mongodb高可用集群02---副本集

本人根据此文章进行学习：http://blog.jobbole.com/72624/

会不断更新内容主要分为四大模块：

mongodb各种方式的部署
常用使用[工作不用就没必要学了，精力有限]
性能优化
故障排除

很多会和网上资料一样，主要是自己学习不断梳理资料，追求：提及精华

1)副本集概念：

副本集合（Replica Sets)，是一个基于主/从复制机制的复制功能，但增加了自动故障转移和恢复特性。一个集群最多可以支持7个服务器，并且任意节点都可以是主节点。所有的写操作都被分发到主节点，而读操作可以在任何节点上进行。

2) 副本集的工作原理：

副本集特征：

N 个节点的集群
任何节点可作为主节点
所有写入操作都在主节点上
自动故障转移
自动恢复

3)准备环境：

Master ip:192.168.30.131

Slave1 ip:192.168.30.132

Slave2 ip:192.168.30.134

4)在每台机器上建立mongodb副本集测试文件夹

#存放整个mongodb文件

mkdir–p /data/mongodbtest/replset

#存放mongodb数据文件

mkdir/data/mongodbtest/replset/data

#进入mongodb文件夹

cd /data/mongodbtest

5)安装mongodb

这里不多说了，看上个文章，还是在/data/mongodbtest/single里

6)在每台机器上启动mongodb

/data/mongodbtest/single/mongodb/bin/mongod --dbpath /data/mongodbtest/replset/data/ --replSetrepset

可以看到控制台上显示副本集还没有配置初始化信息，如下：

[initandlisten] Did not find local replica set configuration document at startup;  NoMatchingDocument Did not find replica set configuration document in local.system.replset

7)初始化副本集

在三台中，任意一台机登陆：

/data/mongodbtest/single/mongodb/bin/mongo

/data/mongodbtest/single/mongodb/bin/mongo
> use admin;
switched to db admin
>config={_id:"repset","members:[
2015-09-22T17:32:38.108+0800 E QUERY    SyntaxError: Unexpected token ILLEGAL
>config={_id:"repset",members:[
... {_id:0,host:"192.168.30.131:27017"},
... {_id:1,host:"192.168.30.132:27017"},
... {_id:2,host:"192.168.30.134:27017"}]
... };
{
         "_id" : "repset",
         "members" : [
                   {
                            "_id" : 0,
                            "host" : "192.168.30.131:27017"
                   },
                   {
                            "_id" : 1,
                            "host" : "192.168.30.132:27017"
                  },
                   {
                           "_id" : 2,
                           "host" : "192.168.30.134:27017"
                   }
         ]
}
>rs.initiate(config);
{ "ok" : 1 }
#查看集群节点的状态
repset:PRIMARY>rs.status()
{
         "set" : "repset",
         "date" : ISODate("2015-09-22T09:38:31.216Z"),
         "myState" : 1,
         "members" : [
                   {
                            "_id" : 0,
                           "name" : "192.168.30.131:27017",
                            "health" : 1,
                            "state" : 2,
                            "stateStr" : "SECONDARY",
                            "uptime" : 23,
                            "optime" : Timestamp(1442914486, 1),
                            "optimeDate" : ISODate("2015-09-22T09:34:46Z"),
                            "lastHeartbeat" : ISODate("2015-09-22T09:38:29.246Z"),
                            "lastHeartbeatRecv" : ISODate("2015-09-22T09:38:29.552Z"),
                            "pingMs" : 1,
                            "configVersion" : 1
                   },
                   {
                            "_id" : 1,
                            "name" : "192.168.30.132:27017",
                            "health" : 1,
                            "state" : 2,
                            "stateStr" : "SECONDARY",
                            "uptime" : 27,
                            "optime" : Timestamp(1442914486, 1),
                            "optimeDate" : ISODate("2015-09-22T09:34:46Z"),
                            "lastHeartbeat" : ISODate("2015-09-22T09:38:29.488Z"),
                            "lastHeartbeatRecv" : ISODate("2015-09-22T09:38:30.309Z"),
                            "pingMs" : 0,
                            "configVersion" : 1
                   },
                   {
                            "_id" : 2,
                            "name" : "192.168.30.134:27017",
                            "health" : 1,
                            "state" : 1,
                            "stateStr" : "PRIMARY",
                            "uptime" : 507,
                            "optime" : Timestamp(1442914486, 1),
                            "optimeDate" : ISODate("2015-09-22T09:34:46Z"),
                            "electionTime" : Timestamp(1442914683, 1),
                            "electionDate" : ISODate("2015-09-22T09:38:03Z"),
                            "configVersion" : 1,
                            "self" : true
                   }
         ],
         "ok" : 1
}

搭建成功

8)测试副本集数据复制功能

主节点上：

repset:PRIMARY> use test;
switched to db test
repset:PRIMARY>db.testdb.insert({"test1":"restval1"})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })

从节点上：

repset:SECONDARY> use test;
switched to db test
#默认是从主节点读写数据，副本节点上不允许读，需要设置副本节点可以读
repset:SECONDARY>db.getMongo().setSlaveOk();
repset:SECONDARY> show tables;
system.indexes
testdb

9)测试集群故障功能

这里就不做了，关掉主节点，就切换了，再开启就变成副本节点，自己玩吧。

上述集群的缺点：

因读写数据都是主节点负责，读写压力过大如何解决？

解决方案：

主负责写，副本节点负责读

1)设置读写分离需要先在副本节点SECONDARY 设置setSlaveOk。
2)在程序中设置副本节点负责读操作，如下代码：

public class TestMongoDBReplSetReadSplit {
        public static void main(String[] args) {
               try {
                     List<ServerAddress> addresses = new ArrayList<ServerAddress>();
                     ServerAddress address1 = new ServerAddress("192.168.30.131" , 27017);
                     ServerAddress address2 = new ServerAddress("192.168.30.132" , 27017);
                     ServerAddress address3 = new ServerAddress("192.168.30.134" , 27017);
                     addresses.add(address1);
                     addresses.add(address2);
                     addresses.add(address3);
                     MongoClient client = new MongoClient(addresses);
                     DB db = client.getDB( "test" );
                     DBCollectioncoll = db.getCollection( "testdb" );
                     BasicDBObject object = new BasicDBObject();
                     object.append( "test2" , "testval2" );
                      //读操作从副本节点读取
                     ReadPreference preference = ReadPreference. secondary();
                     DBObjectdbObject = coll.findOne(object, null , preference);
                     System.out .println(dbObject);
              } catch (Exception e) {
                     e.printStackTrace();
              }
       }
}

读参数除了secondary一共还有五个参数：primary、primaryPreferred、secondary、secondaryPreferred、nearest。

primary:默认参数，只从主节点上进行读取操作。
primaryPreferred:大部分从主节点上读取数据,只有主节点不可用时从secondary节点读取数据。
secondary:只从secondary节点上进行读取操作，存在的问题是secondary节点的数据会比primary节点数据“旧”。
secondaryPreferred:优先从secondary节点进行读取操作，secondary节点不可用时从主节点读取数据。
nearest:不管是主节点、secondary节点，从网络延迟最低的节点上读取数据。

上述方案的缺点：

副本节点增多，导致主节点的写压力不断增多？

副本集故障转移，主节点是如何选举的？能否手动干涉下架某一台主节点。

官方说副本集数量最好是奇数，为什么？

mongodb副本集是如何同步的？如果同步不及时会出现什么情况？会不会出现不一致性？

mongodb的故障转移会不会无故自动发生？什么条件会触发？频繁触发可能会带来系统负载加重