征服 Mongodb 之 主从复制&集群复制

廉颇老矣,尚可饭否?然也!

Mongodb的研究总是断断续续,需要持续经营,将其积累,为日后的工作提供参考。

年底了,把今年用到的东西做个收敛。把这个年初就写了点的东西再好好收拾收拾。

今天尝试一把复制集群ReplicateSet模式,做个小总结,后续在这个帖子上不断填充。

 

集群配置相关链接:

征服 Mongodb 之 安装与系统服务配置

征服 Mongodb 之 主从复制&集群复制

 

基本操作相关链接:

征服 Mongodb 之 常用命令、基本数据类型  

征服 Mongodb 之 Modifier初识

征服 Mongodb 之 Modifier增强

征服 Mongodb 之 CRUD

 

一、主从复制

一般数据库都会用到这种最通用的模式——主从模式。这种方式简单灵活,可用于备份、故障恢复,读扩展。为了平衡负载,一般通过读写分离模式,即主库写、从库读。

 

 

假设我们有两台MongoDB服务器,10.11.20.140和10.11.20.139。如果要配置主从复制,可参考如下实现:

 

Master(10.11.20.140):

 

port = 27017
dbpath = /data/db
logpath = /var/log/mongodb.log
logappend = true 
journal = true
pidfile = /var/run/mongodb.pid
fork = true
master = true

  

注意:

master=true

 

Slave(10.11.20.139):

 

port=27017
dbpath = /data/db
logpath = /var/log/mongodb.log
logappend = true 
journal = true
fork = true
slave = true
source = 10.11.20.140:27017

  

 注意:

slave=true

source=10.11.20.140:27017

上述配置,即可完成Master-Slave

 

简单测试下,在Master(10.11.20.140)上写数据,在Slave(10.11.20.139)上读出。

Master写入:

 

mongo 10.11.20.140:27017
MongoDB shell version: 2.0.7
connecting to: 10.11.20.140:27017/test
> db.test.save( { a: 1 } )

 

Slave 读出:

 

mongo 10.11.20.139:27017
MongoDB shell version: 2.0.7
connecting to: 10.11.20.139:27017/test
> db.test.find()
{ "_id" : ObjectId("502cccaf2d44738c3b181391"), "a" : 1 }
>

 

 完成主从同步!

 

   注意:如果这是配置了“auth = false”,主从同步可能失败。

 

二、集群复制

主从复制虽然可以承受一定的负载压力,但这种方式仍然是一个单点,如果主库挂了,数据写入就成了风险。如果,当主库挂掉的时候,可以在访问ip不变的前提下,自动将从库作为主库使用,是不是就能避免这种风险?貌似这又涉及到Linux上的服务KeepAlive等等。

在Mongodb中,提供了一种优于主从模式的集群复制(ReplicateSet)。最理想的模式是,节点之间不分特定的主从。任何一个节点都可以是主节点primary,而其他节点都是secondary,甚至可以通过投票方式选出主节点。

一般的集群复制,可以是如下这个结构:

征服 Mongodb 之 主从复制&集群复制_第1张图片
  

假设我们拥有3台Mongodb,192.168.158.130、192.168.158.131192.168.158.132。我们希望这3台Mongodb能够构建ReplicateSet模式,可以依照如下操作实现:

1. 配置副本集

假设我们这里的副本集定为snowolf,需要在mongodb配置文件中进行如下配置:

replSet = snowolf

   然后,我们启动这两台Mongodb,查看状态。

$ mongo 192.168.158.130
MongoDB shell version: 2.0.4
connecting to: 192.168.158.130/test
> rs.status()
{
        "startupStatus" : 3,
        "info" : "run rs.initiate(...) if not yet done for the set",
        "errmsg" : "can't get local.system.replset config from self or any seed (EMPTYCONFIG)",
        "ok" : 0
}
>

    这时候,复制集群还没有达到可用,需要进一步配置。

2. 配置成员

   这里可以在任一节点进行,通过rs.initiate(cfg)完成配置。

   先配置一个中间变量:

> cfg={_id:'snowolf',members:[ 
... {_id:0,host:'192.168.158.130:27017'},
... {_id:1,host:'192.168.158.131:27017'}]
... }
{
        "_id" : "snowolf",
        "members" : [
                {
                        "_id" : 0,
                        "host" : "192.168.158.130:27017"
                },
                {
                        "_id" : 1,
                        "host" : "192.168.158.131:27017"
                }
        ]
}

 接下来,需要让配置生效:

> rs.initiate(cfg)
{
        "info" : "Config now saved locally.  Should come online in about a minute.",
        "ok" : 1
}

如果如上所示,说明配置成功。

这时候,再看看当前的状态:

> rs.status()
{
        "set" : "snowolf",
        "date" : ISODate("2013-11-14T08:33:58Z"),
        "myState" : 1,
        "members" : [
                {
                        "_id" : 0,
                        "name" : "192.168.158.130:27017",
                        "health" : 1,
                        "state" : 1,
                        "stateStr" : "PRIMARY",
                        "optime" : {
                                "t" : 1384417894000,
                                "i" : 1
                        },
                        "optimeDate" : ISODate("2013-11-14T08:31:34Z"),
                        "self" : true
                },
                {
                        "_id" : 1,
                        "name" : "192.168.158.131:27017",
                        "health" : 1,
                        "state" : 2,
                        "stateStr" : "SECONDARY",
                        "uptime" : 137,
                        "optime" : {
                                "t" : 1384417894000,
                                "i" : 1
                        },
                        "optimeDate" : ISODate("2013-11-14T08:31:34Z"),
                        "lastHeartbeat" : ISODate("2013-11-14T08:33:57Z"),
                        "pingMs" : 348
                }
        ],
        "ok" : 1
}

 我们在一开始,并没有强制设定哪个IP是primary节点,哪个是secondary节点。这完全由Mongodb集群来决定。

这时在命令行下,提示符也发生了变化。

Primary节点:

PRIMARY>

Secondary节点:

SECONDARY>

别急,这时候还没有大功告成,如果直接在secondary上操作,会发生如下错误:

SECONDARY> db.t.find()
error: { "$err" : "not master and slaveok=false", "code" : 13435 }

需要告知Mongodb集群,从哪台机器上进行读操作:

SECONDARY> rs.slaveOk()
not master and slaveok=false

 这时就不会有刚才的错误了。

测试:

在primary节点写入操作:

PRIMARY> db.t.insert({uid:12345})
PRIMARY> db.t.find()
{ "_id" : ObjectId("52848f782c6dd18b00fdf65d"), "uid" : 12345 }

 在secondary节点读操作:

SECONDARY> db.t.find()
{ "_id" : ObjectId("52848f782c6dd18b00fdf65d"), "uid" : 12345 }

 

似乎大功告成,如果这时候我们把primary节点停掉,在secondary节点执行写操作,就会发生如下错误提示:

SECONDARY> db.t.insert({uid:12345})
not master

 如果只有2台Mongodb,配置复制集群还不够安全,需要1个外在角色调整各个节点的角色。


征服 Mongodb 之 主从复制&集群复制_第2张图片
  这些节点包括:

  1. statndard 常规节点,存储一份完整的数据副本,参与投票,可以成为活跃节点,即primary节点
  2. passive 只做存储,参与投票
  3. arbiter 仲裁者只投票,不复制数据,也不能成为活跃节点

当Primary宕掉后,可以通过Arbiter在Secodarys中选举一个Primary节点,避免单点故障。

征服 Mongodb 之 主从复制&集群复制_第3张图片

 

现在,我们可以增加一个仲裁节点,只负责仲裁,不做数据存储。

PRIMARY> rs.addArb("192.168.158.132:27017")
{ "ok" : 1 }

 仲裁节点命令行提示:

 

ARBITER>
  

这时候,再看各个节点的状态,也发生了变化:

PRIMARY> rs.status()
{
        "set" : "snowolf",
        "date" : ISODate("2013-11-14T09:07:39Z"),
        "myState" : 1,
        "members" : [
                {
                        "_id" : 0,
                        "name" : "192.168.158.130:27017",
                        "health" : 1,
                        "state" : 2,
                        "stateStr" : "SECONDARY",
                        "uptime" : 390,
                        "optime" : {
                                "t" : 1384420036000,
                                "i" : 1
                        },
                        "optimeDate" : ISODate("2013-11-14T09:07:16Z"),
                        "lastHeartbeat" : ISODate("2013-11-14T09:07:39Z"),
                        "pingMs" : 1
                },
                {
                        "_id" : 1,
                        "name" : "192.168.158.131:27017",
                        "health" : 1,
                        "state" : 1,
                        "stateStr" : "PRIMARY",
                        "optime" : {
                                "t" : 1384420036000,
                                "i" : 1
                        },
                        "optimeDate" : ISODate("2013-11-14T09:07:16Z"),
                        "self" : true
                },
                {
                        "_id" : 2,
                        "name" : "192.168.158.132:27017",
                        "health" : 1,
                        "state" : 7,
                        "stateStr" : "ARBITER",
                        "uptime" : 23,
                        "optime" : {
                                "t" : 1384419192000,
                                "i" : 1
                        },
                        "optimeDate" : ISODate("2013-11-14T08:53:12Z"),
                        "lastHeartbeat" : ISODate("2013-11-14T09:07:38Z"),
                        "pingMs" : 295147904
                }
        ],
        "ok" : 1
}

 如果这时候,我们把primary节点停掉,是否还会影响集群的稳定性?

由于存在arbiter节点,如果primary节点宕掉,剩余的secondary会被选为primary节点,继续提供服务。酷

 

至此,主从复制、集群复制完成配置。

 

疑问,这个小集群里,是如何判断谁是Master节点、Primary节点呢?

对比三个节点对自身节点性质的判断:

Primary:

 

PRIMARY> db.isMaster()
{
        "setName" : "snowolf",
        "ismaster" : true,
        "secondary" : false,
        "hosts" : [
                "192.168.158.130:27017",
                "192.168.158.131:27017"
        ],
        "arbiters" : [
                "192.168.158.132:27017"
        ],
        "primary" : "192.168.158.130:27017",
        "me" : "192.168.158.130:27017",
        "maxBsonObjectSize" : 16777216,
        "ok" : 1
}
Secondary:

 

SECONDARY> db.isMaster()
{
        "setName" : "snowolf",
        "ismaster" : false,
        "secondary" : true,
        "hosts" : [
                "192.168.158.131:27017",
                "192.168.158.130:27017"
        ],
        "arbiters" : [
                "192.168.158.132:27017"
        ],
        "primary" : "192.168.158.130:27017",
        "me" : "192.168.158.131:27017",
        "maxBsonObjectSize" : 16777216,
        "ok" : 1
}

 Arbiter:

ARBITER> db.isMaster()
{
        "setName" : "snowolf",
        "ismaster" : false,
        "secondary" : false,
        "hosts" : [
                "192.168.158.131:27017",
                "192.168.158.130:27017"
        ],
        "arbiters" : [
                "192.168.158.132:27017"
        ],
        "primary" : "192.168.158.130:27017",
        "arbiterOnly" : true,
        "me" : "192.168.158.132:27017",
        "maxBsonObjectSize" : 16777216,
        "ok" : 1
}

 

我想,大家应该看明白了。酷访问任意节点,都可以找到活跃节点的IP。

 

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