MongoDB复制集管理优化

Posted 2020-12-04

本文章将介绍MongoDB复制集的基本配置和管理，分别包括配置从节点可以读取数据、查看复制集状态、更改oplog大小、配置带认证的复制集

• 复制集的选举原理

复制是基于操作日志oplog，相当于mysql中的二进制日志，只记录发生改变的记录。复制是将主节点的oplog日志同步并应用到其他从节点的过程。

• 选举的原理

节点的类型分为标准（host）节点、被动（passive）节点和仲裁（arbiter）节点。

• 标准节点可能被选举为活跃（primary）节点，有选举权。
• 被动节点有完整副本，不可能成为活跃节点，有选举权。
• 仲裁节点不复制数据，不可能成为活跃节点，只有选举权。
• 标准节点和被动节点的区别：priority值高的是标准节点，低的是被动节点。

• 选举规则是票高者获胜，priority是优先权为0~1000的值，相当于额外增加0~1000的票数。选举结果：票高者获胜。若票数相同：数据新者获胜。

• 配置复制集的优先级
• 先创建4个实例 教程

• 设置2个标准节点，一个被动节点，一个仲裁节点。

  > cfg={"_id":"kgcrs","members":[{"_id":0,"host":"192.168.86.128:27017","priority":100},{"_id":1,"host":"192.168.86.128:27018","priority":100},{"_id":2,"host":"192.168.86.128:27019","priority":0},{"_id":3,"host":"192.168.86.128:27020","arbiterOnly":true}]}

    > rs.initiate(cfg)    //初始化配置
    > rs.isMaster()    //查看复制集的状态

• 模拟主节点故障

  # mongod -f /etc/mongod.conf --shutdown   //主节点服务关掉
  # mongo --port 27018
  > rs.isMaster()   //查看节点的身份状态  主节点已经换到27018

  

• 模拟所有标准节点故障

  # mongod -f /etc/mongod.conf --shutdown   
  # mongod -f /etc/mongod2.conf --shutdown    
  # mongo --port 27019
  > rs.isMaster()   //查看节点身份状态 可以看到主节点没有了（当所有标准节点故障，被动节点也不能成为主节点）

  

• 允许从节点读取数据

• 默认的MongoDB复制集的基本配置和管理，可以使用rs.slaveOK() 命令允许能够在从节点读取数据。

  # mongo --port 27018
  > rs.slaveOk()        //允许默认从节点读取数据
  > show dbs

  

• 查看复制状态信息

• 查看Master的oplog元数据信息：

  > rs.printReplicationInfo()

• 查看Slave的同步状态：

  > rs.printSlaveReplicationInfo()

• 查看主从配置信息：

  > rs.conf() //或db.system.replset.find()

• 更改oplog大小
• oplog简介：

oplog：operations log的简写，存储在一个特殊的数据库中（local），oplog就存储在其中的oplog.$main集合里面，这个集合是一个固定集合，新操作会自动替换旧的操作，以保证oplog不会超过预设的大小，其中的每个文档都代表主节点上执行的一个操作，oplog会包含所有对数据有修改的的操作（查询操作不会记录），默认下，oplog大小会占用64位的实例5%的可用磁盘空间。
mongo复制的过程：主节点应用业务操作修改到数据库中，然后记录这些操作到oplog中，从节点复制这些oplog，然后应用这些修改。ps：这些操作是异步的。如果从节点的操作已经被主节点落下很远，oplog日志在从节点还没执行完，oplog可能已经轮滚一圈了，从节点跟不上同步，复制就会停下，从节点需要重新做完整的同步，为了避免此种情况，尽量保证主节点的oplog足够大，能够存放相当长时间的操作记录。

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    > use local
    >  db.oplog.rs.find()             //查看.oplog
    > db.oplog.rs.stats()             //查看.oplog内容
    > rs.printReplicationInfo()    //查询oplog的大小及保存的操作记录持续的时长

• 这里仅是单实例27018的修改，其他实例参照如下

• 关闭服务

   # mongo --port 27018
   > use admin
   > db.shutdownServer()      //关闭服务

• 注销replication:相关启动参数，并修改port端口号27028

  # vim /etc/mongod2.conf 

  

• 备份当前节点的所有oplog记录

  # mongodump --port 27028 --db local --collection ‘oplog.rs‘
  # mongo --port 27028
  > use local
  > db.oplog.rs.drop()    //删除原来的oplog
  > db.runCommand( { create: "oplog.rs", capped: true, size: (2 * 1024 * 1024 * 1024) } )    //创建新的
  > use admin
  > db.shutdownServer()

  
  

• 开启replication:相关启动参数，并修改port端口号27018

  # vim /etc/mongod2.conf 

  

  mongod -f /etc/mongod2.conf

  mongo //进入主节点

  rs.stepDown() //让出主节点位置

• 部署认证复制

• 在主节点创建root用户

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

• 生成4个实例的密钥文件

   # cd /usr/bin/
   # echo "kgcrs key"> kgcrskey1
   # echo "kgcrs key"> kgcrskey2
   # echo "kgcrs key"> kgcrskey3
   # echo "kgcrs key"> kgcrskey4
   # chmod 600 kgcrskey{1..4}
  
   # vim /etc/mongod.conf  （mongod2.conf /mongod3.conf/mongod4.conf 都要改）
  security:
     keyFile: /usr/bin/kgcrskey1     //（分别为 kgcrskey2、kgcrskey3、kgcrskey4）
     clusterAuthMode: keyFile

• 4个实例依次重启

  # mongod -f /etc/mongod.conf --shutdown
  # mongod -f /etc/mongod.conf

• 进入主节点验证

  > show dbs   #无法查看数据库
  > rs.status()   #无法查看复制集

  

  > use admin    #身份登录验证
  > db.auth("root","123")
  > rs.status()  #可以查看数据库
  > show dbs    #可以查看复制集