MongoDB入门实战教程(2)

上一篇我们了解了MongoDB的基本概念与单节点环境搭建,本篇我们来学习如何搭建一个高可用的复制集集群。

1 关于MongoDB复制集

MongoDB复制集的主要意义在于实现服务的高可用,它是MongoDB的一个原生的高可用设计,不需我们额外引入一些组件来实现,因此实现起来相当便利

主要功能

一是数据写入时将数据迅速地复制到另一个独立的节点上;

二是在接受写入的节点发生故障时自动选举出一个新的替代节点;

附加功能

数据分发:将数据从一个区域复制到另一个区域,减少另一个区域的度延迟;

读写分离:不同类型的压力分别在不同的节点上执行;

异地容灾:在数据中心故障时快速切换到异地;

典型结构

一个典型的MongoDB复制集由3个以上具有投票权的节点组成:

(1)一个主节点(Primary),接受写入操作和选举时投票;

(2)两个(或多个)从节点(Secondary),复制主节点上的新数据和选举时投票;

如何复制

当一个Mongo的修改操作(CRUD)成功,在主节点时它对数据的操作会被记录下来,这些记录被称为oplog,并传递给从节点。从节点通过不断获取新进入主节点的oplog,并在自己的数据上进行回放,以此保持和主节点的数据一致。

如何选举

具有投票权的节点之间两两互相发送心跳,当5次心跳未收到时则会判断节点为失联。如果失联的是主节点,从节点会发起选举,选出新的主节点。如果失联的是从节点,不会产生新的选举。

整个选举过程基于Raft一致性算法实现,选举成功的必要条件是大多数投票节点存活(这也是为啥大多数需要选举的中间件集群要保持奇数个节点的原因),整个复制集中可以<=50个,但具有投票权的节点<=7个。

2 实践准备工作

准备VMware Workstation

跟上一篇一样,这次我们仍然会通过VMware Workstation启动几个虚拟机来完成搭建实践。

准备三台CentOS 7.x虚拟机

这里模拟的是三个Mongo节点的主从复制集,因此分别命名为mongo-master、mongo-slave1、mongo-slave2。

为了较好的模拟,在三个虚拟机中分别配置一下hosts文件:

vi /etc/hosts

在hosts文件中加入以下内容(IP地址为你配置的虚拟机IP):

192.168.58.100 mongo-master
192.168.58.101 mongo-slave1
192.168.58.102 mongo-slave2

可以验证一下能否通过主机名互相ping通。

下载Mongo Server到三台虚拟机

下载地址:https://www.mongodb.com/try/download/community

目前Server社区版最新版本为4.4.5:

这里,我们复制到的目录假设为:/usr/local/mongodb/tgz

复制完成后,分别进行解压压缩包,然后将其重命名:

tar -zvxf mongodb-linux-x86_64-rhel70-4.4.5.tgz
mv ./mongodb-linux-x86_64-rhel70-4.4.5 /usr/local/mongodb

准备三个Mongo节点的目录和文件

进入目录:cd /usr/local/mongodb

创建db目录:mkdir /usr/local/mongodb/data/db

创建日志目录:mkdir /usr/local/mongodb/logs

创建日志文件:touch /usr/local/mongodb/logs/mongodb.log

准备三个Mongo节点的配置文件

进入目录:cd /usr/local/mongodb

创建mongo配置文件:vi mongodb.conf

复制以下内容进入mongodb.conf:

systemLog:
  destination: file
  path: /usr/local/mongodb/logs/mongodb.log # log path
  logAppend: true
storage:
  dbPath: /usr/local/mongodb/data/db # data directory
net:
  bindIp: 0.0.0.0
  port: 27017 # port
replication:
  replSetName: localrs
processManagement:
  fork: true

添加三个Mongo节点的环境变量

修改profile文件:

cat >>/etc/profile<<"EOF"
>export PATH=$PATH:/usr/local/mongodb/bin
>EOF

刷新profile文件:

source /etc/profile

修改.bashrc文件:

cat >>/root/.bashrc<<"EOF"
>export PATH="$PATH:/usr/local/mongodb/bin"
>EOF

这时可以在任何目录下输入mongo命令就可以进入mongo了。

添加三个Mongo节点的开机启动

进入system目录:cd /lib/systemd/system

执行以下命令:

cat >>mongodb.service<<"EOF"

在>提示符下复制以下内容:

[Unit]
Description=mongodb
After=network.target remote-fs.target nss-lookup.target

[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/local/mongodb/bin/mongod --config /usr/local/mongodb/mongodb.conf
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/usr/local/mongodb/bin/mongod --shutdown --config /usr/local/mongodb/mongodb.conf
PrivateTmp=true

[Install]
WantedBy=multi-user.target

输入EOF结束。

然后,设置mongodb.service的执行权限:

chmod +x mongodb.service

最后,设置mongodb.service开机自启动:

systemctl enable mongodb.service

3 快速配置MongoDB复制集

在主节点配置复制集

进入mongo shell:mongo

>rs.initiate()local
rs:SECONDARY> rs.add("mongo-slave1:27017") # 注意这里master节点还处于SECONDARY角色了
localrs:PRIMARY> rs.add("mongo-slave2:27017") # 注意这里master节点已经被选为PRIMARY角色了

在两个从节点配置复制集

localrs:SECONDARY>rs.secondaryOk()

测试复制集是否可用

首先,在主节点进入shell并插入一条数据:

localrs:PRIMARY>db.yzjc.insertOne({"name":"cscec-jc-team"})
localrs:PRIMARY> db.yzjc.find().pretty()
{ "_id" : ObjectId("608b74155839b06ac76a938d"), "name" : "cscec-jc-team" }

然后,分别在两个从节点查询刚刚在主节点新插入的数据是否已经同步:

localrs:SECONDARY> db.yzjc.find().pretty()
{ "_id" : ObjectId("608b74155839b06ac76a938d"), "name" : "cscec-jc-team" }

可以看到,已经同步到了两个从节点了。

参考资料

唐建法,《MongoDB高手课》(极客时间)

郭远威,《MongoDB实战指南》(图书)

△推荐订阅学习

 

posted @ 2021-06-06 22:29  EdisonZhou  阅读(26)  评论(0编辑  收藏  举报