中部署的MongoDB副本集。要学习；了解如何部署和配置 mongot 以使用：

先决条件

为了在以下环境中利用 MongoDB 搜索和向量搜索：

  • MongoDB Community部署，您必须使用Kubernetes 操作符在Kubernetes集群内部署功能齐全的MongoDB 8.2+副本集。

  • MongoDB Enterprise部署，您必须通过以下方式之一部署功能齐全的MongoDB 8.2+副本集：

    • 使用Kubernetes Operator 在Kubernetes集群内部

    • Kubernetes集群外部

  • Cloud Manager或MongoDB Ops Manager实例

开始之前，请考虑以下事项：

Considerations

描述存储、网络、资源、Kubernetes版本和兼容性、命名空间和RBAC以及集群DNS要求。

  • 您必须有一个有效的 StorageClass，才能在 |k8s| 中创建持久卷。集群。如果没有它，您的 PersistentVolumeClaims 可能会保持待处理状态，并且MongoDB可能没有持久性存储。

  • 您必须具有正确配置的集群网络。ClusterIP、NodePort 或 LoadBalancer 等服务必须能够路由流量。如果外部客户端需要访问权限，设立设置入口或负载负载均衡器。

  • 必须为数据库和搜索节点分配足够的 CPU、内存和磁盘空间，因为 MongoDB 数据库、MongoDB 搜索和向量搜索工作负载属于资源密集型工作负载。我们建议在 Pod 规范中使用请求和限制，以避免驱逐或限制。

  • 您要使用的MongoDB操作符或Helm图表必须支持您的Kubernetes版本。某些 CRD 或 API 因版本而异。要了解更多信息，请参阅Kubernetes 操作符兼容性的 MongoDB 控制器。

  • 您必须创建任何所需的 RBAC 角色和角色绑定，这样 Kubernetes 操作符和 Pod 中运行的进程才能管理资源。

限制

描述部署MongoDB Search 和 Vector Search 时的限制。

无法在以下架构上部署MongoDB Search 和 Vector Search：

  • IBM Power (ppc64le)

  • IBM Z (s390x)

配置任务

下表显示了Kubernetes Operator 自动执行的配置任务，以及要在Kubernetes中成功部署MongoDB Search 和 Vector Search，以及连接到Kubernetes中的MongoDB副本集或外部MongoDB副本集必须采取的操作。

任务
（在 Kubernetes 内）
执行者
（外部 MongoDB）
执行者

在Kubernetes内部署MongoDB Ops Manager

Kubernetes Operator
Kubernetes Operator

在Kubernetes外部部署Cloud Manager或MongoDB Ops Manager

您

您

部署MongoDB副本集

Kubernetes Operator

您

创建 MongoDBSearch 自定义资源

您

您

为MongoDB副本集提供连接字符串

Kubernetes Operator

您

创建 mongot 配置 YAML

Kubernetes Operator
Kubernetes Operator

在每个 mongod进程中设置必要的副本集参数

Kubernetes Operator

您

为 mongot 创建具有 searchCoordinator角色的用户

Kubernetes Operator 和您通过应用 MongoDBUser资源

您

使用具有查询搜索所需权限的用户配置MongoDB副本集

您

您

创建MongoDB Search 和 Vector Search 索引

您

您

向外部公开搜索Pod，以便从每个 mongod节点进行连接

没有必要

您

向外部公开mongod Pod，以便从 mongot 节点进行连接

没有必要

您

mongod和mongot均已部署在Kubernetes中

在Kubernetes集群中运行的mongod和mongot进程的架构。

下图显示了Kubernetes集群中具有MongoDB Enterprise副本集的单个MongoDB Search 和 Vector Search实例的部署架构。

显示MongoDB Search 和 Vector Search with MongoDB Enterprise在Kubernetes集群中的部署架构的示意图。
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下图显示了Kubernetes Operator 在Kubernetes集群中为带有MongoDB Enterprise版副本集的MongoDB Search 和 Vector Search 部署的组件。

图表显示了MongoDB Enterprise副本集包含的组件，其中使用了操作符 的MongoDB Search 和 Vector Search部署。
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当 mongot 和 mongod 进程同时部署在Kubernetes集群内时， Kubernetes Operator 会自动为这两个进程执行配置。具体来说， Kubernetes Operator 执行以下操作：

  1. 使用 spec.source.mongodbResourceRef 查找 MongoDBSearch 引用的MongoDB CR，或根据命名约定查找与 MongoDBSearch 同名的 MongoDB CR。

  2. 在 YAML 文件中生成 mongot 配置，并将其保存到名为 <MongoDBSearch.metadata.name>-search-config 的配置映射中。

    配置映射由搜索Pod 挂载，YAML 配置由 mongot 的进程在初创企业时使用。生成的 YAML 包含有关如何连接到副本集、TLS 设置等的所有信息。

  3. 部署名为 <MongoDBSearch.metadata.name>-search 的MongoDB Search 和 Vector Search 有状态设立，并根据 CR 中的 spec.persistence 和 spec.resourceRequirements 设置配置存储和资源要求。

  4. 通过添加必要的 setParameter 选项（包括mongot主机的主机名和端口号）来更新每个 mongod进程的配置。必要的 setParameter 选项，包括MongoDB副本集的主机名和端口号。

您必须执行以下操作：

  1. 使用 MongoDBUser 自定义资源在副本集创建用户。mongot 使用该用户的凭证连接到副本集以获取数据：

    • 用户名可以是任意的（在示例中，我们使用 search-sync-source-user），但必须设立searchCoordinator角色。

    • 该用户的用户名和密码分别在 MongoDBSearch.spec.source.username 和 MongoDBSearch.spec.source.passwordSecretRef 中传递。

      密码密钥可以指用于创建 MongoDBUser 规范（在 MongoDBUser.spec.source.passwordSecretKeyRef 中）的包含用户密码的相同密钥。

  2. 配置并应用MongoDBSearch 自定义资源。

要学习；了解有关 进程的 CR mongot设置的更多信息，请参阅MongoDB搜索和向量搜索设置。

mongot部署在Kubernetes中， mongod在Kubernetes外部运行

部署在Kubernetes集群中的mongot进程的架构，用于使用在Kubernetes集群外部运行的mongod进程。

下图展示了使用外部MongoDB Enterprise版副本集的Kubernetes集群中MongoDB Search 和 Vector Search 的部署架构。

显示MongoDB Search 和 Vector Search with MongoDB Enterprise在Kubernetes集群中的部署架构的示意图。
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下图显示了Kubernetes Operator 在Kubernetes集群中为MongoDB Search 和 Vector Search 部署的组件。

显示使用操作符部署带有MongoDB Search 的MongoDB Enterprise副本集所包含组件的图表。
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当您在Kubernetes外部MongoDB 部署时，为了利用MongoDB Search 和 Vector Search，您可以使用Kubernetes Operator部署mongot，并且必须手动执行一些步骤。Kubernetes Operator 处理搜索Pod 的配置。但是，当MongoDB副本集位于Kubernetes外部时，您必须重新配置MongoDB节点和网络。

您负责以下手动配置：

外部MongoDB配置

  1. 在外部副本集的每个 mongod进程上使用 setParameter 配置以下参数。配置时，将 <search-service-hostname>:27028 替换为 MongoDBSearch 服务的实际可解析主机名和端口。

    setParameter:
      mongotHost: "<search-service-hostname>:27028"
      searchIndexManagementHostAndPort: "<search-service-hostname>:27028"
      skipAuthenticationToSearchIndexManagementServer: false
      searchTLSMode: "disabled"  # or "requireTLS" for TLS deployments
      useGrpcForSearch: true

  2. 在外部副本集为搜索同步进程创建一个用户。此用户必须具有 searchCoordinator角色。

    - userName: "search-sync-source"
      password: "<your-search-sync-password>"
      database: "admin"
      roles:
        - role: "searchCoordinator"
          db: "admin"
Kubernetes配置

  1. 配置并应用MongoDBSearch CR，其中 spec.source.external 指向外部MongoDB托管。

  2. 为搜索同步用户的密码创建Kubernetes密钥。

    apiVersion: v1
    kind: Secret
    metadata:
      name: search-sync-source-password
    stringData:
      password: "your-search-sync-password"

  3. 配置网络和 DNS，确保外部MongoDB和搜索Pod 之间存在双向连接。您的外部MongoDB环境必须能够解析您的搜索服务主机名 (<search-service-hostname>)。

要学习；了解有关用于连接到外部 mongod进程的 mongot进程的CR设置的更多信息，请参阅MongoDB搜索和向量搜索设置。

安全性

下图说明了 mongot进程的安全配置。如果MongoDB服务器位于Kubernetes集群内部，Kubernetes Operator 会自动为MongoDB 搜索和向量搜索设置密钥文件身份验证。如果MongoDB服务器位于外部，则必须创建一个包含副本集凭证的kubernetes secret，并在 MongoDBSearch CR 中引用它。

显示用于搜索的密钥文件身份验证和 TLS 配置的图表。
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身份验证

mongot进程使用 mTLS 对 mongod 连接进行身份验证。启用TLS后，mongot进程将使用MongoDB服务器的TLS证书作为客户端证书进行身份验证。此证书根据配置 mongot 的 CA 证书进行验证。为了使身份验证正常工作，您必须在启用 TLS 的情况下配置 mongot 和 mongod。

当配置为索引同一 Kubernetes 集群中的 MongoDB 资源时，Kubernetes 操作符会自动将 mongod CA 证书传播到 mongot，并为搜索查询连接启用 mTLS（如果 MongoDB 和 MongoDBSearch 资源都配置了 TLS）。如果MongoDB副本集部署在Kubernetes外部，则必须创建一个包含副本集 CA 证书的kubernetes secret，并在 MongoDBSearch.spec.source.external.tls.ca字段中引用它，以便为搜索查询请求启用mTLS身份验证。

传输层安全

MongoDBSearch 可以使用 TLS 保护传输中的数据和凭证。对于索引管理命令和搜索查询，请指定（即使是空对象，即 {}）spec.security.tls字段，并在 spec.security.tls.certificateKeySecretRef字段的kubernetes secret中提供 TLS 证书。此 TLS 证书必须由颁发 MongoDB 副本集使用的 CA 证书的同一 CA 颁发和签名。

当 MongoDBSearch 和 MongoDB 都由 Kubernetes 操作符 部署时，根本的 mongot 和 mongod 配置主要由 Kubernetes 操作符 本身处理。当MongoDB副本集部署在Kubernetes之外时，.spec.source.external.tls字段必须使用包含与配置 mongod 相同的 CA 证书的kubernetes secret来填充，并且 mongod 配置本身必须将 searchTLSMode 参数设立为requireTLS。

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