MongoDB複製選舉原理及複製集管理

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MongoDB複製集的選舉原理MongoDB複製的原理

MongoDB的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日誌同步並應用到其他從節點的過程。

MongoDB選舉的原理

MongoDB的節點分為三種類型，分別為標準節點（host）、被動節點（passive）和仲裁節點（arbiter）

• 只有標準節點才有可能被選舉為活躍節點（主節點），擁有選舉權。被動節點有完整副本，不可能成為活躍節點，具有選舉權。仲裁節點不複製資料，不可能成為活躍節點，只有選舉權。說白了就是只有標準節點才有可能被選舉為主節點，即使在一個複製集中說有的標準節點都宕機，被動節點和仲裁節點也不會成為主節點。後續有樣本示範驗證。
• 標準節點與被動節點的區別：priority值高者是標準節點，低者則為被動節點
• 選舉規則是票數高的獲勝，priority是優先權0~1000的值，相當於額外增加0~1000的票數。選舉結果：票數高者獲勝；若票數相同，資料新者獲勝。

MongoDB複製集節點間選舉所示

前文連結
Yum安裝MongoDB及資料庫管理
配置MongoDB複製集

樣本驗證複製集選舉原理建立4個執行個體建立新執行個體的path檔案和dbpath的檔案目錄，並為記錄檔設定許可權

mkdir -p /data/mongodb/logs//  path目錄，因為在安裝完成之後就會有一個執行個體，所以這裡我們只需要建立三個執行個體即可mkdir -p /data/mongodb/mongo{2,3,4}           //建立dbpath目錄touch /data/mongodb/logs/mongod{2,3,4}.log    //建立記錄檔chmod 777 /data/mongodb/logs/*.log            //為記錄檔賦予許可權

修改設定檔（/etc/mongod.conf）

path:dbPath:  port:  bindIp:replication:  replSetName:      //修改設定檔中這五個項目的值

關閉防火牆及selinux防火牆

systemctl disable firewalld.servicesystemctl stop firewalld.servicesetenforce 0

啟動執行個體

mongod -f /etc/mongod.conf

配置複製集建立有四個節點群組成的複製集，建立時設定優先權

本次複製集由四個節點群組成，分別包括兩個標準節點，一個被動節點，一個仲裁節點。

mongo //=進入資料庫chen={"_id":"chenrs","members":[{"_id":0,"host":"172.16.10.29:27017","priority":100},{"_id":1,"host":"172.16.10.29:27018","priority":100},{"_id":2,"host":"172.16.10.29:27019","priority":0},{"_id":3,"host":"172.16.10.29:27020","arbiterOnly":true}]}

初始化複製集

rs.initiate(chen)

查看各節點的的身份

rs.isMaster()

查看oplpog日誌

此時對資料庫進行一些增刪改查的操作，注意在oplog日誌中不會記錄查詢的語句，只會記錄對資料庫變更的語句

use stady                                      //使用stady庫db.abc.insert({"id":1,"name":"zhangsan"})      //向表abc中寫入一條資料db.abc.insert({"id":2,"name":"lisi"})          //再次插入一條資料db.abc.find()                                  //查看錶中內容db.abc.update({"id":2},{$set:{"name":"jack"}}) //修改表資料db.abc.remove({"id":1}                         //刪除表資料

查看oplog中內容

use localshow collections    //可以看到其中有一個oplog.rs檔案db.oplog.rs.find()  //由於內容過多，在這裡就不展示，查看之後就會發現，沒有記錄查詢的記錄，只有記錄對資料庫做更改的操作

類比主節點故障關閉主節點

kill -9 + 進程號                         //關閉主節點mongod -f /etc/mongod4.conf --shutdown   //關閉主節點mongo --port 27018chenrs:PRIMARY> rs.status()      //此時該節點已經成為主節點{    "set" : "chenrs",    "date" : ISODate("2018-07-16T05:30:04.152Z"),    "myState" : 1,        ···省略部分內容    "members" : [            "_id" : 0,            "name" : "172.16.10.29:27017",            "health" : 0,                 //健康值為0，處於非活躍狀態            "state" : 8,            "stateStr" : "(not reachable/healthy)",        ···省略部分內容            "_id" : 1,            "name" : "172.16.10.29:27018",            "health" : 1,            "state" : 1,            "stateStr" : "PRIMARY",    //此時1為主節點        ···省略部分內容               "_id" : 2,            "name" : "172.16.10.29:27019",            "health" : 1,            "state" : 2,            "stateStr" : "SECONDARY",        ···省略部分內容            "_id" : 3,            "name" : "172.16.10.29:27020",            "health" : 1,            "state" : 7,            "stateStr" : "ARBITER",        ···省略部分內容        ]

類比另外一個主節點故障

mongod -f /etc/mongod2.conf --shutdownmongo --port 27019chenrs:SECONDARY> rs.status()     //仍處於secondary狀態{    "set" : "chenrs",    "date" : ISODate("2018-07-16T05:40:09.740Z"),    "members" : [        {            "_id" : 0,            "name" : "172.16.10.29:27017",            "health" : 0,            "state" : 8,            "stateStr" : "(not reachable/healthy)",            ···省略部分內容            "_id" : 1,            "name" : "172.16.10.29:27018",            "health" : 0,            "state" : 8,            "stateStr" : "(not reachable/healthy)",        ···省略部分內容            "_id" : 2,            "name" : "172.16.10.29:27019",            "health" : 1,            "state" : 2,            "stateStr" : "SECONDARY",          //即使兩個標準節點都處於宕機狀態，被動節點和仲裁節點也沒有成為主節點        ···省略部分內容            "_id" : 3,            "name" : "172.16.10.29:27020",            "health" : 1,            "state" : 7,            "stateStr" : "ARBITER",        ]        ···省略部分內容

MongoDB複製集管理配置允許在從節點讀取資料

預設MongoDB複製集的從節點是不能讀取資料的，但是可以使用密令來允許能夠在從節點讀取資料

rs.slaveOk()    //允許從節點能夠讀取資料

查看複製集狀態資訊

rs.help rs.printReplicationInfo()        //查看oplog記錄檔的大小及時間範圍rs.printSlaveReplicationInfo()   //查詢節點及節點複製的時間

調整oplog記錄檔大小

如果節點屬於複製整合員，此時你想要修改oplog的大小是不被允許的，所以要將節點移出複製集想要修改記錄檔的預設大小。此時要做的是首先要關閉節點的服務，然後退出複製集

關閉節點服務（屬於離線升級）

use admin            //在複製集的從節點上做db.shutdownServer()  //關閉服務，此時再想登陸該節點則會失敗

節點退出複製集

登出掉replication的值和修改port值，將其作為單一實例啟動

vim /etc/mongod2.conf#replication:#  replSetName: chenrsport： 27028mongod -f /etc/mongod2.conf   //啟動執行個體，此時該執行個體不屬於複製集

完全備份oplog日誌

mongodump --port 27028 --db local --collection ‘oplog.rs‘   //在linux介面操作

刪除節點中oplog檔案

> use local> db.oplog.rs.drop()

重建oplog日誌

db.runCommand( { create: "oplog.rs", capped: true, size: (2 * 1024 * 1024 * 1024) } )

再次關閉節點服務

use admindb.shutdownServer() 

將節點加入到複製集

回調參數，同時要加一個參數指定記錄檔大小

vim /etc/mongod2.confreplication:  replSetName: chenrs  oplogSizeMB: 2048    //單位為兆mongod -f /etc/mongod2.conf      //啟動執行個體mongo -port 27018                //進入執行個體

查看oplog大小

rs.printReplicationInfo()

對於記錄檔大小的更改，只對該節點生效，其他節點仍然是預設值

部署認證複製建立系統管理使用者

use admindb.createUser({"user":"root","pwd":"123123","roles":["root"]})

配置密鑰驗證

為了使其他的節點還能夠和主節點進行同步，建立密鑰檔案使其他節點能夠同步

• 建立驗證檔案

  # cd /usr/bin/# echo "chenrs key"> chenrskey1# echo "chenrs key"> chenrskey2# echo "chenrs key"> chenrskey3# echo "chenrs key"> chenrskey4    //金鑰產製原料自訂，但是要保證內容的一致性# chmod 600 chenrskey{1..4}        //設定檔案許可權，不設定在接下來的啟動中會報錯

• 修改設定檔，開啟mongodb的安全驗證功能（四個設定檔都要修改，注意內容差異）

  vim /etc/mongod.confsecurity:keyFile: /usr/bin/chenrskey1     //每個節點的驗證檔案不同，要根據不同的節點修改clusterAuthMode: keyFile        //認證類型，密鑰檔案認證

• 重啟服務

  mongod -f /etc/mongod.conf --shutdownmongod -f /etc/mongod.conf              /其他幾台的重啟方式都相同，重複操作即可

  身分識別驗證登陸（先驗證主，再驗證從）

  當你直接使用登陸命令登陸系統時，使用show dbs 是不能夠查看資料的，此時就需要使用身分識別驗證

  mongo --port 27018use admindb.auth("root","123123")

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