Mongodb的副本集集群设置
mongodb副本集介绍
mongodb支持两种类型的集群架构：
- 类似于mysql的master/slave的主从复制集群，不过此集群已经很少使用了，貌似不支持故障自动转移；
- 副本集集群：多个节点共属于同一个副本集，有一个主节点和若干的从节点，主节点读写，从节点只读。支持故障自动转移，是目前常用的架构；
mongodb副本集工作原理
工作原理如下：
- mongodb有一个local库，此库记录了所有的mongodb副本集元数据和oplog信息，此库维护着oplog日志，此日志位于local库中的oplog.rc collection中，此collection只有开启了副本集功能加入副本集之后才会生成。oplog日志是有大小的，不像mysql的二进制日志可以一直写入。此日志大小默认为可用磁盘空间的5%，不满1G按照1G计算，大小可以自己定义；
- 主节点把所有的数据变化写入到oplog中，从节点复制主节点的oplog并保存到自己的oplog进行数据重现以保持主从节点的数据一致；
- 主节点每2秒往各从节点发送一次心跳信息，如果各从节点10秒钟还没有收到主节点的心跳信息则会触发选举；
注意：
- 副本集的节点个数至少需要3个以上，必须有一个仲裁节点，预防发生脑裂行为；
- 只有主节点才会写oplog，从节点只能从主节点复制oplog。但是每个节点都会持有一个oplog，因为所以节点（除了特殊节点）都可能会被选举为主节点；
mongodb选举影响因素
- 心跳信息
- 各节点优先级
- optime：数据副本新鲜度
- 网络连接
触发选举的因素
- 主节点收到stepDown指令
- 出现优先级更高的节点
- 主节点联系不到大多数节点
mongodb副本集的特殊节点
- 0优先级的节点：此节点可以和正常节点一样持有副本集，也可以参与选举，但是不会主动被选举为主节点。所以通常作为冷备节点使用，常用于异地容灾架构；
- 被隐藏的从节点：此节点首先必须是0优先级的节点，而且此节点对客户端不可见，在mongodb的很多状态信息中也看不到它，但是它有用选举权；
- 延迟复制节点：必须是0优先级节点，它也不能成为主节点，但是数据落后于主节点，常用于防止人工误删除数据；
- arbiter：仲裁节点，安装mongodb就行，不持有副本集，没有选举权；
mongodb副本集步骤
- 克隆所有的数据库；
- 复制oplog到本地，应用所有的数据改变操作；
- 为所有collection构建索引
副本集具体操作
- 副本集各节点配置文件需要添加如下配置：
- replSet:副本集名字 相同副本集节点都需要设置为一致的；
- replIndexprefetch:{none|_id_only|all} 实现索引预取，_id_only表示只取_id_字段索引；
- 启动mongodb服务，主节点执行rs.initiate()操作，初始化数据集；
- 主节点执行rs.add()，添加各从节点，此时执行rs.status()可以看到各个节点的信息，执行db.isMaster()可以查看自己是否为主节点；
- 从节点此时还无法进行读取操作，从节点执行rs.slaveOk()操作表示开启从节点读取操作，此时从节点可以正常查询数据；
- 各节点执行rs.printReplicationInfo()可以查看自己的oplog同步时间信息；
- 各节点执行rs.printSlaveReplicationInfo()可以查看各从节点是否落后于主节点；
- 此时主节点故障则其他从节点会自动进行切换操作，也可以执行rs.stepDown()操作手动把主节点下线，此时主节点会自动切换为从节点；
mongodb副本集常用操作命令：
rs.status() 查看副本集状态信息，包括各节点信息；
rs.initiate() 主节点用于进行副本集初始化；
rs.conf() 查看副本集配置信息
rs.reconf() 应用指定的副本集配置信息
rs.add() 添加从节点
rs.addArb() 添加仲裁节点
rs.stepDown() 手动把主节点下线
rs.freeze() 表示指定时间内不允许进行主节点切换
rs.remove() 删除指定从节点
rs.slaveOk() 从节点允许读操作
rs.printReplicationInfo() 查看自己的oplog time信息
rs.printSlaveReplicationInfo() 查看各从节点是否落后于主节点
db.isMaster() 查看自己是否为主节点
修改副本集conf信息：
- conf=rs.conf() 把当前配置信息赋值给一个变量；
- conf.members[1].priority=2 表示修改节点1的优先级为2。以此类推，所有配置都可以这样修改；
- rs.reconf(conf) 重新应用修改好的配置信息
配置副本集遇到的问题：
- 主节点无法加进从节点：
原因是从节点不能执行rs.initiate()操作，否则每个节点都会把自己变成主节点，再次添加会报错，提示节点ID都是相同的； - 从节点无法进行数据读取：
没有执行rs.slaveOK()的原因。注意：主节点可以读写，从节点只读。而且很多操作只能在主节点进行。
