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(1)解锁 MongoDB replica set核心姿势

副本集Replica Set是一个术语,定义具有多节点的数据库集群,这些节点具有主从复制(master-slave replication) 且节点之间实现了自动故障转移。 

这样的结构通常需要具有奇数个成员的成员(无论是否带有Arbiter节点),以确保正确选出PRIMARY(主)数据库。

选定的DB将处理所有传入的写操作,并将有关它们的信息存储在其oplog,每个辅助(从属)副本成员都可以访问和复制oplog,以应用于它们的数据集。

前置

  1. 为创建一个Replica set, 至少需要三个MongoDB实例,请查看官网安装指南.
  2. 本文会始终使用sudo指令,一般情况请给MongoDB服务创建一个标准用户mongod。

配置网络

为达到数据一致性,每个实例节点需要与集群其他节点通信,以三实例数据传输为例:

① replica set每个成员都使用私有IP,部署在同一数据中心,这也是推荐方式。 ② replica set每个节点使用公网ip,节点部署在不同数据中心(在replication时有网络延迟),这种方式一般用于强灾备部署,如果采用这种方式,需要在主机之间配置SSL/TLS或通过V**通信

replica set节点认证

本节你会使用openssl创建一个用于在集群成员之间认证的key文件,MongoDB推荐使用x.509证书加密连接。 ① 产生key文件

openssl rand -base64 756 > mongo-keyfile

  将生成的key文件拷贝到复制集的每个成员

② 确保复制集成员都能访问同一路径的key文件:

sudo mkdir /opt/mongo
sudo mv ~/mongo-keyfile /opt/mongo
sudo chmod 400 /opt/mongo/mongo-keyfile

③ 默认安装的MongoDB使用标准账户 mongod ,确保mongod对文件有所有权

sudo chown mongod:mongod /opt/mongo/mongo-keyfile

创建Admin用户

登陆你打算设定为 Primary的MongoDB节点,进入admin数据库,创建具有root特权的管理员用户

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

配置MongoDB

修改复制集每个成员的mongod.conf:

net:
   port: 27017
   bindIp: 127.0.0.1,192.0.2.1 
security:
   keyFile: /opt/mongo/mongo-keyfile
replication:  
   replSetName: rs0

指定key文件、replication set名称; 

重启服务

sudo systemctl restart mongod

启动集群,添加节点

使用之前创建的管理员账户登陆 Primary MongoDB服务节点:

mongo -u mongo-admin -p --authenticationDatabase admin

① 初始化集群添加节点

rs.initiate()
rs.add("mongo-repl-2")
rs.add("mongo-repl-3")

  以上使用hostsname 代替节点ip地址,需要在节点/etc/hosts添加节点的 hosts映射条目。

② 使用rs.conf() 或 rs.status() 验证集群配置和状态

倒腾Replica Set

完成以上步骤,MongoDB 三实例Replica Set已经搭建好了。

登陆Primary节点做一些常规倒腾 (顺便捡漏一些你意想不到的姿势)

① 输入测试数据

use exampleDB
for (var i = 0; i <= 10; i++)   db.exampleCollection.insert( { x : i } )

将会隐式创建exampleDB 和 文档集合exampleCollection。

请注意, 默认创建的Collection是不封顶的。

封顶capped collection 是有固定大小的集合,支持高通量操作,这些操作根据插入顺序插入和检索文档, 以循环缓冲区的形式工作(一旦集合达到分配空间,会通过override 旧的文档来腾挪出新的空间)。

② 观察Secondary节点是否同步到数据

 使用创建的管理员账户登陆 Secondary节点,直接查询会报:

因为默认建立的Replica set读写均发生均在Primary节点(Secondary节点的作用是: 冗余备份、故障转移);

不过MongoDB replica set支持在客户端设置read preference(读操作首选项),大部分Driver均支持在连接字符串时指定 read preference读操作首选项,这个设置可实现真正意义的master-slave读写分离。

对应到shell会话,我们需要为本次Secondary会话 开启可读

db.getMongo().setSlaveOk()

使用shell命令的读取首选项

回过头来

实操本文,你已经可以完整搭建MongoDB Replica Set, 并大致掌握了副本集的绝大部分特性:主节点读写、辅助节点冗余备份;支持对辅助节点开启读操作。

后面我们聊一聊 副本集故障转移、副本集心跳保活、异步复制的相关姿势。

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