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MongoDB Replica Set 副本集

2017-08-19  本文已影响43人  持续进步者

Replica Set功能

创建副本集

包含以下步骤：

./mongod --dbpath ../dbs/db1 --logpath ../logs/log1 --port 20001 --fork --replSet myrep

./mongod --dbpath ../dbs/db2 --logpath ../logs/log2 --port 20002 --fork --replSet myrep

./mongod --dbpath ../dbs/db3 --logpath ../logs/log3 --port 20003 --fork --replSet myrep


./mongo 127.0.0.1:20001

rs.initiate({_id:"rep",members:[
    {_id:0,host:'127.0.0.1:20001'},
    {_id:1,host:'127.0.0.1:20002'},
    {_id:2,host:'127.0.0.1:20003}
    ]
})

以上就可以创建出副本集(Replica Set)

副本集(Replica Set)成员

示意图

这里写图片描述

查看副本集(Replica Set)状态

rs是辅助函数，其中包含了与复制相关的辅助函数，可以通过rs.help() 查看。

rs.help()
函数 描述
rs.status() 查看副本集状态
rs.initiate(cfg) 副本集进行初始化
rs.conf() local.system.replset 中获取配置信息
rs.reconfig(cfg) 更新副本集配置
rs.add(hostportstr) 添加一个成员
rs.addArb(hostportstr) 添加一个选举者 arbiterOnly:true
rs.stepDown([stepdownSecs, catchUpSecs]) 主服务器变为备份服务器
rs.syncFrom(hostportstr) 备份服务器指定hostportstr中同步数据
rs.freeze(secs) 使不能成为主节点的节点可以成为主节点
rs.remove(hostportstr) 从副本集删除一个节点
rs.slaveOk() 允许副节点查询数据
rs.printReplicationInfo() 查看oplog 的大小时间
rs.printSlaveReplicationInfo() 查看副本集成员同步情况
db.isMaster() 查看是否为主节点

rs.status()说明

rs.status()
{
    "set" : "myrep",
    "date" : ISODate("2017-08-17T09:12:34.724Z"),
    "myState" : 1,
    "term" : NumberLong(181),
    "heartbeatIntervalMillis" : NumberLong(2000),
    "members" : [
        {
            "_id" : 0,
            "name" : "127.0.0.1:20001",
            "health" : 1,
            "state" : 1,
            "stateStr" : "PRIMARY",
            "uptime" : 20690,
            "optime" : {
                "ts" : Timestamp(1502950202, 10),
                "t" : NumberLong(181)
            },
            "optimeDate" : ISODate("2017-08-17T06:10:02Z"),
            "electionTime" : Timestamp(1502940488, 1),
            "electionDate" : ISODate("2017-08-17T03:28:08Z"),
            "configVersion" : 2,
            "self" : true
        },
        {
            "_id" : 1,
            "name" : "127.0.0.1:20002",
            "health" : 1,
            "state" : 2,
            "stateStr" : "SECONDARY",
            "uptime" : 20671,
            "optime" : {
                "ts" : Timestamp(1502950202, 10),
                "t" : NumberLong(181)
            },
            "optimeDate" : ISODate("2017-08-17T06:10:02Z"),
            "lastHeartbeat" : ISODate("2017-08-17T09:12:33.315Z"),
            "lastHeartbeatRecv" : ISODate("2017-08-17T09:12:33.315Z"),
            "pingMs" : NumberLong(37),
            "syncingTo" : "127.0.0.1:20001",
            "configVersion" : 2
        },
        {
            "_id" : 2,
            "name" : "127.0.0.1:20003",
            "health" : 1,
            "state" : 2,
            "stateStr" : "SECONDARY",
            "uptime" : 20651,
            "optime" : {
                "ts" : Timestamp(1502950202, 10),
                "t" : NumberLong(181)
            },
            "optimeDate" : ISODate("2017-08-17T06:10:02Z"),
            "lastHeartbeat" : ISODate("2017-08-17T09:12:33.315Z"),
            "lastHeartbeatRecv" : ISODate("2017-08-17T09:12:33.314Z"),
            "pingMs" : NumberLong(37),
            "syncingTo" : "127.0.0.1:20001",
            "configVersion" : 2
        }
    ],
    "ok" : 1
}

修改副本集配置

rs.remove("ip:port")
rs.remove("127.0.0.1:20003")


rs.add(“ip:port”);
rs.add("127.0.0.1:20003")

副本集中主节点的确认

是通过选举机制，要大多数节点同意的节点才能成为主节点。

成员配置选项——选举仲裁者

所谓仲裁者，就是不保存数据，专门用来投票选举主节点的副本，以解决副本个数为偶数的情况。

rs.initiate({_id:"rep",members:[
    {_id:0,host:'127.0.0.1:20001'},
    {_id:1,host:'127.0.0.1:20002'},
    {_id:2,host:'127.0.0.1:20003,arbiterOnly:true }
    ]
})

成员配置选项priority——优先级

优先级用来表示一个成员渴望成为主节点的程度，可以在0-100之间，默认是1.

查看priority
 rs.config()
{
    "_id" : "myrep",
    "version" : 4,
    "protocolVersion" : NumberLong(1),
    "members" : [
        {
            "_id" : 0,
            "host" : "127.0.0.1:20001",
            "arbiterOnly" : false,
            "buildIndexes" : true,
            "hidden" : false,
            "priority" : 1,
            "tags" : {

            },
            "slaveDelay" : NumberLong(0),
            "votes" : 1
        },
        {
            "_id" : 1,
            "host" : "127.0.0.1:20002",
            "arbiterOnly" : false,
            "buildIndexes" : true,
            "hidden" : true,
            "priority" : 0,
            "tags" : {

            },
            "slaveDelay" : NumberLong(0),
            "votes" : 1
        },
        {
            "_id" : 2,
            "host" : "127.0.0.1:20003",
            "arbiterOnly" : true,
            "buildIndexes" : true,
            "hidden" : false,
            "priority" : 1,
            "tags" : {

            },
            "slaveDelay" : NumberLong(0),
            "votes" : 1
        }
    ],
    "settings" : {
        "chainingAllowed" : true,
        "heartbeatIntervalMillis" : 2000,
        "heartbeatTimeoutSecs" : 10,
        "electionTimeoutMillis" : 10000,
        "getLastErrorModes" : {

        },
        "getLastErrorDefaults" : {
            "w" : 1,
            "wtimeout" : 0
        }
    }
}



这里写图片描述

成员配置选项hidden——隐藏成员

对于设置为隐藏的成员，客户端不能发送请求，也不会作为复制源，通常用来做备份服务器，
这里写图片描述 
var config = rs.config();
config.members[1].hidden=true;
config.members[1].priority=0;
rs.reconfig(config);

查看配置
rs.config()

成员配置选项slaveDelay——延迟备份节点

可以通过slaveDelay设置一个延迟的备份节点，以在主节点的数据不小心被破坏后，能从备份中恢复回来。要求该备份节点的优先级为0.
这里写图片描述 
var config = rs.config();
config.members[1].hidden=true;
config.members[1].priority=0;
config.members[1].slaveDelay=1000; 秒
rs.reconfig(config);

查看配置
rs.config()

成员配置选项buildIndexes——创建索引

如果不需要备份节点与主节点拥有一样的索引,可以设置:buildIndexes:false。

var config = rs.config();
config.members[1].priority=0;
config.members[1].buildIndexes=false; 
rs.reconfig(config);

查看配置
rs.config()

操作日志oplog

Oplog 是主节点的local 数据库中的一个固定集合，按顺序记录了主节点的每一次写操作，
MongoDB 的复制功能是使用oplog来实现的，备份节点通过查询这个集合就可以知道需要进行
哪些数据的复制了。
每个备份节点也都维护着自己的oplog,记录着每次从主节点复制数据的操作。这样 每个节点都可以作为数据的同步源提供给其他成员使用。

注意事项

查看oplog.rs集合

use local

db.oplog.rs.find().limit(2)

{ "ts" : Timestamp(1502377323, 1), "h" : NumberLong("-5133493683417483983"), "v" : 2, "op" : "n", "ns" : "", "o" : { "msg" : "initiating set" } }

{ "ts" : Timestamp(1502377334, 1), "t" : NumberLong(1), "h" : NumberLong("-1049014418502032537"), "v" : 2, "op" : "n", "ns" : "", "o" : { "msg" : "new primary" } }

初始化同步

当副本集的一个成员启动的时候，他就会检查自身状态，然后到集群中检查是否需要同步，
以及从哪儿同步，并进行数据的复制，这个过程就称为初始化同步。

初始化要经历以下步骤：

处理陈旧数据

如果备份节点远远落后于同步源的数据,那么这个节点上的数据就是成旧数据。

通常的处理办法是:让主节点使用比较大的oplog,以保存足够多的操作日志,可以让备份节点慢慢来同步操作。

心跳

为了维护集合的最新状态，每个成员每个2秒会向其他成员发送一个心跳请求，用于检查每个成员的状态。

常见状态：

系统出现故障时的状态：

回滚

回滚的时候，会把受到影响的文档，保存到数据目录下的rollback目录中，文件名为
集合名称.bson。

<database>.<collection>.<timestamp>.bson

records.accounts.2011-05-09T18-10-04.0.bson

基本步骤：

注意

如果要回滚的数据很多，比如大于300M,或者需要操作30分钟以上，回滚就会失败，如果回滚失败的话，就需要重新同步了。

以单机模式启动成员

由于很多维护的工作需要写入操作,所以不合适在副本集中操作,可以以单机模式

启动成员,也就是不要使用副本的选项,就跟以前启动单独的服务器一样。一般使用一个 跟副本集配置中不一样的端口号,这样其他成员会认为这个服务器挂了。

副本集的配置

副本集的配置以一个文档的形式保存在local库中system.replSet 集合中，副本集所有成员的这个文档都是相同的。绝对不要使用update来更新这个文档，应该使用rs或者replSetReconfig命令来修改副本集的配置。

先rs.config()得到当前配置,然后修改数据,再rs.reconfig 即可。但有如下限制：

创建比较多的副本集

副本集最多只能拥有12个成员，只有7个成员拥有投票权。因此要创建超过7个副本集的话，需要将其他成员的投票权设置为0:

rs.add({“_id”:8,”host”:”localhost:20008”,”votes”:0});

如果要配置超过12个成员的话,需要使用Master/Slave的方式,不过这个方式已经 不建议使用了,如果将来副本集能支持更多成员的话,这个方式可能会立即废除。

强制重新配置

如果副本集无法达到“大多数”要求的话，可能会无法选出主节点，这个时候，可以shell连接任意
一个成员，然后使用force 选项强制重新配置，如下

rs.reconfig(config,{“force”:true});

把主节点变为备份节点

可以使用stepDown函数,可以自己指定退化的持续时间,

rs.stepDown(); 或者 rs.stepDown(60); //秒为单位

阻止选举

如果对主节点进行维护，但不希望这段时间其他节点选举新的主节点，可以在每个备份节点上
执行freeze命令，强制他们始终处于备份状态。

rs.freeze(100) //秒为单位，表示冻结多长时间

如果在主节点上执行rs.freeze(0) 可以将退位的主节点重新变为主节点。

使用维护模式

当在副本集的某个成员上执行一个非常耗时的功能的话，可以设置该成员进入维护模式，方式如下：

db.adminCommand({“replSetMaintenanceMode”:true});

要从维护模式中恢复的话，设置为false就可以了。

不作为复制源

如果希望能从主节点复制数据，可以把所有的备份成员的alloChaining设置为false。

参看文章

https://docs.mongodb.com/v3.2/core/replica-set-primary/

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