本文章将介绍MongoDB复制集的基本配置和管理,分别包括配置从节点可以读取数据、查看复制集状态、更改oplog大小、配置带认证的复制集

  • 复制集的选举原理

复制是基于操作日志oplog,相当于Mysql中的二进制日志,只记录发生改变的记录。复制是将主节点的oplog日志同步并应用到其他从节点的过程。

  • 选举的原理

节点的类型分为标准(host)节点、被动(passive)节点和仲裁(arbiter)节点。

  • 标准节点可能被选举为活跃(primary)节点,有选举权。
  • 被动节点有完整副本,不可能成为活跃节点,有选举权。
  • 仲裁节点不复制数据,不可能成为活跃节点,只有选举权。
  • 标准节点和被动节点的区别:priority值高的是标准节点,低的是被动节点。
  • 选举规则是票高者获胜,priority是优先权为0~1000的值,相当于额外增加0~1000的票数。选举结果:票高者获胜。若票数相同:数据新者获胜。

  • 配置复制集的优先级
  • 先创建4个实例 教程
  • 设置2个标准节点,一个被动节点,一个仲裁节点。

    > cfg={"_id":"kgcrs","members":[{"_id":0,"host":"192.168.86.128:27017","priority":100},{"_id":1,"host":"192.168.86.128:27018","priority":100},{"_id":2,"host":"192.168.86.128:27019","priority":0},{"_id":3,"host":"192.168.86.128:27020","arbiterOnly":true}]}

MongoDB复制集管理优化_第1张图片

    > rs.initiate(cfg)    //初始化配置
    > rs.isMaster()    //查看复制集的状态

MongoDB复制集管理优化_第2张图片

  • 模拟主节点故障

    # mongod -f /etc/mongod.conf --shutdown   //主节点服务关掉
    # mongo --port 27018
    > rs.isMaster()   //查看节点的身份状态  主节点已经换到27018

    MongoDB复制集管理优化_第3张图片

  • 模拟所有标准节点故障

    # mongod -f /etc/mongod.conf --shutdown   
    # mongod -f /etc/mongod2.conf --shutdown    
    # mongo --port 27019
    > rs.isMaster()   //查看节点身份状态 可以看到主节点没有了(当所有标准节点故障,被动节点也不能成为主节点)

    MongoDB复制集管理优化_第4张图片

  • 允许从节点读取数据
  • 默认的MongoDB复制集的基本配置和管理,可以使用rs.slaveOK() 命令允许能够在从节点读取数据。

    # mongo --port 27018
    > rs.slaveOk()        //允许默认从节点读取数据
    > show dbs

    MongoDB复制集管理优化

  • 查看复制状态信息

  • 查看Master的oplog元数据信息:

    > rs.printReplicationInfo()
  • 查看Slave的同步状态:

    > rs.printSlaveReplicationInfo()
  • 查看主从配置信息:

    > rs.conf() //或db.system.replset.find()

MongoDB复制集管理优化_第5张图片

  • 更改oplog大小
  • oplog简介:

oplog:operations log的简写,存储在一个特殊的数据库中(local),oplog就存储在其中的oplog.$main集合里面,这个集合是一个固定集合,新操作会自动替换旧的操作,以保证oplog不会超过预设的大小,其中的每个文档都代表主节点上执行的一个操作,oplog会包含所有对数据有修改的的操作(查询操作不会记录),默认下,oplog大小会占用64位的实例5%的可用磁盘空间。
mongo复制的过程:主节点应用业务操作修改到数据库中,然后记录这些操作到oplog中,从节点复制这些oplog,然后应用这些修改。ps:这些操作是异步的。如果从节点的操作已经被主节点落下很远,oplog日志在从节点还没执行完,oplog可能已经轮滚一圈了,从节点跟不上同步,复制就会停下,从节点需要重新做完整的同步,为了避免此种情况,尽量保证主节点的oplog足够大,能够存放相当长时间的操作记录。


    > use local
    >  db.oplog.rs.find()             //查看.oplog
    > db.oplog.rs.stats()             //查看.oplog内容
    > rs.printReplicationInfo()    //查询oplog的大小及保存的操作记录持续的时长

MongoDB复制集管理优化_第6张图片

  • 这里仅是单实例27018的修改,其他实例参照如下
  • 关闭服务

     # mongo --port 27018
     > use admin
     > db.shutdownServer()      //关闭服务
  • 注销replication:相关启动参数,并修改port端口号27028

    # vim /etc/mongod2.conf 

    MongoDB复制集管理优化_第7张图片

  • 备份当前节点的所有oplog记录

    # mongodump --port 27028 --db local --collection 'oplog.rs'
    # mongo --port 27028
    > use local
    > db.oplog.rs.drop()    //删除原来的oplog
    > db.runCommand( { create: "oplog.rs", capped: true, size: (2 * 1024 * 1024 * 1024) } )    //创建新的
    > use admin
    > db.shutdownServer()

    MongoDB复制集管理优化
    MongoDB复制集管理优化_第8张图片

  • 开启replication:相关启动参数,并修改port端口号27018

    # vim /etc/mongod2.conf 

    MongoDB复制集管理优化_第9张图片

    mongod -f /etc/mongod2.conf

    mongo //进入主节点

    rs.stepDown() //让出主节点位置

  • 部署认证复制
  • 在主节点创建root用户

    kgcrs:PRIMARY> use admin
    kgcrs:PRIMARY> db.createUser({"user":"root","pwd":"123","roles":["root"]})
  • 生成4个实例的密钥文件

     # cd /usr/bin/
     # echo "kgcrs key"> kgcrskey1
     # echo "kgcrs key"> kgcrskey2
     # echo "kgcrs key"> kgcrskey3
     # echo "kgcrs key"> kgcrskey4
     # chmod 600 kgcrskey{1..4}
    
     # vim /etc/mongod.conf  (mongod2.conf /mongod3.conf/mongod4.conf 都要改)
    security:
       keyFile: /usr/bin/kgcrskey1     //(分别为 kgcrskey2、kgcrskey3、kgcrskey4)
       clusterAuthMode: keyFile
  • 4个实例依次重启

    # mongod -f /etc/mongod.conf --shutdown
    # mongod -f /etc/mongod.conf
  • 进入主节点验证

    > show dbs   #无法查看数据库
    > rs.status()   #无法查看复制集

    MongoDB复制集管理优化_第10张图片

    > use admin    #身份登录验证
    > db.auth("root","123")
    > rs.status()  #可以查看数据库
    > show dbs    #可以查看复制集

    MongoDB复制集管理优化_第11张图片