搭建MongoDB副本集&分片

Posted 2023-03-09

参考技术A

顾名思义，副本集是一个集合，即MongoDB实例的集合，集合中的每个成员拥有相同的数据集合；一个副本集包含多个数据节点和一个可选的仲裁节点，在数据节点中，只有一个可以作为主节点（Primary Node），其他节点只能是第二节点（Secondary Nodes）。
主节点接收所有的写操作，一个副本集只能有一个能够确认写入的主节点（Primary Node），如下图：

第二节点复制主节点的操作日志并且将所有的操作应用到自己的数据集合中，复制过程是异步的，如果主节点不可用，一个可以被选举的第二节点将会被选举为主节点，所以在副本集中，即使一个或者多个成员没有正常运行，但整个副本集仍然可以正常工作；主副节点关系如下图：

在某些情况下（比如受硬件条件所限，只有一个主节点和一个副节点，无法添加更多的副节点），你可以选择将mongod实例添加进副本集，并作为仲裁者（仲裁者只负责选举新的主节点，不持有数据），在副本集中，如果主节点与其他节点无法通信的时间超过配置的时间值( electionTimeoutMillis )，那么副本集将视主节点出现故障，此时将会重新选举一个正常副节点来作为新的主节点，从而让整个副本集系统正常工作，如下图：

副本集的搭建的步骤为：同时启动多个mongod实例（可以在一台服务器上，也可以在不同的服务器上），然后在每个实例的配置文件中配置相应的配置项，最后启动实例后，登录并且在做一次配置即可。

注意: 文中都是通过配置文件的方式来启动mongod实例的，你也可以通过启动参数来启动实例，同时本文中的mongod实例是通过 supervisor 来管理的，关于如何通过supervisor管理进程，可以自行查阅相关资料或者参考 这里

对于每一个配置项，如果不明白每个配置项的释义，请参考: mongo配置文件 。另外，如果实例在同一台机器上，则针对每个实例，需要区分 path , pidFilePath , port , dbPath 这几个的配置值，并且每个配置文件中的 replSetName 必须相同。

在supervisorctl中执行update，此时三个实例便启动成功。

分片是将MongoDB中的数据集分割成多个数据片，每片数据存放在不同的MongoDB实例中，可以理解为将一个MongoDB数据集拆分成多个小型数据集，而小数据集分布在相同或者不同的物理机器上，分割只是从物理层面进行分割，逻辑上仍然属于同一个数据集合。

分片包含三部分, 如下图所示:

注意: 不同的分片集群必须使用不同的配置服务器(Config Servers)，不能使用同一个配置服务器(Config Servers)

分片实例的搭建与副本集类似，都是配置不同的配置文件，然后启动相应的实例:

这里只给出了关键配置项，其他配置项根据自己的实际情况配置，图中的 replSetName 表示当前实例属于哪个副本集，该副本集中的每个节点的该配置项必须一致， clusterRole 表示当前节点在分片中的的角色，可选值有: shardsvr 和 configsvr ， shardsvr 表示该节点是作为Shards节点提供服务，而 configsvr 表示该节点作为Config Server节点提供服务。

至此，分片搭建完成。