mongodb集群-副本集（CSRS)

一、概述

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（1）MongoDB復(fù)制是將數(shù)據(jù)同步在多個(gè)服務(wù)器的過程。

（2）復(fù)制提供了數(shù)據(jù)的冗余備份，并在多個(gè)服務(wù)器上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)副本，提高了數(shù)據(jù)的可用性， 并可以保證數(shù)據(jù)的安全性。

（3）復(fù)制還允許您從硬件故障和服務(wù)中斷中恢復(fù)數(shù)據(jù)。

注意：MongoDB Atlas上托管的所有數(shù)據(jù)庫都配置為副本集。Atlas可以輕松添加和刪除首選云提供商的任何區(qū)域中的副本集成員；副本集提供冗余和高可用性，是所有生產(chǎn)部署的基礎(chǔ)。

1、冗余和數(shù)據(jù)可用性

復(fù)制提供冗余并提高數(shù)據(jù)可用性。通過在不同數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上提供多個(gè)數(shù)據(jù)副本，復(fù)制可提供一定程度的容錯(cuò)能力，以防止丟失單個(gè)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。

在某些情況下，復(fù)制可以提供增加的讀取容量，因?yàn)榭蛻舳丝梢詫⒆x取操作發(fā)送到不同的服 在不同數(shù)據(jù)中心維護(hù)數(shù)據(jù)副本可以增加分布式應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)位置和可用性。您還可以為專用目的維護(hù)其他副本，例如災(zāi)難恢復(fù)，報(bào)告或備份。

2、MongoDB復(fù)制原理

（1）mongodb的復(fù)制至少需要兩個(gè)節(jié)點(diǎn)。其中一個(gè)是主節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)處理客戶端請(qǐng)求，其余的都是從節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)復(fù)制主節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)。

（2）mongodb各個(gè)節(jié)點(diǎn)常見的搭配方式為：一主一從、一主多從。

（3）主節(jié)點(diǎn)記錄在其上的所有操作oplog，從節(jié)點(diǎn)定期輪詢主節(jié)點(diǎn)獲取這些操作，然后對(duì)自己的數(shù)據(jù)副本執(zhí)行這些操作，從而保證從節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)與主節(jié)點(diǎn)一致。

MongoDB復(fù)制結(jié)構(gòu)圖如下所示：

以上結(jié)構(gòu)圖中，客戶端從主節(jié)點(diǎn)讀取數(shù)據(jù)，在客戶端寫入數(shù)據(jù)到主節(jié)點(diǎn)時(shí)， 主節(jié)點(diǎn)與從節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互保障數(shù)據(jù)的一致性。

副本集特征：

（1）N 個(gè)節(jié)點(diǎn)的集群

（2）任何節(jié)點(diǎn)可作為主節(jié)點(diǎn)

（3）所有寫入操作都在主節(jié)點(diǎn)上

（4）自動(dòng)故障轉(zhuǎn)移

（5）自動(dòng)恢復(fù)

3、副本集成員

（1）primary：主服務(wù)器是副本集中唯一接收寫入操作的成員。MongoDB在主服務(wù)器上應(yīng)用寫操作，然后在主服務(wù)器的oplog上記錄操作。輔助成員復(fù)制此日志并將操作應(yīng)用于其數(shù)據(jù)集。

（2）secondary：輔助節(jié)點(diǎn)從主節(jié)點(diǎn)復(fù)制操作以維護(hù)相同的數(shù)據(jù)集。輔助節(jié)點(diǎn)可能具有特殊使用配置文件的其他配置。例如：輔助可以是非投票或 優(yōu)先級(jí)0。

1）優(yōu)先級(jí)0副本集成員

不能成為主要的和不能觸發(fā) 選舉。除此之外，具有 正常輔助功能的輔助設(shè)備：它們維護(hù)數(shù)據(jù)集的副本，接受讀取操作，并在選舉中投票。

2）隱藏副本集成員

隱藏成員維護(hù)主 數(shù)據(jù)集的副本，但對(duì)客戶端應(yīng)用程序不可見。隱藏成員適用于具有與副本集中其他成員不同的使用模式的工作負(fù)載。隱藏成員必須始終 優(yōu)先為0成員，因此不能成為主要成員。該db.isMaster()方法不顯示隱藏的成員。然而，隱藏的成員可能會(huì)在 選舉中投票。

備注：在分片群集中，mongos不要與隱藏成員交互。

3）延遲副本集成員

延遲成員包含副本集數(shù)據(jù)集的副本。但是，延遲成員的數(shù)據(jù)集反映了該集合的早期或延遲狀態(tài)。

注意事項(xiàng)：

要求：

必須是 優(yōu)先級(jí)為0的 成員。將優(yōu)先級(jí)設(shè)置為0以防止延遲成員成為主要成員。

應(yīng)該是 隱藏的 成員。始終阻止應(yīng)用程序查看和查詢延遲的成員。

做到在投票選舉為primary，若members[n].votes設(shè)置為1。

行為：

延遲成員在延遲時(shí)從源oplog復(fù)制和應(yīng)用操作。在選擇延遲量時(shí)，請(qǐng)考慮延遲量：

必須等于或大于預(yù)期的維護(hù)窗口持續(xù)時(shí)間。

必須小于 oplog的容量。

（3）arbiter：仲裁器不具有數(shù)據(jù)集的副本，并不能成為主要的。副本集可能有仲裁者在主要選舉中添加投票 。仲裁者 總是擁有恰當(dāng)?shù)?選舉投票，因此允許副本集具有不均勻的投票成員數(shù)，而不會(huì)產(chǎn)生復(fù)制數(shù)據(jù)的額外成員的開銷。

補(bǔ)充：

副本集的最小建議配置是三個(gè)成員副本集，其中包含三個(gè)數(shù)據(jù)承載成員：一個(gè)主成員和兩個(gè)輔助成員。您也可以部署具有兩個(gè)數(shù)據(jù)承載成員的三成員副本集：主要成員，輔助成員 和仲裁者，但具有至少三個(gè)數(shù)據(jù)承載成員的副本集提供更好的冗余。

副本集最多可包含50個(gè)成員，但只有7個(gè)投票成員。

二、mongodb集群（副本集模式）

1、數(shù)據(jù)庫環(huán)境

主機(jī)名	數(shù)據(jù)庫IP地址	數(shù)據(jù)庫版本	端口	用途	系統(tǒng)
SQL_jiangjj	192.168.56.147	mongodb4.0.3	27017	primary（主）	cenots7.4
node01	192.168.56.242	mongodb4.0.3	27017	secondary（備）	centos7.4
node01	192.168.56.245	mongodb4.0.3	27017	arbiter（仲裁）	centos7.5

2、暫時(shí)關(guān)閉防火墻和seliunx,測(cè)試完畢再開啟安全規(guī)則

3、下載mongdb包

官方地址：https://www.mongodb.com/download-center/v2/community

4、上傳包解壓并創(chuàng)建目錄

（1）解壓

# tar -zxvf mongodb-linux-x86_64-rhel70-4.0.3.tgz

# mv mongodb-linux-x86_64-rhel70-4.0.3 mongodb

同樣的，在node01和node02上也解壓并改名（略）

（2）創(chuàng)建目錄

[root@SQL_jiangjj ~]# mkdir -p /home/mongodb/primary

[root@SQL_jiangjj ~]# mkdir -p /etc/mongodb/

[root@node01 ~]# mkdir -p /home/mongodb/secondary/

[root@node01 ~]# mkdir -p /etc/mongodb/

[root@node02 ~]# mkdir -p /home/mongodb/arbiter/

[root@node02 ~]# mkdir -p /etc/mongodb/

5、新建配置文件

參數(shù)詳細(xì)說明：https://my.oschina.net/pwd/blog/399374

(1)主配置文件

# vim /etc/mongodb/primary.conf

#PRIMARY.CONF

dbpath=/home/mongodb/primary

logpath=/home/mongodb/primary.log

pidfilepath=/home/mongodb/primary.pid

#keyFile=/home/mongodb/mongodb.key  //節(jié)點(diǎn)間用戶驗(yàn)證文件，內(nèi)容必須一致，權(quán)限600，僅副本集模式有效

directoryperdb=true   //數(shù)據(jù)庫是否分目錄存放

logappend=true        //日志追加方式存放

replSet=google        //Replica set的名字

bind_ip=192.168.56.147

port=27017

#auth=true

oplogSize=100    //設(shè)置oplog的大小，單位MB

fork=true            //啟動(dòng)到后臺(tái)，守護(hù)進(jìn)程方式啟動(dòng)

noprealloc=true

#maxConns=4000

（2）備節(jié)點(diǎn)

[root@node01 ~]# cat /etc/mongodb/secondary.conf

（3）仲裁節(jié)點(diǎn)

6、啟動(dòng)服務(wù)

# ./mongodb/bin/mongod -f /etc/mongodb/primary.conf

[root@node01 ~]# ./mongodb/bin/mongod -f /etc/mongodb/secondary.conf

[root@node02 ~]# ./mongodb/bin/mongod -f /etc/mongodb/arbiter.conf

7、將節(jié)點(diǎn)配置組成集群

在任意節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)配置，這里使用SQL_jiangjj節(jié)點(diǎn)

登錄數(shù)據(jù)庫

[root@SQL_jiangjj ~]# ./mongodb/bin/mongo 192.168.56.147:27017

> use admin

> cfg={ _id:"google",members:[{_id:0,host:'192.168.56.147:27017',priority:2},{_id:1,host:'192.168.56.242:27017',priority:1},{_id:2,host:'192.168.56.245:27017',arbiterOnly:true}] };

#配置生效命令

> rs.initiate(cfg)

說明：

（1）cfg名字可選，只要跟mongodb參數(shù)不沖突，_id為Replica Set名字，members里面的優(yōu)先級(jí)priority值高的為主節(jié)點(diǎn)；

（2）對(duì)于仲裁點(diǎn)一定要加上arbiterOnly:true，否則主備模式不生效。

# 查看是否生效：> rs.status()

下面會(huì)顯示字樣："ok" : 1

8、測(cè)試

（1）新建庫

> use jiangjj

（2）插入文檔

> db.jiangjj.insert({"name":"jiangjj"},{"titile":"標(biāo)題行"},{"content":"副本集測(cè)試"})

查看兩個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)

備注:重啟系統(tǒng)后服務(wù)不會(huì)自啟，如需請(qǐng)自行配置開啟自啟即可

三、副本集用戶驗(yàn)證設(shè)置

1、創(chuàng)建驗(yàn)證秘鑰文件

keyFile文件的作用： 集群之間的安全認(rèn)證，增加安全認(rèn)證機(jī)制KeyFile（開啟keyfile認(rèn)證就默認(rèn)開啟了auth認(rèn)證了，為了保證后面可以登錄，我已創(chuàng)建了用戶）

#  touch .keyFile

#  chmod 600 .keyFile

# openssl rand -base64 102 > .keyFile

102：是文件大小

注意：創(chuàng)建keyFile前，需要先停掉副本集中所有主從節(jié)點(diǎn)的mongod服務(wù)，然后再創(chuàng)建，否則有可能出現(xiàn)服務(wù)啟動(dòng)不了的情況。

2、在主副本上添加兩個(gè)用戶

user01:PRIMARY> use admin

user01:PRIMARY> use jiangjj

3、更新所有節(jié)點(diǎn)配置文件

keyFile=/home/data/.keyFile

auth=true

4、啟動(dòng)副本集，測(cè)試

登錄驗(yàn)證

root用戶

查看數(shù)據(jù)

驗(yàn)證jiangjj用戶

權(quán)限配置詳細(xì)請(qǐng)參考官方文檔

當(dāng)前文章：mongodb集群-副本集（CSRS)
網(wǎng)站網(wǎng)址：http://bm7419.com/article36/pceppg.html

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