ttlsa教程系列之mongodb——(五)mongodb架构-复制原理&复制集

mongodb集群:复制,复制集和分片。 强烈建议在生产环境中使用mongodb的复制功能。复制具有故障切换,读扩展,热备份和离线批处理操作。
默认情况下,主节点负责客户端所有的读写请求,从节点不可读不可写。

一. 工作原理
1. mongodb的复制至少需要两个实例。其中一个是主节点,负责处理客户端请求,其余的都是从节点,负责复制主节点上的数据。主节点记录在其上的所有操作oplog,从节点定期轮询主节点获取这些操作,然后对自己的数据副本执行这些操作,从而保证从节点的数据与主节点一致。
2. 主节点的操作记录称为oplog(operation log),存储在local数据库中(local数据库不会被复制,用来存放复制状态信息的)。oplog中的每个文档代表着主节点上执行的操作。oplog只作为从节点与主节点保持数据同步的机制。
3. oplog.rs是一个固定长度的capped collection。默认情况下,64位的实例将使用oplog 5%的可用空间,这个空间将在local数据库中分配,并在服务器启动时预先分配。
4. 如果从节点落后主节点很远了,oplog日志从节点还没执行完,oplog可能已经轮滚一圈了,那么从节点将会追赶不上主节点了,复制将会停止。从节点需要重新做完整的同步,可以用{resync:1}命令来手动执行重新同步或在启动从节点时指定–autoresync选项让其自动重新同步。重新同步的代价昂贵,应尽量避免,避免的方法就是配置足够大的oplog。
查看oplog信息:

查看oplog.rs内容:

字段说明:
ts:操作的时间戳,用于跟踪操作执行的时间。
op:操作类型,i代表插入,u代表更新,d代表delete
ns:执行操作的集合名
o: 文档内容

二. 复制
mongodb支持传统的master-slave架构。没有自动故障转移功能,需要指定master和slave端。强烈推荐使用复制集架构,复制集架构比复制架构更好维护,功能更强。
master-slave架构一般使用于下面两种情况:
1. slave超过11个
2. 需要复制单一的数据库

master-salve架构配置:
// master server启动master,只需指定master参数

// slave server启动slave,需要指定slave参数和master的IP和端口

主从复制的选项有:
1. –only 在slave节点上指定只复制的数据库
2. –slavedelay 指定slave节点延时多少秒同步master
3. –fastsync 以master节点的数据快照为基础启动slave节点
4. –autoresync 如果slave节点不同步了,则主动重新同步
5. –oplogSize master节点oplog大小

三. 复制集
复制集最少需要三台服务器或两台服务器+仲裁一台。
复制集的配置参见:http://www.ttlsa.com/html/1093.html

查看master 的oplog元数据信息:

字段说明:
configured oplog size: oplog文件大小
log length start to end: oplog日志的启用时间段
oplog first event time: 第一个事务日志的产生时间
oplog last event time: 最后一个事务日志的产生时间
now: 现在的时间

查看slave的同步状态:

字段说明:
source:从库的IP以及端口
syncedTo:当前的同步情况

增加节点:

减少节点:

允许从库读操作:

手动转移primary:

复制集状态:
1. STARTUP:刚加入到复制集中,配置还未加载
2. STARTUP2:配置已加载完,初始化状态
3. RECOVERING:正在恢复,不适用读
4. ARBITER: 仲裁者
5. DOWN:节点不可到达
6. UNKNOWN:未获取其他节点状态而不知是什么状态,一般发生在只有两个成员的架构,脑裂
7. REMOVED:移除复制集
8. ROLLBACK:数据回滚,在回滚结束时,转移到RECOVERING或SECONDARY状态
9. FATAL:出错。查看日志grep “replSet FATAL”找出错原因,重新做同步
10. PRIMARY:主节点
11. SECONDARY:备份节点

四. 复制认证
如果启用了认证,需要在主节点和从节点上的local数据库下,建个相同的用户名和密码的用户,可读写。 从节点连接主节点时,会用存储在local.system.users中的用户进行认证,最先尝试用repl用户,若没有,则用local.system.users中的第一个可用用户。

五. 分片
分片下一节说。

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