window系统上实现mongodb副本集的搭建

一、问题引出

假设我们生产上的mongodb是单实例在跑，如果此时发生网络发生问题或服务器上的硬盘发生了损坏，那么这个时候我们的mongodb就使用不了。此时我们就需要我们的mongodb实现高可用，当一个mongod实例出现问题后，其余的mongod实例可以继续提供服务，即自动故障转移。mongodb的复制集(replica set)就可以实现我们的这个需求。

二、什么是复制集

mongodb的复制集指的是一组拥有相同实例的mongod实例所组成的集群。其中有一台服务器充当主节点(Primary Node),主节点可以实现数据的写入和读取操作。其余的节点可以充当备份节点(Secondary Node),备份节点用于保存主节点的数据备份，如果主节点挂了，那么Secondary Node会被选举中Primary Node。在mongodb 中还存在一种仲裁节点(Arbiter Node),仲裁节点只是用于进行投票选举Primary Node,不进行数据的存储。

三、复制集小知识点

1、在复制集中，主节点(primary Node)是唯一的，但是它是不固定的，当主节点宕机后，会重新选举出新的主节点。

2、仲裁节点(Arbiter Node)无法进行存储数据，只是用于充当选举的

3、当复制集中的节点 <= 1/2 时集群只可以读，不可进行写入。

4、对于同一个复制集而言，其配置参数 replSet 的值必须是一样的。

5、数据目录必须要先存在，否则会报错。

6、在window 上使用 --config 指定启动mongod的配置文件路径,liunx上使用 -f

7、复制集的初始化必须要在admin集合上进行操作。

8、仲裁节点只可以存在一个。

9、从节点默认不可查询数据，需要执行 rs.slaveOk(true) 命令后，才可以查询出数据。

10、如果复制集中有某一台机器的性能明显比别的机器好，那么我们希望该节点成为主节点的概率大一些，此时我们就需要设置 priority（0-1000）属性的值大一些,该值是复制集的参数选项,见下方表格中复制集的初始化。（注意：如果a节点的priority值最大，此时它宕机了，主节点被b节点获取到了，过一段时间a节点恢复了，那么a节点就会再次获取到主节点，b节点变成从节点。）

11、隐藏节点： priority=0 && hidden=true 该节点拥有和主节点一样的数据，但是不可以被客户端程序发现，使用rs.isMaster()方法无法查询到此节点，rs.status() 可以看到此节点。

12、延时节点： priority=0 && hidden=true && slaveDelay=3600 表示和主节点的数据延时3600秒，即该节点的数据和主节点的数据会存在一个小时的延时。

13、如果要对复制集的某个节点进行维护，那么可以先将这个节点关闭，然后注释掉这个节点中的配置文件中的replSet属性，以单节点的方式启动，维护好后，关闭节点，恢复这个属性，然后再以复制集进行启动。

四、复制集节点数量

在mongodb的复制集中，如果要一个复制集是可用的，那么存活的节点数必须要 > 1/2 的总节点数，即当有一个4个节点的复制集和3个节点的复制集，当复制集不可用时，都是有2个节点挂掉，此时存活的节点会降级成从节点。所以我们复制集一般使用奇数个几点，假设我们没有那么多的机器，那么我们可以添加一个仲裁节点。

大多数原则：当集群中的存活的节点数量小于集群总数的 1/2时，集群不可用。

大多数原则举例：假设我们有2个机房，上海机房和北京机房，总共署了7个节点，其中上海机房有4个mongod节点，北京机房有3个mongod节点，主节点在上海机房。此时北京机房的网络发生问题无法连接到上海的机房，如果没有大多数原则，那么北京机房将发生master选举，此时就会存在mongodb集群中就会存在2个主节点。如果存在大多数原则，因为总节点是7个，北京机房只有3个节点，3个节点小于总节点的1/2，因此不会发生master选举。

五、创建一个复制集（此处创建一个主节点，2个备份节点的复制集）

机器(host)	mongodb端口(port)	配置文件(etc)
192.168.244.1	28001	D:\Program Files\MongoDB\rs\rs-study\etc\28001.conf
192.168.244.1	28002	D:\Program Files\MongoDB\rs\rs-study\etc\28002.conf
192.168.244.1	28003	D:\Program Files\MongoDB\rs\rs-study\etc\28003.conf

** 配置文件的内容

28001.conf

#mongodb端口

port=28001

#绑定ip，只有这个ip才可以访问上mongodb
bind_ip=192.168.244.1

# 日志文件的路径
logpath=D:\Program Files\MongoDB\rs\rs-study\log\28001.log

# 数据文件的目录
dbpath=D:\Program Files\MongoDB\rs\rs-study\data\28001

#日志以追加的方式存在
logappend=true

# mongodb进程的pid的值将存入此文件
pidfilepath=D:\Program Files\MongoDB\rs\rs-study\data\28001.pid
# fork=true linux以后台方式启动，在window上没有用
# 此参数较大比较好，单位是 MB,默认是磁盘可用空间的 5%
oplogSize=1024
# 复制集的名称，同一个复制集的名称必须要相同
replSet=rs-study

28002.conf

port=28002
bind_ip=192.168.244.1
logpath=D:\Program Files\MongoDB\rs\rs-study\log\28002.log
dbpath=D:\Program Files\MongoDB\rs\rs-study\data\28002\
logappend=true
pidfilepath=D:\Program Files\MongoDB\rs\rs-study\data\28002.pid
oplogSize=1024
replSet=rs-study

28003.conf

port=28003
bind_ip=192.168.244.1
logpath=D:\Program Files\MongoDB\rs\rs-study\log\28003.log
dbpath=D:\Program Files\MongoDB\rs\rs-study\data\28003\
logappend=true
pidfilepath=D:\Program Files\MongoDB\rs\rs-study\data\28003.pid
oplogSize=1024
replSet=rs-study

注意：

1、三个配置文件的 replSet 的值必须是一致的。 2、dbpath这个目录必须要先存在。

3、oplogSize的值但是是MB,这个值最好大一些，这个值决定了主节点上local数据库中oplog这个固定集合的大小，从节点从这个固定集合中实现数据的复制。

4、oplog的默认大小：(对于windows和unix系统，默认是系统磁盘可用的5%,不同的引擎存在不同的上下限)

** 启动mongodb

28001	mongod --config "D:\Program Files\MongoDB\rs\rs-study\etc\28001.conf"
28002	mongod --config "D:\Program Files\MongoDB\rs\rs-study\etc\28002.conf"
28003	mongod --config "D:\Program Files\MongoDB\rs\rs-study\etc\28003.conf"

** 连上28001,执行复制集的初始化

连上：	mongo 192.168.244.1:28001
初始化：	use admin rs.initiate({ _id : "rs-study", members : [ {_id : 0,host : "192.168.244.1:28001","priority":10}, {_id : 1,host : "192.168.244.1:28002"}, {_id : 2,host : "192.168.244.1:28003"} ] });

注意：

1、在连上mongod时，必须要指定 192.168.244.1,因为这个参数是在mongodb的配置文件2800*.conf中的bind_ip指定的。

2、复制集的初始化必须要先使用 use admin,即必须要在admin集合上进行操作。

3、最外层 _id 的值为复制集中 replSet 的值，里面members中的 _id 的值不可重复。

4、priority(0-1000)属性的默认值为1，此值越大越有可能成为主节点。

** 初始化副本集

六、复制集的基本操作方法

方法	作用	描述
rs.initiate({})	初始化复制集	1、use admin 2、执行此方法
rs.reconfig()	重新初始化复制集	1、进入到主节点 2、只有该节点可能成为主节点的节点上才可以进行此方法 3、执行此方法会有一瞬间会断开连接，如果此时主库有写操作会有问题
rs.isMaster()	返回副本集的配置和状态子集
rs.status()	查看副本集的状态
rs.config()	查看副本集的配置
rs.stepDown(秒1，秒2)	将主节点变成从节点
rs.add({})	添加复制集成员	1、rs.add("host:port") 2、rs.add({"host":"",....}) 3、rs.add("host:port",true) 添加仲裁节点
rs.addArb("host:port")	添加仲裁成员
rs.remove("host:port")	删除复制集成员	1、建议先将需要删除的复制集成员关闭，然后再删除。 2、该命令会短暂的断开并强制重连
rs.slaveOk(true)	允许复制集上的该成员读取数据