MongoDB的副本集安装(二)

超、凢脫俗 2022-04-12 05:16 306阅读 0赞

1.副本集的原理和安装

1.1MongoDB单台服务器的缺点

1.2MongoDB副本集的优点：

1.3副本集功原理介绍：

1.4副本集集群安装

2.副本集验证写入和同步操作：

3.mongodb副本集的优先级

4.mongodb副本集的伸缩

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# 1.副本集的原理和安装 #

## 1.1MongoDB单台服务器的缺点 ##

数据会丢失的风险

单台服务器无法做到高可用

## 1.2MongoDB副本集的优点： ##

MongoDB副本集能够预防数据丢失，多台MongoDB数据一致。

MongoDB副本集能够在出问题的时候自动切换primary节点，保证服务的一个正常运行。

## 1.3副本集功原理介绍： ##

副本集就是mongoDB副本所组成的一个集群。原理是，写操作发生在主库，从库同步主库的OpLog日志，根据日志将数据同步到自己机器上。

![image2018-11-27 17:30:57.png][image2018-11-27 17_30_57.png]

集群中没有特定的主库，主库是选举产生，如果主库down了，会再选举出一台主库。

![image2018-11-27 17:32:5.png][image2018-11-27 17_32_5.png]

## 1.4副本集集群安装 ##

实际情况：MongoDB副本集最少是三台集群。

部署方案和单节点部署方案大体一致，副本集配置文件在config.conf中的内容如下，配置完后发送到其他两台机器。

vim  /opt/mongodb/conf/config.conf #添加一下内容
    ## 配置文件内容
    systemLog:
      logAppend: true
      path: "/opt/mongodb/log/mongodb.log"                        #存放日志的地方
      destination: file
     
    processManagement:
       fork: true
       pidFilePath: "/opt/mongodb/mongod.pid"
     
    net:
       port: 27017                                                #端口，为安全起见，可以使用其他端口
       bindIp: "0.0.0.0"                                          #生产环境使用127.0.0.1
     
    storage:
       dbPath: "/opt/mongodb/data"                                #存放数据的地方
       journal:
          enabled: true
     
    #副本集名称                                                  #比单点部署多的地方，设定副本集
    replication:
      replSetName: bfd

启动三台MongoDB服务器：(三台机器均要启动)，至于加上numactl是因为在单节点部署的时候，有一个警告，需要加上。

numactl --interleave=all mongod -f /opt/mongodb/conf/config.conf

MongoDB副本集初始化及其状态查看

#连接，选择任意一台进入
    mongo --port 27017
    #定义config变量,下面的操作是在admin数据库进行的
    > use admin 
    > config = {
    ...    _id : "bfd",                                      #这里和前面配置文件中副本集是一样的。
    ...     members : [
    ...         {_id : 0, host : "172.18.1.23:27017" },
    ...         {_id : 1, host : "172.18.1.24:27017" },
    ...         {_id : 2, host : "172.18.1.25:27017" }
    ...     ]
    ... }
    #初始化副本集
    > rs.initiate(config)
    {
        "ok" : 1,
        "operationTime" : Timestamp(1543312919, 1),
        "$clusterTime" : {
            "clusterTime" : Timestamp(1543312919, 1),
            "signature" : {
                "hash" : BinData(0,"AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA="),
                "keyId" : NumberLong(0)
            }
        }
    }

查看副本集状态，一个primary节点，两个secondary节点才对。

#查看副本集状态，部分不重要的内容省略了。
    bfd:SECONDARY> rs.status()
    {
        "set" : "bfd",
        "date" : ISODate("2018-11-27T10:03:48.772Z"),
        "myState" : 1,
        "term" : NumberLong(1),
        "syncingTo" : "",
        "syncSourceHost" : "",
        "syncSourceId" : -1,
        "heartbeatIntervalMillis" : NumberLong(2000),
        "optimes" : {
            ...                                                      #省略了
        },
        "lastStableCheckpointTimestamp" : Timestamp(1543312984, 4),
        "members" : [
            {
                "_id" : 0,
                "name" : "172.18.1.23:27017",                       #第一个节点
                "health" : 1,
                "state" : 1,
                "stateStr" : "PRIMARY",                             #主节点
                "uptime" : 345,
                "optime" : {
                    "ts" : Timestamp(1543313021, 1),
                    "t" : NumberLong(1)
                },
                   ......                                            #省略了
            },
            {
                "_id" : 1,
                "name" : "172.18.1.24:27017",                       #第二个节点
                "health" : 1,
                "state" : 2,
                "stateStr" : "SECONDARY",                           #secondary节点
                "uptime" : 109,
                "optime" : {
                    "ts" : Timestamp(1543313021, 1),
                    "t" : NumberLong(1)
                },
                "optimeDurable" : {
                    "ts" : Timestamp(1543313021, 1),
                    "t" : NumberLong(1)
                },
                "optimeDate" : ISODate("2018-11-27T10:03:41Z"),
                 ......                                             #省略了
                "configVersion" : 1
            },
            {
                "_id" : 2,
                "name" : "172.18.1.25:27017",                      #第三个节点
                "health" : 1,
                "state" : 2,
                "stateStr" : "SECONDARY",                           #secondary节点
                "uptime" : 109,
                "optime" : {
                    "ts" : Timestamp(1543313021, 1),
                    "t" : NumberLong(1)
                },
                ....                                                 #省略了
            }
        ],
        "ok" : 1,
        "operationTime" : Timestamp(1543313021, 1),
        "$clusterTime" : {
            "clusterTime" : Timestamp(1543313021, 1),
            "signature" : {
                "hash" : BinData(0,"AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA="),
                "keyId" : NumberLong(0)
            }
        }
    }
    bfd:PRIMARY>      #这时候23机器就变成主节点了，通过选举产生了主节点。

总结：

其中，"\_id" : "bfd"应与配置文件中配置的 replicaction.replSetName 一致，"members" 中的 "host" 为三个节点的 ip 和 port 。rs.status()  \#查看副本集状态，一个primary,其他的都是secondary，primary是主，并且只有primary才可以写入数据，secondary可以读取数据。

# 2.副本集验证写入和同步操作： #

在primary上写入数据，在secondary角色上进行查看数据是否同步到该机器上

#目前机器是23，主节点
    bfd:PRIMARY> use student;
    switched to db student
    bfd:PRIMARY> db.people.insert({'name':'张三','age':18})
    WriteResult({ "nInserted" : 1 })
    bfd:PRIMARY> db.people.find()
    { "_id" : ObjectId("5bfd225ced5be3d813de55c6"), "name" : "张三", "age" : 18 }
      
    #我们到24机器上查看，记得要执行rs.slaveOk()，否则show dbs，会报一下面的错误   "errmsg" : "not master and slaveOk=false",
    [root@bfd-yiz-1p24 mongodb]# mongo --port 27017
    bfd:SECONDARY> rs.slaveOk()
    bfd:SECONDARY> show dbs;
    admin    0.000GB
    config   0.000GB
    local    0.000GB
    student  0.000GB
    bfd:SECONDARY> use student;
    switched to db student
    bfd:SECONDARY> db.people.find()
    { "_id" : ObjectId("5bfd225ced5be3d813de55c6"), "name" : "张三", "age" : 18 }                #我们看到数据已经自动被同步到24机器上了，同理25机器上也同步到该数据了。
     
     
      
    bfd:SECONDARY> db.people.insert({'name':'李四','age':20})                              #我们在24机器上也就当前角色下，进行写入操作，发现只有master也就是primary才可以写入。
    WriteCommandError({
        "operationTime" : Timestamp(1543316491, 1),
        "ok" : 0,
        "errmsg" : "not master",
        "code" : 10107,
        "codeName" : "NotMaster",
        "$clusterTime" : {
            "clusterTime" : Timestamp(1543316491, 1),
            "signature" : {
                "hash" : BinData(0,"AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA="),
                "keyId" : NumberLong(0)
            }
        }
    })

MongoDB的副本集的自动切换

当MongoDB的副本集primary挂了，会挑选其中的一台secondar升为主。

当我们关闭掉23上的primary节点时，发现第二张图中的24节点上升为primary节点。

![image2018-11-27_2019_3A8_3A9.png_version_1_modificationDate_1543316816000_api_v2][]

当我们停掉23机器上的primary节点时候，我们发现24机器就上升为primary节点。

![image2018-11-27_2019_3A7_3A34.png_version_1_modificationDate_1543316781000_api_v2][]

通过rs.status()，发现只有2个节点了。其中一个为主，一个为从。

bfd:PRIMARY> rs.status()                     #此时应该就剩下2个节点，因为23服务已经停了。
    {
        "set" : "bfd",
        "date" : ISODate("2018-11-27T11:07:55.330Z"),
        "myState" : 1,
        "term" : NumberLong(2),
         
            {
                "_id" : 1,
                "name" : "172.18.1.24:27017",
                "health" : 1,
                "state" : 1,
                "stateStr" : "PRIMARY",                                  #24变成主节点
                "uptime" : 4135,
                "optime" : {
                    "ts" : Timestamp(1543316874, 1),
                    "t" : NumberLong(2)
                },
     
            {
                "_id" : 2,
                "name" : "172.18.1.25:27017",
                "health" : 1,
                "state" : 2,
                "stateStr" : "SECONDARY",                                  #25还是secondary节点
                "uptime" : 3953,
                "optime" : {
                    "ts" : Timestamp(1543316874, 1),
                    "t" : NumberLong(2)
                },
                "optimeDurable" : {
                    "ts" : Timestamp(1543316874, 1),
                    "t" : NumberLong(2)
                },
            }
        ],
         
    }

至此，mongodb的副本集部署已经完成，停掉的节点记得要恢复。

# 3.mongodb副本集的优先级 #

mongodb副本集的主的选举原理：

primary的选举依赖于各个实例的优先权重，默认权重都是1

可以分配各个实例的优先权重，挑选自己喜欢的实例为主，注意只有primary可以更改权重配置，首先我们看一下默认的权重是多少。

bfd:PRIMARY> rs.config()             #可以看到下面各个节点权重都为1
    {
        "_id" : "bfd",
        "version" : 1,
        "protocolVersion" : NumberLong(1),
        "writeConcernMajorityJournalDefault" : true,
        "members" : [
            {
                "_id" : 0,
                "host" : "172.18.1.23:27017",
                "arbiterOnly" : false,
                "buildIndexes" : true,
                "hidden" : false,
                "priority" : 1,                                 #权重为1
                "tags" : {
                     
                },
                "slaveDelay" : NumberLong(0),
                "votes" : 1
            },
            {
                "_id" : 1,
                "host" : "172.18.1.24:27017",
                "arbiterOnly" : false,
                "buildIndexes" : true,
                "hidden" : false,
                "priority" : 1,                                  #权重为1
                "tags" : { 
                     
                },
                "slaveDelay" : NumberLong(0),
                "votes" : 1
            },
            {
                "_id" : 2,
                "host" : "172.18.1.25:27017",
                "arbiterOnly" : false,
                "buildIndexes" : true,
                "hidden" : false,
                "priority" : 1,                                  #权重为1
                "tags" : {
                     
                },
                "slaveDelay" : NumberLong(0),
                "votes" : 1
            }
        ],
         .....    #部分内容已经省略。
    }

设定权重值，23权重为10，24为5，25为2，当我们把23上的节点给停掉后，默认24为primary节点，在24上进行下面的操作。当我们能把23上服务给起起来，不过此时23为secondary角色。

bfd:PRIMARY> conf=rs.config()
      
    bfd:PRIMARY> conf.members[0].priority = 10
    10
    bfd:PRIMARY> conf.members[1].priority = 5
    5
    bfd:PRIMARY> conf.members[2].priority = 2
    2
    bfd:PRIMARY> conf   #查看发现权重已经发生了变化
    {
        "_id" : "bfd",
        "version" : 1,
        "protocolVersion" : NumberLong(1),
        "writeConcernMajorityJournalDefault" : true,
        "members" : [
            {
                "_id" : 0,
                "host" : "172.18.1.23:27017",
                "arbiterOnly" : false,
                "buildIndexes" : true,
                "hidden" : false,
                "priority" : 10,                                      #变成了10
                "tags" : {
                     
                },
                "slaveDelay" : NumberLong(0),
                "votes" : 1
            },
            {
                "_id" : 1,
                "host" : "172.18.1.24:27017",
                "arbiterOnly" : false,
                "buildIndexes" : true,
                "hidden" : false,
                "priority" : 5,                                        #变成了5
                "tags" : { 
                     
                },
                "slaveDelay" : NumberLong(0),
                "votes" : 1
            },
            {
                "_id" : 2,
                "host" : "172.18.1.25:27017",
                "arbiterOnly" : false,
                "buildIndexes" : true,
                "hidden" : false,
                "priority" : 2,                                         #变成了2
                "tags" : {
                     
                },
                "slaveDelay" : NumberLong(0),
                "votes" : 1
            }
        ],
         
    }
      
    修改完权重后还要更新mongodb的副本集的配置，更新完后优先级高的提供为主，关闭后再启动也可以。这里使用刷新配置操作。
    由于上面的操作，目前primary是24机器，刷新后，primary应该变成23机器。
      
    bfd:PRIMARY>rs.reconfig(conf)
    {
        "ok" : 1,
        "operationTime" : Timestamp(1543318182, 1),
        "$clusterTime" : {
            "clusterTime" : Timestamp(1543318182, 1),
            "signature" : {
                "hash" : BinData(0,"AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA="),
                "keyId" : NumberLong(0)
            }
        }
    }

24机器上的变化：（一直按enter键即可），发现连接失败，紧接着primary又变回了secondary角色了。

![image2018-11-27_2019_3A31_3A25.png_version_1_modificationDate_1543318212000_api_v2][]

发现23从secondary角色变成了primary角色，因为它的权重最大，如下所示：23机器上的变化：（一直按enter键即可）

![image2018-11-27_2019_3A32_3A1.png_version_1_modificationDate_1543318248000_api_v2][]

# 4.mongodb副本集的伸缩 #

mongodb副本集伸缩说明：

mongodb副本集的扩展非常好，往副本集群里添加和删除实例都非常方便

mongodb副本集添加实例，数据能够自动同步到新的实例中，无需人工干预。

往现有的mongodb副本中添加实例

比如创建一个新的实例，172.18.1.26:27017，注意副本集名称要和之前的副本集名称一致。

use  admin
    rs.add("172.18.1.26:27017")     #添加进来的新的实例，过一会就会有数据同步过来，这里不做演示了。
      
    #rs.add添加进来的新实例的默认权重为1

往现有的mongodb副本中移除实例，注意不可移除primary节点。

use  admin
    rs.remove("172.18.1.26:27017")     #添加进来的新的实例，过一会就会有数据同步过来，这里不做演示了。
      
    #副本集通过添加和删除后顺序可能会乱，就是上面的members[0]对应的节点信息可能就不是之前的节点信息了.设置权重的时候要注意一下。

[image2018-11-27 17_30_57.png]: http://wiki.baifendian.com/download/attachments/23685823/image2018-11-27%2017%3A30%3A57.png?version=1&modificationDate=1543310984000&api=v2
[image2018-11-27 17_32_5.png]: http://wiki.baifendian.com/download/attachments/23685823/image2018-11-27%2017%3A32%3A5.png?version=1&modificationDate=1543311052000&api=v2
[image2018-11-27_2019_3A8_3A9.png_version_1_modificationDate_1543316816000_api_v2]: http://wiki.baifendian.com/download/attachments/23685823/image2018-11-27%2019%3A8%3A9.png?version=1&modificationDate=1543316816000&api=v2
[image2018-11-27_2019_3A7_3A34.png_version_1_modificationDate_1543316781000_api_v2]: http://wiki.baifendian.com/download/attachments/23685823/image2018-11-27%2019%3A7%3A34.png?version=1&modificationDate=1543316781000&api=v2
[image2018-11-27_2019_3A31_3A25.png_version_1_modificationDate_1543318212000_api_v2]: http://wiki.baifendian.com/download/attachments/23685823/image2018-11-27%2019%3A31%3A25.png?version=1&modificationDate=1543318212000&api=v2
[image2018-11-27_2019_3A32_3A1.png_version_1_modificationDate_1543318248000_api_v2]: http://wiki.baifendian.com/download/attachments/23685823/image2018-11-27%2019%3A32%3A1.png?version=1&modificationDate=1543318248000&api=v2