10.MongoDB系列之副本集组成

1. 同步

复制是指多台服务器保持相同的数据副本。MongoDB通过保存操作日志(oplog)实现复制功能。

oplog存在于主节点local数据库中的一个固定集合，包含了主节点执行的每一次写操作。

每个节点维护自己的oplog,用来记录它从主节点复制的每个操作，从节点停止运行重启后，会从oplog中的最后一个操作开始同步，openlog中的每个操作都是幂等的，所以目标数据集执行一次与多次都会产生同样的效果。

由于openlog大小固定，因此只能容纳一定数量的操作。在大多数情况下，默认的oplog大小就足够了。但以下的工作负载可能会需更大的oplog。

• 一次更新多个文档
  
  为了保持幂等性，oplog必须将多文档更新转换为多个单独的操作
• 删除的数据量与插入的数据量相同
  
  此情况下，磁盘使用量不会增加，但是操作日志可能会非常大，因为删除与插入都要一条条记录操作日志
• 大量的就地(in-place更新)
  
  如果很大一部分工作负载是不增加文档大小的更新，那么也会有大量操作日志

mongodb中存在两种形式数据同步：初始化同步 与 复制

1.1 初始化同步

初始化同步用于向新成员添加完整的数据集。

当一个副本集启动时，它会检查自身的有效状态，如果有效，则会从副本集的另一个成员中复制完整副本。

首先，MongoDB会将现有数据全部删除，然后克隆除local数据库之外的所有数据库。一但所有的数据库都被克隆，mongod会检查同步源的oplog,将在复制过程中发生的所有变更应用到数据集上。

有个特别注意的问题是初始化同步时间过长。这种情况下， 新成员可能从同步源oplog末尾脱离(毕竟它是固定集合)，导致永远无法跟上同步源。除了在不太忙的时候初始化，别无他法。

1.2 复制

从节点会在初始化同步后持续复制数据。它们从同步源复制oplog,并在一个异步进程中应用这些操作。

2. 成员状态

• STARTUP
  
  成员第一次启动时的状态，这是MongoDB尝试加载副本集配置

• STARTUP2
  
  配置被加载，处于初始化同步状态，通常只需几秒。

• RECOVERING
  
  此状态表明成员运行正常，但不能处理读请求

• ARBITER
  
  仲裁者独有的状态

• DOWN UNKNOW REMOVED
  
  表示系统处于异常状态

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