MongoDB 副本集，偶数节点问，分片，地理空间查询

副本集

Windows创建副本集步骤：

（1）创建3个数据目录和3个日志文件：

cd C:\mongodb\data
md mongo1
md mongo2
md mongo3
md logs/mongo1.log
md logs/mongo2.log
md logs/mongo3.log

（2）接下来启动Mongo服务器。加上replSet标记，取名为book,并指定端口。打开rest标记，这样就能用web接口。设置bind_ip，允许远程访问。指定日志文件。

mongod --replSet book --dbpath mongo1 --port 27011 --rest --bind_ip localIP --logpath logs\mongo1.log --smallfiles --oplogSize 128

mongod --replSet book --dbpath mongo2 --port 27012 --rest --bind_ip localIP --logpath logs\mongo2.log --smallfiles --oplogSize 128

mongod --replSet book --dbpath mongo3 --port 27013 --rest --bind_ip localIP --logpath logs\mongo3.log --smallfiles --oplogSize 128

（3）初始化副本集，启动一个mongo shell，连接一个服务器，执行rs.initiate()函数

mongo IP:27011

>cfg = {
 '_id':'book',
 'members':[
 {'_id':0, 'host': 'localIP:27011'},
 {'_id':1, 'host': 'localIP:27012'},
 {'_id':2, 'host': 'localIP:27013'}
 ]
 }

>rs.initiate(cfg)

（4）此时服务器执行rs.status()查看主从服务器的信息

插入一条数据

>db.echo.insert({say:"hello"})

（5）默认只有主节点有读写权限，从节点没有读写权限，可以用一下命名来设置从节点的读权限

mongo IP:27012
>db.echo.find({}) 
>db.getMongo().setSlaveOk()
>db.echo.find({})

偶数节点的问题

复制的概念很容易接受，写入一个MongoDB服务器，把数据复制到改副本集的其他服务器上。如果一个服务器不可用，其他服务器中的一个服务器会提升为主节点，并响应请求。但除了服务器崩溃之外，还有其他方式导致服务器不可用。有时候，节点之间的网络连接断了。在这种情况下，Mongo规定，如果大部分网络还能通讯，就认为网络还有效。

MongoDB希望副本集中总节点数为奇数。例如，考虑5个节点的网络。如果两连接问题导致它分裂成2节点和3节点的片段，较大的片段明显占了多数，可以选出一个主节点，继续响应请求。如果没有明显的多数，就无法选出。

有时候你可能不希望用奇数台服务器来复制数据。此时，要么可以启动一个仲裁者（一般推荐），要么增加服务器的投票权重（一般不推荐）。在Mongo中，仲裁者（arbiter）是副本集中参与投票，但不复制数据的服务器。像启动其他服务器一样启动它，但在配置中设一个标识，像这样

{_id:3,host:'localIP:27013',arbiterOnly:true}

分片

分片的概念

Mongo存在的一个核心理由，就是安全而快速的处理非常大的数据集。实现这个目标最清楚的方法，就是按照值的范围进行横向分片，简称分片（sharding）。不同于一个服务器存放一个集合的所有值，把有些范围的值切分到其他服务器上。例如，在电话号码的集合中，可以将所有<1-500-000-0000的电话号码放到Mongo服务器A上，将>=1-500-000-0000的放到服务器B上。Mongo通过自动分片、自动管理这种划分，从而使这样做变得更容易。

分片设置的步骤

（1）启动非复制的Mongo服务器

cd C:\mongodb\data
md mongo4
md mongo5
mongod --shardsvr --dbpath mongo4 --port 27014
mongod --shardsvr --dbpath mongo5 --port 27015

（2）现在需要一个服务器，实际追踪键。假定创建了一个表，按字母顺序保存城市的名称。需要某种方式知道（举个例子）以A~N开头的城市放在服务器4上，以O~Z开头的城市放在服务器5上面。在Mongo中，创建一个config服务器（它也是一个常规的mongod），追踪哪个服务器（mongo4或mongo5）拥有哪些值。

md mongoconfig
mongod --configsvr --dbpath mongoconfig --port 27016

（3）最后，需要运行第4个服务器，名为mongos，它是对客户的一个单点入口。monogs服务器将连接到mongoconfig服务器，追踪放在上面的分片信息。设置端口为27020，chunkSize 是1。（chunkSize是1MB，是允许的最小值，或为更大的数字）通过–confiddb标识，让mongos指向配置服务器和端口。

mongos --configdb localIP:27016 --chunkSize 1 --port 27020

（4）mongos漂亮的地方在于，它是一个全功能mongod服务器的轻量级副本。对mongod发出的几乎所有命令，都可以对mongos发出，这使它成为了客户端与多个分片服务器之间的完美中介。下面是服务器的设置图：

（5）现在打开mongos服务器的控制台，进入admin数据库。要配置一些分片。

mongo localIP:27020/admin
>db.runCommand({addshard:"localIP:27014"})
>db.runCommand({addshard:"localIP:27015"})

（6）这样设置之后，就要给出需要分片的数据库和集合，以及分片所依据的字段（在例子中，是城市的名称）

>db.runCommand({enablesharding:"test"})
>db.runCommand({shardcollection:"test.cities",key:{name:1}})

（7）完成设置之后，加载一些数据（mongo_cities1000.json）

mongoimport -h localIP:27020 -db test --collection cities \
--type json mongo_cities1000.json

通过mongo控制台，输入use test，从admin环境回到test环境

地理空间查询

概念

Mongo地理空间查询的秘诀在于索引。这是一种特殊形式的索引地理数据，名为geohash,不仅能在任意的查询中快速找到具体的值或范围，而且能快速找到附近的值。

具体操作步骤

1.登陆mongos

>mongo localIP:27020

2.建立索引

>db.cities.ensureIndex({location:"2d"})

3.寻找附近的值（对于分片和不分片的集合结果都是一样的）

>db.cities.find({location:{$near:[45.52,-122.67]}}).limit(5)
>db.runCommand({geoNear:'cities',near:[45.52,-122.67],num:5,maxDistance:1})