MongoDB 复制集模式Replica Sets

1、概述

复制集是一个带有故障转移的主从集群。是从现有的主从模式演变而来，增加了自动故障转移和节点成员自动恢复。

复制集模式中没有固定的主结点，在启动后，多个服务节点间将自动选举 产生一个主结点。该主结点被称为primary，一个或多个从结点被称为secondaries。primary结点基本上就是master结点，不同之 处在于primary结点在不同时间可能是不同的服务器。如果当前的主结点失效了，复制集中的其余结点将会试图选出一个新的主结点。

复制集模式的好处是，一切自动化。首先，复制集模式本身做了大量的管理工作，自动管理从节点，确保数据不会不一致。其次，主节点挂掉后，会自动判断集群中的服务器并进行故障转移，推举新的主节点。

一个复制集集群支持1-7台服务器，在一个复制集中各个服务器数据保持完全一致。

在一个复制集集群中，各个服务器有以下几种状态：

1. Primary 主节点，一个复制集有且仅有一台服务器处于Primary状态，只有主节点才对外提供读写服务。如果主节点挂掉，复制集将会投票选出一个备用节点成为新的主节点。
2. Secondary 备用节点，复制集允许有多台Secondary，每个备用节点的数据与主节点的数据是完全同步的。
3. Recovering 恢复中，当复制集中某台服务器挂掉或者掉线后数据无法同步，重新恢复服务后从其他成员复制数据，这时就处于恢复过程，数据同步后，该节点又回到备用状态。
4. Arbiter 仲裁节点，该类节点可以不用单独存在，如果配置为仲裁节点，就主要负责在复本集中监控其他节点状态，投票选出主节点。该节点将不会用于存放数据。如果没有仲裁节点，那么投票工作将由所有节点共同进行。
5. Down 无效节点，当服务器挂掉或掉线时就会处于该状态。

复制集的从节点读请求，也是在各个Driver层设置slaveOk的值来实现的。

2、示例

• 创建一个包含三个服务器的mongodb 的副本集   （不要把 --auth 开启了 不然会使得 复本集之间无法通信）

/usr/local/mongodb/mongod -dbpath=/data/mongodbreplset/ --fork --port  --logpath=/usr/local/mongodb/log/mongodbreplset/m19.log --logappend --replSet rsdemo --smallfiles

/usr/local/mongodb/mongod -dbpath=/data/mongodbreplset/ --fork --port  --logpath=/usr/local/mongodb/log/mongodbreplset/m18.log --logappend --replSet rsdemo --smallfiles

/usr/local/mongodb/mongod -dbpath=/data/mongodbreplset/ --fork --port  --logpath=/usr/local/mongodb/log/mongodbreplset/m17.log --logappend --replSet rsdemo --smallfiles

• 执行以下操作 初始化复制集

rsdemo:PRIMARY> var rsconf={
... _id:'rsdemo',
... members:[
... {_id:,host:'192.168.0.108:27017'},
... {_id:,host:'192.168.0.108:27018'},
... {_id:,host:'192.168.0.108:27019'}
... ]}
rsdemo:PRIMARY> rs.reconfig(rs)
rs(     rsconf
rsdemo:PRIMARY> rs.reconfig(rsconf)   //rs.initiate(rsconf)
{ "ok" :  }

• 查看复制集合的状态：rs.status()

rsdemo:PRIMARY> rs.status()
{
    "set" : "rsdemo",
    "date" : ISODate("2015-11-16T14:19:12Z"),
    "myState" : ,
    "members" : [
        {
            "_id" : ,
            "name" : "192.168.0.108:27017",
            "health" : ,
            "state" : ,
            "stateStr" : "SECONDARY",
            "uptime" : ,
            "optime" : Timestamp(, ),
            "optimeDate" : ISODate("2015-11-16T14:19:06Z"),
            "lastHeartbeat" : ISODate("2015-11-16T14:19:10Z"),
            "lastHeartbeatRecv" : ISODate("2015-11-16T14:19:11Z"),
            "pingMs" : ,
            "syncingTo" : "192.168.0.108:27019"
        },
        {
            "_id" : ,
            "name" : "192.168.0.108:27018",
            "health" : ,
            "state" : ,
            "stateStr" : "SECONDARY",
            "uptime" : ,
            "optime" : Timestamp(, ),
            "optimeDate" : ISODate("2015-11-16T14:19:06Z"),
            "lastHeartbeat" : ISODate("2015-11-16T14:19:11Z"),
            "lastHeartbeatRecv" : ISODate("2015-11-16T14:19:11Z"),
            "pingMs" : ,
            "syncingTo" : "192.168.0.108:27019"
        },
        {
            "_id" : ,
            "name" : "192.168.0.108:27019",
            "health" : ,
            "state" : ,
            "stateStr" : "PRIMARY",
            "uptime" : ,
            "optime" : Timestamp(, ),
            "optimeDate" : ISODate("2015-11-16T14:19:06Z"),
            "electionTime" : Timestamp(, ),
            "electionDate" : ISODate("2015-11-16T14:04:03Z"),
            "self" : true
        }
    ],
    "ok" :
}

• 查看配置信息 rs.conf()

rsdemo:PRIMARY> rs.conf()
{
    "_id" : "rsdemo",
    "version" : ,
    "members" : [
        {
            "_id" : ,
            "host" : "192.168.0.108:27017"
        },
        {
            "_id" : ,
            "host" : "192.168.0.108:27018"
        },
        {
            "_id" : ,
            "host" : "192.168.0.108:27019"
        }
    ]
}
rsdemo:PRIMARY> 

• 查看是不是主节点

rsdemo:PRIMARY> rs.isMaster(
... )
{
    "setName" : "rsdemo",
    "setVersion" : ,
    "ismaster" : true,
    "secondary" : false,
    "hosts" : [
        "192.168.0.108:27019",
        "192.168.0.108:27018",
        "192.168.0.108:27017"
    ],
    "primary" : "192.168.0.108:27019",
    "me" : "192.168.0.108:27019",
    "maxBsonObjectSize" : ,
    "maxMessageSizeBytes" : ,
    "maxWriteBatchSize" : ,
    "localTime" : ISODate("2015-11-16T14:51:16.795Z"),
    "maxWireVersion" : ,
    "minWireVersion" : ,
    "ok" :
}

• 测试复制集合

1. 　首先在主节点创建demo库
2. 　for 循环添加1000条数据
3. 　主库查看是不是存在
4. 　检查副本集成员是不是含有该记录

rsdemo:PRIMARY>  for(var i=;i<;i++){db.demo.insert({count:i})}
WriteResult({ "nInserted" :  })
rsdemo:PRIMARY> show dbs
admin  (empty)
demo   .031GB
local  .094GB
rsdemo:PRIMARY> use demo
switched to db demo
rsdemo:PRIMARY> db.demo.find()
{ "_id" : ObjectId("563e24b2a731ac9621c37650"), "age" : , "name" : "赵兴壮" }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff52f"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff530"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff531"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff532"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff533"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff534"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff535"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff536"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff537"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff538"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff539"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff53a"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff53b"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff53c"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff53d"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff53e"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff53f"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff540"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff541"), "count" :  }
Type "it" for more

rsdemo:SECONDARY> rs.slaveOk()// 注意
rsdemo:SECONDARY> db.demo.find()
{ "_id" : ObjectId("563e24b2a731ac9621c37650"), "age" : , "name" : "赵兴壮" }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff52f"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff530"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff531"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff532"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff533"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff534"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff535"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff536"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff537"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff538"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff539"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff53a"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff53b"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff53c"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff53d"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff53e"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff53f"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff540"), "count" :  }
{ "_id" : ObjectId("5649e70fff8e3af9408ff541"), "count" :  }
Type "it" for more
rsdemo:SECONDARY>