MongoDB實戰（9）Replica Sets 副本集（上）

MongoDB 支持在多個機器中通過異步復制達到故障轉移和實現冗余。多機器中同一時刻只
有一臺是用于寫操作。正是由于這個情況,為 MongoDB 提供了數據一致性的保障。擔當
Primary 角色的機器能把讀操作分發給 slave。

MongoDB 高可用可用分兩種:
1、Master-Slave 主從復制:
只需要在某一個服務啟動時加上–master 參數,而另一個服務加上–slave 與–source 參數,
即可實現同步。MongoDB 的最新版本已不再推薦此方案。
2、Replica Sets 復制集:
MongoDB 在 1.6 版本對開發了新功能 replica set,這比之前的 replication 功能要強大一
些,增加了故障自動切換和自動修復成員節點,各個 DB 之間數據完全一致,大大降低了維
護成功。建議使用 replica set,replica set故障切換完全自動。
Replica Sets 的結構非常類似一個集群。是的,你完全可以把它當成集群,因為它確實跟集群實現的作用是一樣的,其中一個節點如果出現故障,其它節點馬上會將業務接過來而無須停機操作。

一、部署 Replica Sets

1、 創建數據文件存儲路徑

root@Jane:/home/jane# mkdir -p /data/data/r0
root@Jane:/home/jane# mkdir -p /data/data/r1
root@Jane:/home/jane# mkdir -p /data/data/r2

2、 創建日志文件路徑

root@Jane:/home/jane# mkdir -p /data/log

3、創建主從 key 文件,用于標識集群的私鑰的完整路徑,如果各個實例的 key file 內容不一
致,程序將不能正常用。

root@Jane:/# mkdir -p /data/key
root@Jane:/# echo 'this is rs1 super secret key' > /data/key/r0
root@Jane:/# echo 'this is rs1 super secret key' > /data/key/r1
root@Jane:/# echo 'this is rs1 super secret key' > /data/key/r2
root@Jane:/data/key# chmod 600 r*

4、啟動 3 個實例

root@Jane:/# mongod --replSet rs1 --keyFile /data/key/r0  --port 28010 --dbpath /data/data/r0 --logpath /data/log/r0.log --logappend --fork
root@Jane:/# mongod --replSet rs1 --keyFile /data/key/r1  --port 28011 --dbpath /data/data/r1 --logpath /data/log/r1.log --logappend --fork
root@Jane:/# mongod --replSet rs1 --keyFile /data/key/r2  --port 28012 --dbpath /data/data/r2 --logpath /data/log/r2.log --logappend --fork

5、配置及初始化 Replica Sets

其中的{_id:0,host:'127.0.0.1:28010',priority:1}說明一下：

--成員 IP 及端口,priority=1 指 PRIMARY

6、初始化配置

> rs.initiate(config_rs1);
{
"info" : "Config now saved locally.  Should come online in about a minute.",
"ok" : 1
}

7、查看復制集狀態

rs.status()
{
"set" : "rs1",
"date" : ISODate("2013-11-21T08:30:06Z"),
"myState" : 1,
"members" : [
{
"_id" : 0,
"name" : "127.0.0.1:28010",
"health" : 1,#--1 表明正常; 0 表明異常
"state" : 1,#-1 表明是 Primary; 2 表明是 Secondary;
"stateStr" : "PRIMARY",#--表明此機器是主庫
"uptime" : 9315,
"optime" : Timestamp(1385013939, 1),
"optimeDate" : ISODate("2013-11-21T06:05:39Z"),
"self" : true
},
{
"_id" : 1,
"name" : "127.0.0.1:28011",
"health" : 1,
"state" : 2,
"stateStr" : "SECONDARY",
"uptime" : 8662,
"optime" : Timestamp(1385013939, 1),
"optimeDate" : ISODate("2013-11-21T06:05:39Z"),
"lastHeartbeat" : ISODate("2013-11-21T08:30:04Z"),
"lastHeartbeatRecv" : ISODate("2013-11-21T08:30:04Z"),
"pingMs" : 0,
"syncingTo" : "127.0.0.1:28010"
},
{
"_id" : 2,
"name" : "127.0.0.1:28012",
"health" : 1,
"state" : 2,
"stateStr" : "SECONDARY",
"uptime" : 8660,
"optime" : Timestamp(1385013939, 1),
"optimeDate" : ISODate("2013-11-21T06:05:39Z"),
"lastHeartbeat" : ISODate("2013-11-21T08:30:04Z"),
"lastHeartbeatRecv" : ISODate("2013-11-21T08:30:05Z"),
"pingMs" : 0,
"syncingTo" : "127.0.0.1:28010"
}
],
"ok" : 1
}

還可以用 isMaster 查看 Replica Sets 狀態。

rs1:PRIMARY> rs.isMaster()
{
"setName" : "rs1",
"ismaster" : true,
"secondary" : false,
"hosts" : [
"127.0.0.1:28010",
"127.0.0.1:28012",
"127.0.0.1:28011"
],
"primary" : "127.0.0.1:28010",
"me" : "127.0.0.1:28010",
"maxBsonObjectSize" : 16777216,
"maxMessageSizeBytes" : 48000000,
"localTime" : ISODate("2013-11-21T08:39:09.364Z"),
"ok" : 1
}

二、主從操作日志 oplog
MongoDB 的 Replica Set 架構是通過一個日志來存儲寫操作的,這個日志就叫做”oplog”。
oplog.rs 是一個固定長度的 capped collection,它存在于”local”數據庫中,用于記錄 Replica
Sets 操作日志。在默認情況下,對于 64 位的 MongoDB,oplog 是比較大的,可以達到 5%的磁
盤空間。oplog 的大小是可以通過 mongod 的參數”—oplogSize”來改變 oplog 的日志大小。

具體看一下例子吧：

字段說明:
ts: 某個操作的時間戳
op: 操作類型,如下:
    i: insert
    d: delete
    u: update
ns: 命名空間,也就是操作的 collection name
o: document 的內容

查看 master 的 oplog 元數據信息:

rs1:PRIMARY> db.printReplicationInfo()
configured oplog size:   3694.1673828125004MB
log length start to end: 10772secs (2.99hrs)
oplog first event time:  Thu Nov 21 2013 14:05:39 GMT+0800 (CST)
oplog last event time:   Thu Nov 21 2013 17:05:11 GMT+0800 (CST)
now:                     Thu Nov 21 2013 17:16:37 GMT+0800 (CST)
rs1:PRIMARY>

字段說明:
configured oplog size:配置的 oplog 文件大小

log length start to end:oplog日志的啟用時間段

oplog first event time:第一個事務日志的產生時間

oplog last event time:最后一個事務日志的產生時間
now:現在的時間

查看 slave 的同步狀態:

rs1:PRIMARY> db.printSlaveReplicationInfo()
source:   127.0.0.1:28011
syncedTo: Thu Nov 21 2013 17:05:11 GMT+0800 (CST)
= 1644 secs ago (0.46hrs)
source:   127.0.0.1:28012
syncedTo: Thu Nov 21 2013 17:05:11 GMT+0800 (CST)
= 1644 secs ago (0.46hrs)
rs1:PRIMARY>

字段說明:
source:從庫的 IP 及端口

syncedTo:目前的同步情況,延遲了多久等信息

三、主從配置信息

在 local 庫中不僅有主從日志 oplog 集合 ,還有一個集合用于記錄主從配置信息 –
system.replset

從這個集合中可以看出,Replica Sets 的配置信息,也可以在任何一個成員實例上執行 rs.conf()
來查看配置信息。