MongoDB复制集/集群搭建详解

复制集介绍

Mongodb复制集（Replication Set）包含一个Primary节点和多个Secondary节点，Mongodb Driver（客户端）的所有数据都写入Primary，Secondary从Primary同步写入的数据，以保证数据一致性。

它的现实依赖于两个方面的功能：

• 数据写入时将数据迅速复制到另一个独立节点上
• 在接收写入的节点发生故障时自动选举出一个新的替代节点

在实现高可用的同时，复制集实现了其他几个附加作用:

• 数据分发: 将数据从一个区域复制到另一个区域，减少另一个区域的读延迟
• 读写分离: 不同类型的压力分别在不同的节点上执行
• 异地容灾: 在数据中心故障时候快速切换到异地

早期版本的MongoDB使用了一种Master-Slave的架构，该做法在MongoDB 3.4版本之后已经废弃。

三节点复制集模式

常见的复制集架构由3个成员节点组成，其中存在几种不同的模式。

Pss模式

官方推荐的模式

PSS模式由一个主节点和两个备节点所组成，即Primary+Secondary+Secondary。

此模式始终提供数据集的两个完整副本，如果主节点不可用，则复制集选择备节点作为主节点并继续正常操作。旧的主节点在可用时重新加入复制集。

PSA模式

PSA模式由一个主节点、一个备节点和一个仲裁者节点组成，即Primary+Secondary+Arbiter

其中，Arbiter节点不存储数据副本，也不提供业务的读写操作。Arbiter节点发生故障不影响业务，仅影响选举投票。此模式仅提供数据的一个完整副本，如果主节点不可用，则复制集将选择备节点作为主节点。

典型三节点复制集环境搭建

注意事项

关于硬件:

• 因为正常的复制集节点都有可能成为主节点，它们的地位是一样的，因此硬件配置上必须一致;
• 为了保证节点不会同时宕机，各节点使用的硬件必须具有独立性。

关于软件:

• 复制集各节点软件版本必须一致，以避免出现不可预知的问题。
• 增加节点不会增加系统写性能

搭建

• 安装 MongoDB并配置好环境变量
• 确保有 10GB 以上的硬盘空间

准备配置文件

复制集的每个mongod进程应该位于不同的服务器。我们现在在一台机器上运行3个进程，因此要为它们各自配置：

• 不同的端口（28017/28018/28019）
• 不同的数据目录
• 不同日志文件路径

[root@localhost mongodb]# mkdir -p /mongodb/db{1,2,3}/data
[root@localhost mongodb]# mkdir -p /mongodb/db{1,2,3}/log

创建配置文件/mongodb/db1/mongod.conf，内容如下：

[root@localhost mongodb]# vi /mongodb/db1/mongod.conf

systemLog:
  destination: file
  path: /mongodb/db1/log/mongod.log # log path
  logAppend: true
storage:   
  dbPath: /mongodb/db1/data # data directory      
net:
  bindIp: 0.0.0.0
  port: 28017 # port
replication:
  replSetName: rs0  
processManagement:
  fork: true

参考上面配置修改端口，路径，依次配置db2，db3。注意必须是yaml格式

[root@localhost mongodb]# vi /mongodb/db2/mongod.conf

systemLog:
  destination: file
  path: /mongodb/db2/log/mongod.log # log path
  logAppend: true
storage:   
  dbPath: /mongodb/db2/data # data directory      
net:
  bindIp: 0.0.0.0
  port: 28018 # port
replication:
  replSetName: rs0  
processManagement:
  fork: true

[root@localhost mongodb]# vi /mongodb/db3/mongod.conf

systemLog:
  destination: file
  path: /mongodb/db3/log/mongod.log # log path
  logAppend: true
storage:   
  dbPath: /mongodb/db3/data # data directory      
net:
  bindIp: 0.0.0.0
  port: 28019 # port
replication:
  replSetName: rs0  
processManagement:
  fork: true

启动 MongoDB 进程

mongod -f /mongodb/db1/mongod.conf 
mongod -f /mongodb/db2/mongod.conf 
mongod -f /mongodb/db3/mongod.conf

注意：如果启用了 SELinux，可能阻止上述进程启动。简单起见请关闭 SELinux。

# 永久关闭,将SELINUX=enforcing改为SELINUX=disabled,设置后需要重启才能生效
vim /etc/selinux/config
# 查看SELINUX
/usr/sbin/sestatus -v

配置复制集

复制集通过mongosh的rs.initiate()进行初始化，初始化后各个成员间开始发送心跳消息，并发起Priamry选举操作，获得『大多数』成员投票支持的节点，会成为Primary，其余节点成为Secondary。

mongosh --port 28017 

# 初始化复制集
> rs.initiate({
   
   
    _id: "rs0",
    members: [{
   
   
        _id: 0,
        host: "192.168.75.100:28017"
    },{
   
   
        _id: 1,
        host: "192.168.75.100:28018"
    },{
   
   
        _id: 2,
        host: "192.168.75.100:28019"
    <