mongodb副本集的docker化安装

1. 定义

一般只要生产环境就需要考虑冗余设计，保证在某一台服务器由于某种原因宕机后服务还可以正常运行。

mongo副本集是一组服务器，其中有一个主服务器（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，备份服务器就会自动将其中一个成员升级为新的主服务器。

副本集在选主的过程中有一个很重要的概念叫“大多数（majority）”，选择主节点需要由大多数决定，主节点只有在得到大多数支持时才能继续作为主节点，写操作被复制到大多数成员时，这个写操作就是安全的。这里的大多数被定义为“副本中一半以上成员”。这些副本集中的成员挂了或者不可用，并不会影响“大多数”，因为“大多数”是基于副本集的配置来计算的，如下表：

那怎样才能算大多数

1	1
2	2
3	2
4	3
5	3
6	4
7	4

副本集中通过设置priority的值来决定优先权的大小，这个值的范围是0--100，值越大，成为主的优先权越高。

目前读写分离的几种模式：

primary	主节点，默认模式，读操作只在主节点，如果主节点不可用，报错或者抛出异常。
primaryPreferred	首选主节点，大多情况下读操作在主节点，如果主节点不可用，如故障转移，读操作在从节点
secondary	从节点，读操作只在从节点， 如果从节点不可用，报错或者抛出异常。
secondaryPreferred	首选从节点，大多情况下读操作在从节点，特殊情况（如单主节点架构）读操作在主节点。
nearest	最邻近节点，读操作在最邻近的成员，可能是主节点或者从节点

 

2. 安装

有了以上概念，就开始来部署副本集，我们设计3个mongo节点，分别如下：

名称	数据存储位置	优先级	docker映射端口	mongo启动端口
mongo1	/data/mongo/data1	1	27117	27017
mongo2	/data/mongo/data2	0.5	27217	27017
mongo3	/data/mongo/data3	0.8	27317	27017

那么开始启动mongo容器：

docker run --name mongo1 -v /data/mongo/data1:/data/db -d  -p 27117:27017 mongo:3.4.2 --replSet ms
docker run --name mongo2 -v /data/mongo/data2:/data/db -d  -p 27217:27017 mongo:3.4.2 --replSet ms
docker run --name mongo3 -v /data/mongo/data3:/data/db -d  -p 27317:27017 mongo:3.4.2 --replSet ms

3个均启动完成，随便进入到一个容器里，如mongo1，并连接到数据库

[root@vhost18 mongo]# docker exec -it mongo1 bash
root@a04f48f03f1e:/#
root@a04f48f03f1e:/# mongo
MongoDB shell version v3.4.2
connecting to: mongodb://127.0.0.1:27017
MongoDB server version: 3.4.2
Welcome to the MongoDB shell.
For interactive help, type "help".
For more comprehensive documentation, see
http://docs.mongodb.org/
Questions? Try the support group
http://groups.google.com/group/mongodb-user
Server has startup warnings:
2018-12-24T09:06:15.245+0000 I CONTROL [initandlisten]
2018-12-24T09:06:15.246+0000 I CONTROL [initandlisten] ** WARNING: Access control is not enabled for the database.
2018-12-24T09:06:15.246+0000 I CONTROL [initandlisten] ** Read and write access to data and configuration is unrestricted.
2018-12-24T09:06:15.246+0000 I CONTROL [initandlisten]
2018-12-24T09:06:15.246+0000 I CONTROL [initandlisten]
2018-12-24T09:06:15.246+0000 I CONTROL [initandlisten] ** WARNING: /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled is 'always'.
2018-12-24T09:06:15.246+0000 I CONTROL [initandlisten] ** We suggest setting it to 'never'
2018-12-24T09:06:15.246+0000 I CONTROL [initandlisten]
2018-12-24T09:06:15.246+0000 I CONTROL [initandlisten] ** WARNING: /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag is 'always'.
2018-12-24T09:06:15.246+0000 I CONTROL [initandlisten] ** We suggest setting it to 'never'
2018-12-24T09:06:15.246+0000 I CONTROL [initandlisten]
>

传入配置并初始化：

config={_id:"ms",members:[{_id:0,host:"ip:27117", priority:1},{_id:1,host:"ip:27217", priority:0.5},{_id:2,host:"ip:27317", priority:0.8}]}

rs.initiate(config);

执行成功后是这样的：

节点在经过短暂的同步后，登陆mongo的控制台会显示成ms:PRIMARY，备份节点会显示成ms:SECONDARY，此时副本集就安装好了。

3. 验证

进入primary服务器，随便创建一个测试数据库和测试表数据：

ms:PRIMARY> use test
switched to db test
ms:PRIMARY> db.testCollection.insert({"key":"value"})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
ms:PRIMARY> db.testCollection.find()
{ "_id" : ObjectId("5c20a3d7c5d174307dc3d516"), "key" : "value" }

然后进入secondary服务器查一下数据，会出现如下结果：

ms:SECONDARY> use test
switched to db test
ms:SECONDARY> db.testCollection.find()
Error: error: {
    "ok" : 0,
    "errmsg" : "not master and slaveOk=false",
    "code" : 13435,
    "codeName" : "NotMasterNoSlaveOk"
}

这是因为secondary服务器在写多读少的应用使用Replica Sets来实现读写分离。通过在连接时指定或者在主库指定slaveOk，由secondary来分担读的压力，primary只承担写操作

此时为了检测设置为slaveOk，并重新查询一下，会出现如下结果：

ms:SECONDARY> rs.slaveOk()
ms:SECONDARY> db.testCollection.find()
{ "_id" : ObjectId("5c20a3d7c5d174307dc3d516"), "key" : "value" }

可以检测到副本集生效了。

这时候主动把primary宕机或者删除，就可以看到主节点转移到mongo3了，为什么呢，因为我们配置的时候mongo3的priority比mongo2高。

 4. 开启密码验证

副本集的验证与mongo单机开启验证不同：

mongo单机版本只需要在admin库中的system.user表里加好用户后就默认开启了验证模式。

mongo副本集在admin库中的system.user表里加好用户后，需要显示开启验证模式（启动参数添加：--auth），那么副本集之间的互相反问就需要用到keyFile了。

keyFile几个注意点：

1. 权限不能太大，不然会报“permissions on xxx are too open”
2. 权限不能太小，不然会报“permission denied”

因此我们在创建keyFile的时候首要先把权限赋值好：

openssl rand -base64 741 >  mongodb.key
chmod 600 mongodb.key 
#docker启动需要把赋为999
chown 999 mongodb.key 

添加用户，需要到主节点上进行添加

docker exec -it mongo1 bash
mongo
use admin
db.createUser({user: "admin",pwd: "password",roles: [ { role: "root", db: "admin" } ]})

添加好用户后重启副本集，启动带上验证和keyFile

docker rm -f mongo1 mongo2 mongo3

docker run --name mongo1 -v /data/mongo/data1:/data/db -v /data/mongo/config/mongodb.key:/mongodb.key -d -p 27117:27017 mongo:3.4.2 --replSet ms --keyFile=mongodb.key --auth

docker run --name mongo2 -v /data/mongo/data2:/data/db -v /data/mongo/config/mongodb.key:/mongodb.key -d -p 27217:27017 mongo:3.4.2 --replSet ms --keyFile=mongodb.key --auth

docker run --name mongo3 -v /data/mongo/data3:/data/db -v /data/mongo/config/mongodb.key:/mongodb.key -d -p 27317:27017 mongo:3.4.2 --replSet ms --keyFile=mongodb.key --auth

重启完成后进行验证，与上一步的验证一致。

这样带有权限验证的mongo副本集就创建完毕了。