MongoDB Helm 部署

使用 Bitnami Helm Chart 在 Kubernetes 上部署 MongoDB，支援 Standalone 與 ReplicaSet 兩種架構，搭配 Azure Internal LoadBalancer 提供內網存取。

概述

在 Kubernetes 中部署 MongoDB，Bitnami 提供的 Helm Chart 是最廣泛使用的方案之一。它封裝了 MongoDB 的部署複雜度，透過 values.yaml 即可宣告式地配置架構模式、認證、持久化儲存與網路暴露方式。

本文記錄使用 Bitnami MongoDB Chart（版本 16.5.33）的兩種部署架構：適合開發測試的 Standalone 模式，以及適合生產環境的 ReplicaSet 模式。兩者均搭配 Azure Internal LoadBalancer 提供內網固定 IP 存取。

核心內容

Helm 基本操作

部署 MongoDB 的標準流程是：新增 Bitnami Helm Repository、更新索引、然後以自訂的 values.yaml 安裝：

helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami
helm repo update
helm install replica-mongodb bitnami/mongodb \
  --namespace mongodb \
  -f replica-values.yaml

Standalone 架構

Standalone 是最簡單的單節點部署模式，適合開發、測試或資料量不大的場景。

核心設定要點：

• 架構設為 standalone，停用 Arbiter
• 持久化使用 managed-csi StorageClass，配置 8Gi 磁碟空間
• Service 類型為 LoadBalancer，透過 Azure 註解綁定內部固定 IP
• 資源請求 Memory 1Gi / CPU 250m

存取方式： 內網客戶端透過 LoadBalancer 分配的固定 IP 直接連線 MongoDB，連線字串格式為 mongodb://<user>:<password>@<LB-IP>:27017。

ReplicaSet 架構

ReplicaSet 模式部署 3 個副本（1 Primary + 2 Secondary），提供高可用性與讀取擴展能力，適合生產環境。

核心設定要點：

• 架構設為 replicaset，副本數 3，停用 Arbiter
• 持久化配置 10Gi 磁碟空間（較 Standalone 更大）
• 必須啟用 externalAccess 並使用 autoDiscovery，讓每個副本自動產生獨立的 LoadBalancer Service
• 需建立 ServiceAccount 並啟用 RBAC，以便 Chart 能自動發現各副本的外部 IP

為何需要 External Access： 這是 ReplicaSet 部署的一個重要陷阱。MongoDB 客戶端在連線 ReplicaSet 時，會嘗試連線到 Primary 回報的所有成員位址。若未啟用 externalAccess，成員之間僅有叢集內部 DNS 名稱，外部客戶端無法解析這些名稱，導致連線失敗。啟用 externalAccess + autoDiscovery 後，每個副本都會獲得獨立的 LoadBalancer IP，客戶端便能正確連線到所有成員。

兩種架構比較

面向	Standalone	ReplicaSet
節點數	1	3
高可用	否	是（自動故障轉移）
磁碟空間	8Gi	10Gi（每節點）
External Access	單一 LoadBalancer	每節點獨立 LoadBalancer
RBAC 需求	無	需要（autoDiscovery）
適用場景	開發 / 測試	生產環境

測試連線

部署完成後，可建立一個臨時的 Client Pod 進行連線測試：

kubectl run --namespace mongodb replica-mongodb-client \
  --restart='Never' \
  --env="MONGODB_ROOT_PASSWORD=$MONGODB_ROOT_PASSWORD" \
  --image docker.io/bitnami/mongodb:8.0.12-debian-12-r0 \
  --command -- tail -f /dev/null

進入 Pod 後使用 mongosh 連線至 MongoDB 進行驗證。

關鍵要點

• Bitnami Helm Chart 大幅簡化 MongoDB 在 Kubernetes 上的部署與管理
• ReplicaSet 模式必須啟用 externalAccess + autoDiscovery，否則外部客戶端無法正確連線所有成員
• 兩種架構均使用 Azure Internal LoadBalancer 提供內網固定 IP 存取
• 持久化儲存使用 managed-csi StorageClass，確保資料不隨 Pod 刪除而遺失
• 生產環境建議使用 ReplicaSet 以獲得高可用性與自動故障轉移能力

實際應用

MongoDB 在 Kubernetes 上的部署常見於微服務架構中，作為應用程式的文件型資料庫。Standalone 模式適合快速搭建開發環境，ReplicaSet 模式則為生產服務提供資料冗餘與高可用保障。搭配 Prometheus Exporter 部署模式 可進一步監控資料庫的運行狀態。

部署設定參考

以下為實際部署時使用的完整設定，供日後查詢與複製使用。

Helm 操作指令

helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami
helm repo update
helm install replica-mongodb bitnami/mongodb \
  --namespace mongodb \
  -f replica-values.yaml

Standalone — values.yaml

auth:
  enabled: true
  rootUser: superuser
  rootPassword: SI5YI1DLSk8m9S

architecture: standalone

persistence:
  enabled: true
  storageClass: "managed-csi"
  size: 8Gi

arbiter:
  enabled: false

resources:
  requests:
    memory: 1Gi
    cpu: 250m

service:
  type: LoadBalancer
  annotations:
    service.beta.kubernetes.io/azure-load-balancer-internal: "true"
    service.beta.kubernetes.io/azure-load-balancer-ipv4: "10.244.196.16"

項目	值
架構	standalone
root 帳號	superuser
root 密碼	SI5YI1DLSk8m9S
儲存類別	managed-csi
磁碟大小	8Gi
Service 類型	LoadBalancer（Azure 內部）
指定內部 IP	10.244.196.16

ReplicaSet — values.yaml

architecture: replicaset
replicaCount: 3
arbiter:
  enabled: false

auth:
  enabled: true
  rootUser: admin
  rootPassword: ur50wGUazXCrjZ

externalAccess:
  enabled: true
  service:
    type: LoadBalancer
    annotations:
      service.beta.kubernetes.io/azure-load-balancer-internal: "true"
  autoDiscovery:
    enabled: true

serviceAccount:
  create: true

automountServiceAccountToken: true

rbac:
  create: true

resources:
  requests:
    memory: "1Gi"
    cpu: "250m"

persistence:
  enabled: true
  size: 10Gi

項目	值
架構	replicaset
副本數	3
Arbiter	停用
root 帳號	admin
root 密碼	ur50wGUazXCrjZ
磁碟大小	10Gi
External Access	啟用（LoadBalancer + autoDiscovery）

測試用 Client Pod

kubectl run --namespace mongodb replica-mongodb-client \
  --restart='Never' \
  --env="MONGODB_ROOT_PASSWORD=$MONGODB_ROOT_PASSWORD" \
  --image docker.io/bitnami/mongodb:8.0.12-debian-12-r0 \
  --command -- tail -f /dev/null

相關概念

• Prometheus Exporter 部署模式 — 可部署 MongoDB Exporter 監控資料庫指標
• Squid Proxy（Kubernetes 部署） — 同樣使用 Azure Internal LoadBalancer 的 Kubernetes 服務
• MariaDB Helm 部署（Kubernetes） — 同為 Bitnami Helm Chart 部署的資料庫，可對照 Standalone / 高可用架構的選擇
• PgBouncer 連線池（Kubernetes 部署） — 同為資料庫基礎設施的 K8s 部署方案

來源

• 原始素材：2026-04-10 MongoDB on Kubernetes — Bitnami Helm 部署筆記