MongoDB複製選舉原理及複製集管理

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一、MongoDB複製集的選舉原理

複製是基於動作記錄oplog，相當於MySQL中的二進位日誌，只記錄發生改變的記錄。複製是將主節點的oplog日誌同步應用到其他從節點的過程。

複製集的節點是通過選舉產生的。節點類型分為標準節點、被動節點和仲裁節點。

（1）只有標準節點可能被選舉為活躍節點，有選舉權。被動節點有完整副本，不可能成為活躍節點，有選舉權。仲裁節點不複製資料，不可能成為活躍節點，只有選舉權。

（2）priority值高者是標準節點，低者則為被動節點。

1.配置複製集的優先順序

配置4個節點的複製集，設定兩個標準節點，一個被動節點和一個仲裁節點。

> cfg={"_id":"kgcrs","members":[{"_id":0,"host":"192.168.113.177:27017","priority":100},{"_id":1,"host":"192.168.113.177:27018","priority":100},{"_id":2,"host":"192.168.113.177:27019","priority":0},{"_id":3,"host":"192.168.113.177:27020","arbiterOnly":true}]}> rs.initiate(cfg)  //啟動複製集kgcrs:PRIMARY> rs.isMaster()   //查看節點狀態

2.在主節點上對資料進行操作，查詢oplog日誌

kgcrs:PRIMARY> use kgckgcrs:PRIMARY> db.t1.insert({"id":1,"name":"tom"})kgcrs:PRIMARY> db.t1.insert({"id":2,"name":"jerry"})kgcrs:PRIMARY> db.t1.find()kgcrs:PRIMARY> db.t1.update({"id":2},{$set:{"name":"jack"}})kgcrs:PRIMARY> db.t1.remove({"id":1})

在MongoDB的local資料庫中可以查看oplog日誌。

kgcrs:PRIMARY> use localkgcrs:PRIMARY> show collections    oplog.rs    //顯示kgcrs:PRIMARY> db.oplog.rs.find()

3.類比主節點故障

如果主節點出現故障，另一個標準節點將會選舉成為新的主節點。

[[email protected] ~]# mongod -f /etc/mongod.conf --shutdownkilling process with pid: 6653[[email protected] ~]# mongo --port 27018kgcrs:PRIMARY> rs.status()

4.類比所有標準節點都出現故障

如果所有標準節點都出現故障，被動節點也不能成為主節點。

[[email protected] ~]# mongod -f /etc/mongod2.conf --shutdownkilling process with pid: 6685[[email protected] ~]# mongo --port 27019kgcrs:SECONDARY> rs.status()

二、MongoDB複製集管理

複製集管理組件括配置從節點可以讀取資料、查看複製集狀態資訊、更改oplog大小、配置帶認證的複製集。

1.配置允許在從節點讀取資料。

預設MongoDB複製集的從節點不能讀取資料，可以使用rs.slaveOk()命令允許能夠在從節點讀取資料。

重新啟動兩個標準節點，串連到複製集的其中一個從節點，配置其允許讀取資料。

mongod -f /etc/mongod.conf mongod -f /etc/mongod2.conf 

[[email protected] ~]# mongo --port 27018kgcrs:SECONDARY> show dbs

kgcrs:SECONDARY> rs.slaveOk()kgcrs:SECONDARY> show dbs

2.查看複製狀態資訊

可以使用rs.printReplicationInfo()和rs.printSlaveReplicationInfo()命令來查看複製集狀態。

kgcrs:SECONDARY> rs.help()kgcrs:SECONDARY>  rs.printReplicationInfo()configured oplog size:   990MBlog length start to end: 2974secs (0.83hrs)oplog first event time:  Tue Jul 17 2018 14:36:27 GMT+0800 (CST)oplog last event time:   Tue Jul 17 2018 15:26:01 GMT+0800 (CST)now:                     Tue Jul 17 2018 15:26:02 GMT+0800 (CST)kgcrs:SECONDARY> rs.printSlaveReplicationInfo()source: 192.168.113.177:27018    syncedTo: Tue Jul 17 2018 15:26:11 GMT+0800 (CST)    -10 secs (0 hrs) behind the primary source: 192.168.113.177:27019    syncedTo: Tue Jul 17 2018 15:26:01 GMT+0800 (CST)    0 secs (0 hrs) behind the primary kgcrs:SECONDARY> 

3.更改oplog大小

以修改從節點27018的oplog大小為例。

（1）先退出複製集，以單一實例啟動

kgcrs:SECONDARY> use adminkgcrs:SECONDARY> db.shutdownServer()

在設定檔登出replication:相關啟動參數，並修改port連接埠號碼27028

vim /etc/mongod2.conf    # replication:           # replSetName: kgcrs    port: 27028：

以單一實例啟動27028節點

[[email protected] ~]# mongod -f /etc/mongod2.confabout to fork child process, waiting until server is ready for connections.forked process: 9954child process started successfully, parent exiting

（2）建立新的oplog記錄，配置其大小

全備當前節點的所有oplog記錄

[[email protected] ~]# mongodump --port 27028 --db local --collection ‘oplog.rs‘2018-07-17T15:54:20.600+0800    writing local.oplog.rs to 2018-07-17T15:54:20.604+0800    done dumping local.oplog.rs (364 documents)

進入執行個體27028，建立新的oplog集合。

[[email protected] ~]# mongo --port 27028> use local> db.oplog.rs.drop()> db.runCommand( { create: "oplog.rs", capped: true, size: (2 * 1024 * 1024 * 1024) } )

重新把單一實例27028加入複製集，修改設定檔

> use admin   > db.shutdownServer()  //關掉服務vim /etc/mongod2.conf  port: 27018  //連接埠號碼重新改回27018replication:    replSetName: kgcrs    oplogSizeMB: 2048  //oplog的大小2048M

重新啟動27018執行個體，並進入執行個體

[[email protected] ~]# mongod -f /etc/mongod2.confabout to fork child process, waiting until server is ready for connections.forked process: 10295child process started successfully, parent exiting[[email protected] ~]# mongo --port 27018kgcrs:SECONDARY> 

要使執行個體27018變成主節點，需要將主節點27017退出選舉。

[[email protected] ~]# mongokgcrs:PRIMARY> rs.stepDown() //有效產生選舉kgcrs:SECONDARY> 

[[email protected] ~]# mongo --port 27018kgcrs:PRIMARY> 

4.部署認證的複製

（1）在主節點建立使用者認證

kgcrs:PRIMARY> use adminkgcrs:PRIMARY> db.createUser({"user":"root","pwd":"123","roles":["root"]})

（2）編輯4個設定檔去設定密鑰檔案

vim /etc/mongod.confsecurity:   keyFile: /usr/bin/kgcrskey1   clusterAuthMode: keyFile

vim /etc/mongod2.confvim /etc/mongod3.confvim /etc/mongod4.conf

（3）產生4個執行個體的密鑰檔案，並設定許可權

[[email protected] ~]# cd /usr/bin/[[email protected] bin]# echo "kgcrs key"> kgcrskey1[[email protected] bin]# echo "kgcrs key"> kgcrskey2[[email protected] bin]# echo "kgcrs key"> kgcrskey3[[email protected] bin]# echo "kgcrs key"> kgcrskey4[[email protected] bin]# chmod 600 kgcrskey{1..4}

（4）依次重啟4個執行個體

mongod -f /etc/mongod.conf --shutdownmongod -f /etc/mongod.conf mongod -f /etc/mongod2.conf --shutdownmongod -f /etc/mongod2.conf mongod -f /etc/mongod3.conf --shutdownmongod -f /etc/mongod3.conf mongod -f /etc/mongod4.conf --shutdownmongod -f /etc/mongod4.conf 

（5）進入主節點查看資料庫和複製集

kgcrs:PRIMARY> show dbs   kgcrs:PRIMARY> rs.status()

沒有進行身份登入驗證，直接查看，結果如下：

kgcrs:PRIMARY> use admin    #身份登入驗證kgcrs:PRIMARY> db.auth("root","123")

進行身份登入後，查看，結果如下：

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