MongoDB復(fù)制集部署和基本管理
MongoDB復(fù)制集部署和基本管理
MongoDB復(fù)制集概述
復(fù)制集（Replica Sets）是額外的數(shù)據(jù)副本，是跨多個服務(wù)器同步數(shù)據(jù)的過程，復(fù)制集提供了冗余并增加了數(shù)據(jù)的可用性，通過復(fù)制集可以對硬件故障和中斷服務(wù)進(jìn)行恢復(fù)。
創(chuàng)新互聯(lián)建站主打移動網(wǎng)站、成都網(wǎng)站設(shè)計、網(wǎng)站制作、網(wǎng)站改版、網(wǎng)絡(luò)推廣、網(wǎng)站維護(hù)、域名與空間、等互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)，為各行業(yè)提供服務(wù)。在技術(shù)實力的保障下，我們?yōu)榭蛻舫兄Z穩(wěn)定，放心的服務(wù)，根據(jù)網(wǎng)站的內(nèi)容與功能再決定采用什么樣的設(shè)計。最后，要實現(xiàn)符合網(wǎng)站需求的內(nèi)容、功能與設(shè)計，我們還會規(guī)劃穩(wěn)定安全的技術(shù)方案做保障。
復(fù)制集由下列優(yōu)點：
- 讓數(shù)據(jù)更安全
- 高數(shù)據(jù)可用性（7*24）
- 災(zāi)難恢復(fù)
- 無停機(jī)維護(hù)（如備份、索引重建、故障轉(zhuǎn)移）
- 讀縮放（額外的副本讀?。?/li>
- 副本集對應(yīng)用程序是透明的
復(fù)制集工作原理
MongoDB的復(fù)制集至少需要兩個節(jié)點。其中一個節(jié)點是主節(jié)點（Primary），負(fù)責(zé)處理客戶端的請求，其余的都是從節(jié)點（Serondary），負(fù)責(zé)復(fù)制主節(jié)點上的數(shù)據(jù)。
MongoDB各個節(jié)點常見的搭配方式為：一主一從或者一主多從。主節(jié)點記錄所有打操作到oplog中，從節(jié)點定期輪詢主節(jié)點獲取這些操作，然后對自己的數(shù)據(jù)副本執(zhí)行這些操作。從而保證從節(jié)點的數(shù)據(jù)與主節(jié)點一致。如下圖所示：
客戶端在主節(jié)點寫入數(shù)據(jù)，在主節(jié)點寫入數(shù)據(jù)，主節(jié)點與從節(jié)點進(jìn)行數(shù)據(jù)交互保證數(shù)據(jù)的一致性。如果其中一個節(jié)點出現(xiàn)故障，其他節(jié)點馬上會將業(yè)務(wù)接過來，無需停機(jī)操作。
MongoDB復(fù)制集部署
配置多個實例
在上一篇的博客中已經(jīng)講解了MongoDB開啟多實例的方法，這里就不多贅述，我們用相同的方法創(chuàng)建了四個MongoDB實例。在啟動四個實例前，先要修改每個實例的配置文件，配置replSet參數(shù)值都為同一個值，這個值作為復(fù)制集的名稱，具體操作如下：
[root@localhost ~]# vim /usr/local/mongodb/bin/mongodb1.conf
port=27017
dbpath=/data/mongodb1
logpath=/data/logs/mongodb/mongodb1.log
logappend=true
fork=true
maxConns=5000
replSet=kgcrs #配置復(fù)制集的名稱在其他的三個實例的配置文件中最后一行，加上相同的一句代碼就行。開啟四個實例進(jìn)程。
[root@localhost ~]# export PATH=$PATH:/usr/local/mongodb/bin/
#由于之前重啟過，重新設(shè)置環(huán)境變量
[root@localhost ~]# mongod -f /usr/local/mongodb/bin/mongodb1.conf
#開啟端口號為27017的實例進(jìn)程
2018-07-17T10:33:29.835+0800 I CONTROL [main] Automatically disabling TLS 1.0, to force-enable TLS 1.0 specify --sslDisabledProtocols 'none'
about to fork child process, waiting until server is ready for connections.
forked process: 3751
child process started successfully, parent exiting初始化配置并啟動復(fù)制集
啟動完4個MongoDB實例后，下面介紹如何配置并啟動MongoDB復(fù)制集。這里先配置包含3個節(jié)點的復(fù)制集（后面會再進(jìn)行添加最后一個實例），Primary代表主節(jié)點。Secondary代表從節(jié)點
[root@localhost bin]# mongod -f /usr/local/mongodb/bin/mongodb2.conf --smallfiles
about to fork child process, waiting until server is ready for connections.
forked process: 20207
child process started successfully, parent exiting
[root@localhost bin]# mongod -f /usr/local/mongodb/bin/mongodb3.conf --smallfiles
about to fork child process, waiting until server is ready for connections.
forked process: 20230
child process started successfully, parent exiting
[root@localhost bin]# mongod -f /usr/local/mongodb/bin/mongodb4.conf --smallfiles
about to fork child process, waiting until server is ready for connections.
forked process: 20253
child process started successfully, parent exiting可以看到四個實例都已經(jīng)啟動成功，對應(yīng)的端口號都已經(jīng)打開。然后進(jìn)入到端口號為27017端口號的實例中。.jpg)
[root@localhost bin]# mongo #默認(rèn)就是端口號為27017的實例
> cfg={"_id":"kgcrs","members":[{"_id":0,"host":"192.168.100.201:27017"},{"_id":1,"host":"192.168.100.201:27018"},{"_id":2,"host":"192.168.100.201:27019"}]}
#這句代碼的意思就是向kgcrs的復(fù)制集中添加三個成員
> rs.initiate(cfg)
{ "ok" : 1 }
#對復(fù)制集進(jìn)行初始化啟動復(fù)制集，啟動復(fù)制集后，可以通過rs.status()查看復(fù)制集的完整信息。.jpg)
.jpg)
.jpg)
.jpg)
增加和刪除節(jié)點
配置啟動復(fù)制集后，還可以通過rs.add()和rs.remove()命令方便地添加和刪除節(jié)點。
kgcrs:PRIMARY> rs.add("192.168.100.201:27020")
{ "ok" : 1 }
#可以看到27020端口的實例添加成功
kgcrs:PRIMARY> rs.remove("192.168.100.201:27019")
{ "ok" : 1 }
#可以看到27019端口的實例被刪除了MongoDB復(fù)制集切換
1、模擬故障自動切換
通過kill命令可以停止復(fù)制集的當(dāng)前節(jié)點，然后查看主節(jié)點會自動切換到其他節(jié)點上，可以看到當(dāng)前端口為27017的實例為主節(jié)點。.jpg)
[root@localhost bin]# netstat -ntap| grep mongo
tcp 0 0 0.0.0.0:27019 0.0.0.0:* LISTEN 20230/mongod
tcp 0 0 0.0.0.0:27020 0.0.0.0:* LISTEN 20253/mongod
tcp 0 0 0.0.0.0:27017 0.0.0.0:* LISTEN 20055/mongod
tcp 0 0 0.0.0.0:27018 0.0.0.0:* LISTEN 20207/mongod
[root@localhost bin]# kill -9 20055 #kill掉27017端口的進(jìn)程
kgcrs:SECONDARY> rs.status()
#可以看到現(xiàn)在的主節(jié)點是端口為27019的實例
.jpg)
2、手動進(jìn)行主從切換
首先要先進(jìn)入到主節(jié)點的實例中，只有主節(jié)點才有權(quán)限進(jìn)行主從節(jié)點切換。
[root@localhost bin]# mongo --port 27019
kgcrs:PRIMARY> rs.freeze(30) #暫停30s不參加選舉
{ "ok" : 1 }
kgcrs:PRIMARY> rs.stepDown(60,30) #告訴主節(jié)點交出主節(jié)點位置，然后維持從節(jié)點狀態(tài)不少于60s，同時等待30s以使主節(jié)點和從節(jié)點日志同步，再次查看狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)主節(jié)點已經(jīng)切換到另外一個實例中。
2018-07-18T15:52:53.254+0800 I NETWORK [thread1] trying reconnect to 127.0.0.1:27019 (127.0.0.1) failed
2018-07-18T15:52:53.256+0800 I NETWORK [thread1] reconnect 127.0.0.1:27019 (127.0.0.1) ok
kgcrs:SECONDARY> rs.status().jpg)
復(fù)制集的選舉原理
復(fù)制的原理
復(fù)制是基于操作日志oplog，相當(dāng)于MySQL中的二進(jìn)制日志，只記錄發(fā)生改變的記錄。復(fù)制是將主機(jī)點的oplog日志同步并應(yīng)用到其他從節(jié)點的過程
選舉的原理
節(jié)點類型分為標(biāo)準(zhǔn)（host）節(jié)點，被動（passive）節(jié)點和仲裁（abriter）節(jié)點。
（1）只有標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點可能被選舉為活躍（primary）節(jié)點，由選舉權(quán)。被動節(jié)點有完整副本，不可能成為活躍節(jié)點，有選舉權(quán)。仲裁節(jié)點不復(fù)制數(shù)據(jù)，不可能成為活躍節(jié)點，只有選舉權(quán)。
（2）標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點與被動節(jié)點的區(qū)別：priority值高者是標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點，低者則成為被動節(jié)點。
（3）選舉規(guī)則是票數(shù)高者獲勝，priority是優(yōu)先權(quán)為0到1000的值，相當(dāng)于額外增加0到1000的票數(shù)。選舉結(jié)果：票數(shù)高者獲勝；若票數(shù)相同，數(shù)據(jù)新者獲勝。
配置復(fù)制集的優(yōu)先級
重新配置4個節(jié)點的MongoDB復(fù)制集，設(shè)置兩個標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點，喲個被動節(jié)點和一個仲裁節(jié)點。這個設(shè)置要在主節(jié)點上配置。
kgcrs:PRIMARY> > cfg={"_id":"kgcrs","members":[{"_id":0,"host":"192.168.58.131:27017","priority":100},{"_id":1,"host":"192.168.58.131:27018","priority":100},{"_id":2,"host":"192.168.58.131:27019","priority":0},{"_id":3,"host":"192.168.58.131:27020","arbiterOnly":true}]}
#這句代碼分別設(shè)置了四個實例的屬性，優(yōu)先級
kgcrs:PRIMARY> rs.reconfig(cfg)
{ "ok":1 }可以看到現(xiàn)在端口27018的實例，現(xiàn)在是主節(jié)點。.jpg)
模擬主節(jié)點故障
如果主節(jié)點出現(xiàn)故障，另外一個標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點將會被選舉為新的主節(jié)點。
[root@promote ~]# mongod -f /usr/local/mongodb/bin/mongodb2.conf --shutdown
2018-07-22T09:20:02.706+0800 I CONTROL [main] Automatically disabling TLS 1.0, to force-enable TLS 1.0 specify --sslDisabledProtocols 'none'
killing process with pid: 9639
kgcrs:PRIMARY> rs.isMaster()
可以看到27017端口的實例已經(jīng)成為主節(jié)點。
模擬所有標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點都出現(xiàn)故障
如果所有標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點出現(xiàn)故障，被動節(jié)點和仲裁節(jié)點都不能成為主節(jié)點。
[root@promote ~]# mongod -f /usr/local/mongodb/bin/mongodb1.conf --shutdown
2018-07-22T09:24:08.290+0800 I CONTROL [main] Automatically disabling TLS 1.0, to force-enable TLS 1.0 specify --sslDisabledProtocols 'none'
killing process with pid: 9740
kgcrs:SECONDARY> rs.isMaster()
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