MongoDB副本集与分片综合应用

一、MongoDB 副本集
1.1、MongoDB复制
在mongodb学习阶段，一般用的都是单台服务器，一个mongod服务进程。如果仅仅作为学习开发是可以的，但是如果用到生产环境，风险会很高，例如服务器崩溃、硬件出现问题，最坏的情况是磁盘或网络出问题可能会导致数损坏或数据不可访问。

MongoDB复制是将数据同步在多个服务器的过程。
复制提供了数据的冗余备份，并在多个服务器上存储数据副本，提高了数据的可用性， 并可以保证数据的安全性。

1.2、MongoDB副本集模式的好处：
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。
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。
1.3、副本集集群状态
在一个MongoDB副本集集群中，各个服务器有以下几种状态：

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，复制集将投票选出一个备节点成为新的主节点。
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。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。
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。
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。
1.4、副本集
副本集是一组维护相同数据集的mongod实例。

副本集是一组服务器，其中有一个是主服务器(primary)，用于处理客户端请求;还有多个备份服务器(secondary)，用于保存主服务器的数据副本。如果主服务器崩溃了，备份服务器会自动将其中一个成员升级为新的主服务器。

MongoDB复制结构图如下所示：