【MongoDB】02、MongoDB复制

一、mongodb复制

1、mongodb复制简介

mongodb复制的实现有两种类型：

  master/slave：和mysql主从复制非常近似，已经很少用了，

  replica set：复制集或副本集，能自动实现故障转移

副本集

   服务于同一数据集的一组mongodb实例

   一个复制集只能有一个主节点，能读写，其它从节点只能读

   主节点将数据修改操作保存至oplog（操作日志）中，各从节点通过oplog来复制数据并应用在本地 

        mongodb的复制至少需要两个节点，一般为3个节点或更多节点，即使只需要2个节点就够用时也应该使用令一个节点当做仲裁设备，可以不保存数据（如果只有一主一从的话，故障时不知道到底是主故障了还是从故障了）

         副本集中各节点之间不断通过心跳信息传递来判断健康状态，默认心跳信息每隔2s传递一次，一旦和主节点与其它节点中断通信超过10s，副本集就会触发重新选举，选举一个从节点成为新的主节点

副本集特征：

奇数个节点的集群，应至少为3个节点，

任何节点可作为主节点，且只能有一个主节点

所有写入操作都在主节点上

自动故障转移，自动恢复

副本集中节点分类：

  0优先级的节点：

     冷备节点，不会被选举为主节点，但能参与选举过程，并持有数据集，能被客户端访问；常用于异地容灾

 被隐藏的从节点：

     首先得是0优先级的节点，且对客户端不可见

 延迟复制的节点： 

     首先得是0优先级的节点，且复制时间落后于主节点一个固定时长

 arbiter：

     仲裁节点，不持有数据集

2、mongodb副本集

hearbeat：

  实现心跳信息传递，并触发选举

oplog：

  保存数据修改操作，是实现复制的基础工具

   大小固定的文件，存储在local数据库中，复制集中各节点都有oplog，但只有主节点才会写oplog，并同步给从节点，

   oplog具有幂等性，多次运行，结果不变

   因为oplog的大小是固定的，不可能保持主节点的所有操作，所以从节点添加进复制集会先初始化：从节点先从主节点的数据集复制数据，并跟上主节点，然后才从oplog复制数据

1个新从节点加入复制集合后的操作过程：

    初始同步(initial sync)

    回滚后追赶(post-rollback catch-up)

    切分块迁移(sharding chunk migrations)

local数据库: 

   local数据库本身不参与复制（不会复制到别的节点去）

   存放了副本集的所有元数据和oplog；用于存储oplog的是一个名为oplog.rs的collection（该节点加入了副本集后第一次启动时自动创建）；

   oplog.rs的大小依赖于os及文件系统，默认为磁盘空间的5%(此值少于1g时为1g)；但可以自定义其大小：使用oplogsize=n单位为m

3、mongo的数据同步类型

 1）初始同步

    从节点没有任何数据时，但主节点已有数据

    从节点丢失副本复制历史时

初始同步的步骤：

 a、克隆所有数据库

 b、应用数据集的所有改变：复制oplog并应用于本地

 c、为所有collection构建索引

 2）复制

二、副本集的配置

1、环境

node2： centos6.5 x86_64 

node5： centos6.5 x86_64  

node7： centos6.5 x86_64

2、配置过程

    应先关闭mongod

在配置文件中添加一下选项：

  replset=testset           # 副本集的名称，表示作为副本集中的节点

  replindexpprefetch=id_only    # 启用副本集索引预取（非必须），只在从节点有效 

添加主机进副本集：

　　该主机需要监听在能副本集中其它节点通信的套接字上

　　在配置文件中设置了副本集的名称要和当前副本集一样

连接从节点进行操作：

让副本集中主节点“下台”：触发选举

查看副本集oplog的信息：

3、选举

副本集的重新选举的影响条件：

  心跳信息

  优先级

     默认为1，0优先级不能触发选举过程，高优先级的节点能触发选举让自己“上台”

  optime

     成员节点最近一次应用于本地oplog的条目的时间戳

  网络连接

     副本集出现分区时，“多数方“才能选举出主节点

  网络分区

     同上 

选举机制：

   触发选举的事件：

      新副本集初始化时

      从节点联系不到主节点时

      主节点“下台”时

         主节点收到stepdown()命令时

         某从节点有更高的优先级且已经满足成主节点其它所有条件

         主节点无法联系到副本集的“多数方”

4、修改副本集节点的配置

先使用一个变量保存当前副本集的配置：

设置节点的优先级：需要在主节点配置

添加仲裁节点：

  在添加进副本集时，使用rs.addarb("hostportstr")

副本集中其它命令：

　　　rs.freeze(secs)：让节点在指定时间内不能被选举为主节点

    rs.printslavereplicationinfo()：查看从节点是否跟上了主节点，较低版本没有这个命令