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MongoDB复制选举原理及复制集管理

星夢妙者
发布: 2025-07-10 12:46:02
原创
353人浏览过

MongoDB复制集选举简介

mongodb中,复制集的节点通过选举机制产生主节点。复制基于操作日志(oplog),类似于mysql中的二进制日志,记录所有数据变更。复制过程是将主节点的oplog同步并应用到其他从节点。

选举原理

节点类型包括标准(host)节点、被动(passive)节点和仲裁(arbiter)节点。

MongoDB复制选举原理及复制集管理

  1. 标准节点:只有标准节点可能被选举为主(primary)节点,拥有选举权。
  2. 被动节点:拥有完整副本,但只能作为复制集的保存节点,不可能成为主节点,没有选举权。
  3. 仲裁节点:不存放数据,只负责投票选举,也不可能成为主节点,没有选举权。

标准节点与被动节点的区别在于优先级(priority)值,值高者为标准节点,值低者为被动节点。选举规则是票数高者获胜,priority值在0到1000之间,相当于额外增加0到1000的票数。选举结果:票数高者胜出;若票数相同,数据新者胜出。

安装MongoDB

  1. 自定义yum源文件

    [root@RedHat7_6 ~]# cd /etc/yum.repos.d/
    [root@redhat7_6 yum.repos.d]# mkdir bak
    [root@redhat7_6 yum.repos.d]# mv CentOS-* bak/
    [root@redhat7_6 yum.repos.d]# vim local.repo
    <p>[mongodb-org]
    name=MongoDB Repository
    baseurl=<a href="https://www.php.cn/link/d8c3b11e26ab89d9712734aac8765677">https://www.php.cn/link/d8c3b11e26ab89d9712734aac8765677</a>
    gpgcheck=1
    enabled=1
    gpgkey=<a href="https://www.php.cn/link/63515bad9f509b6783009bc4bca0162e">https://www.php.cn/link/63515bad9f509b6783009bc4bca0162e</a>
    登录后复制
  2. 安装MongoDB

    [root@redhat7_6 ~]# yum -y install mongodb-org
    [root@redhat7_6 ~]# yum clean all #清除yum缓存
    [root@redhat7_6 ~]# yum list #重新加载源
    登录后复制

配置复制集

  1. 创建实例相关文件

    [root@redhat7_6 ~]# mkdir -p /data/mongodb/mongodb{1,2,3,4} #创建数据目录
    [root@redhat7_6 ~]# mkdir -p /data/logs/mongodb #创建日志目录
    [root@redhat7_6 ~]# cd /data/logs/mongodb/
    [root@redhat7_6 mongodb]# touch mongodb{1,2,3,4}.log #创建日志文件
    [root@redhat7_6 mongodb]# chmod 777 *.log #修改目录权限
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  2. 编辑实例1配置文件

    [root@redhat7_6 ~]# cp -p /etc/mongod.conf /etc/mongod1.conf
    [root@redhat7_6 ~]# vim /etc/mongod1.conf #修改配置文件</p><p>path: /data/logs/mongodb/mongodb1.log #约第10行,编辑日志文件路径,对应其他的实例依次往下……
    dbPath: /data/mongodb/mongodb1/ #编辑数据目录文件路径,也是一样对应其他的实例依次往下……
    net: #约28行,指定网络接口
    port: 27017 #编辑端口号,实例1为27017,实例2为27018,依次往下排……
    bindIp: 0.0.0.0
    replication: #约37行,打开复制选项注释,四台实例都要添加
    replSetName: kgcrs #指定复制集名称
    登录后复制
  3. 编辑其他实例配置文件

    [root@redhat7_6 ~]# cp -p /etc/mongod1.conf /etc/mongod2.conf #创建其他三个MongoDB实例配置文件
    [root@redhat7_6 ~]# cp -p /etc/mongod1.conf /etc/mongod3.conf
    [root@redhat7_6 ~]# cp -p /etc/mongod1.conf /etc/mongod4.conf
    [root@redhat7_6 ~]# rm -rf /etc/mongod.conf
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  4. 编写启动脚本

    [root@redhat7_6 ~]# vim /etc/init.d/mongodb</p><h1>!/bin/bash</h1><h1>descript:Mongodb Server Control Script</h1><h1>Author: GuiHaiYiDao TEL:139741741741</h1><h1>date:long long ago</h1><p>instance=$1
    action=$2
    case "$action" in
    'start')
    /usr/bin/mongod -f /etc/"$instance".conf
    ;;
    'stop')
    /usr/bin/mongod -f /etc/"$instance".conf --shutdown
    ;;
    'restart')
    /usr/bin/mongod -f /etc/"$instance".conf --shutdown
    /usr/bin/mongod -f /etc/"$instance".conf
    ;;
    esac</p><p>[root@redhat7_6 ~]# chmod +x /etc/init.d/mongodb</p><p>[root@redhat7_6 ~]# /etc/init.d/mongodb mongod1 start
    [root@redhat7_6 ~]# /etc/init.d/mongodb mongod2 start
    [root@redhat7_6 ~]# /etc/init.d/mongodb mongod3 start
    [root@redhat7_6 ~]# /etc/init.d/mongodb mongod4 start</p><p>[root@redhat7_6 ~]# netstat -anpt | grep 'mongod'
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    MongoDB复制选举原理及复制集管理

  5. 初始化配置复制集

    [root@redhat7_6 ~]# mongo --port 27017</p><p>> cfg={"_id":"kgcrs","members":[{"_id":0,"host":"192.168.100.76:27017","priority":100},{"_id":1,"host":"192.168.100.76:27018","priority":100},{"_id":2,"host":"192.168.100.76:27019","priority":0},{"_id":3,"host":"192.168.100.76:27020","arbiterOnly":true}]} #定义两个主节点,一个被动节点,一个仲裁节点
    > rs.initiate(cfg) #初始化复制集
    > kgcrs:PRIMARY
    > rs.isMaster() #查看群集状态
    { "hosts" : [ #标准节点
    "192.168.100.76:27017",
    "192.168.100.76:27018"
    ],
    "passives" : [ #被动节点
    "192.168.100.76:27019"
    ],
    "arbiters" : [ #仲裁节点
    "192.168.100.76:27020"
    ],
    "setName" : "kgcrs",
    "setVersion" : 1,
    "ismaster" : true,
    "secondary" : false,
    "primary" : "192.168.100.76:27017",
    "me" : "192.168.100.76:27017",
    "electionId" : ObjectId("7fffffff0000000000000001"),
    }
    登录后复制

验证复制集选举原理

  1. 查看oplog日志

    kgcrs:PRIMARY> use testDB #进入或创建库
    kgcrs:PRIMARY> db.t1.insert({"id":1,"name":"Tom"}) #插入数据
    kgcrs:PRIMARY> db.t1.insert({"id":2,"name":"Jack"})
    kgcrs:PRIMARY> db.t1.find() #查看集合
    { "_id" : ObjectId("5b95c4c915740fa3d0077e8d"), "id" : 1, "name" : "Tom" }
    { "_id" : ObjectId("5b95c4d715740fa3d0077e8e"), "id" : 2, "name" : "Jack" }
    kgcrs:PRIMARY> db.t1.update({"id":2},{"$set":{"name":"Bob"}}) #修改数据
    kgcrs:PRIMARY> db.t1.remove({"id":2}) #移除数据
    kgcrs:PRIMARY> show dbs
    kgcrs:PRIMARY> use local #进入local库
    kgcrs:PRIMARY> show collections
    kgcrs:PRIMARY> db.oplog.rs.find() #注意查看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操作(查询操作不会记录)
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  2. 模拟主节点01故障(端口27017)

    [root@redhat7_6 ~]# /etc/init.d/mongodb mongod1 stop #关闭01节点服务器
    [root@redhat7_6 ~]# mongo --port 27018</p><p>kgcrs:PRIMARY> rs.status() #查看复制状态
    登录后复制

    MongoDB复制选举原理及复制集管理

  3. 模拟主节点02故障(端口27018)

    [root@redhat7_6 ~]# /etc/init.d/mongodb mongod2 stop
    [root@redhat7_6 ~]# mongo --port 27019 #进入第三个实例
    登录后复制

    MongoDB复制选举原理及复制集管理

  4. 启动标准节点

    [root@redhat7_6 ~]# /etc/init.d/mongodb mongod1 start #第一个先启动实例1,成为主节点。可以进行人为控制
    [root@redhat7_6 ~]# /etc/init.d/mongodb mongod2 start</p><p>kgcrs:PRIMARY> rs.status()
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    MongoDB复制选举原理及复制集管理

MongoDB复制集管理

  1. 配置允许在从节点读取数据

    1). 查看实例1服务

       [root@redhat7_6 ~]# mongo --port 27017</p><p>kgcrs:PRIMARY> show dbs
    kgcrs:PRIMARY> use testDB
    kgcrs:PRIMARY> db.t1.find() #查询集合数据
    { "_id" : ObjectId("5b98d55d06a599fff182be6d"), "id" : 1, "name" : "Tom" }
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    2). 设置允许读取数据

       [root@redhat7_6 ~]# mongo --port 27018</p><p>kgcrs:SECONDARY> rs.slaveOk() #允许默认从节点读取数据
    kgcrs:SECONDARY> show dbs
    ……
    testDB 0.000GB #读取成功
    kgcrs:SECONDARY> use testDB
    kgcrs:SECONDARY> db.t1.find()
    登录后复制

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  2. 查看复制状态信息

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    kgcrs:SECONDARY> rs.help() #查看命令帮助
    kgcrs:SECONDARY> rs.printReplicationInfo()
    configured oplog size: 990MB #oplog文件大小
    log length start to end: 7688secs (2.14hrs) #日志启用的时间段。单位:秒
    oplog first event time: Wed Sep 12 2018 16:50:59 GMT+0800 (CST) #第一个事务日志的产生时间
    oplog last event time: Wed Sep 12 2018 18:59:07 GMT+0800 (CST) #第一个事务日志的结束时间
    now: Wed Sep 12 2018 18:59:16 GMT+0800 (CST) #当前时间
    kgcrs:SECONDARY> rs.printSlaveReplicationInfo() #可以通过下面IP、端口发现,仲裁节点不具备数据复制
    source: 192.168.100.76:27018 #从库的IP及端口
    syncedTo: Wed Sep 12 2018 18:59:27 GMT+0800 (CST) #目前的同步情况,延迟了多久等信息
    0 secs (0 hrs) behind the primary
    source: 192.168.100.76:27019
    syncedTo: Wed Sep 12 2018 18:59:27 GMT+0800 (CST)
    0 secs (0 hrs) behind the primary
    登录后复制
  3. 更改oplog大小简介

    oplog,即operations log的简写,存储在local数据库中。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。默认情况下,oplog大小会占用64位实例5%的可用磁盘空间。

    原理:主节点应用业务操作修改数据后,记录这些操作到oplog中,从节点复制这些oplog并应用这些修改。这些操作是异步的。如果从节点的操作落后主节点太多,oplog日志可能已经轮滚一圈,从节点跟不上同步,复制就会停止,从节点需要重新做完整的同步。为了避免这种情况,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。

    1). 关闭从节点服务器

       [root@redhat7_6 ~]# mongo --port 27018</p><p>kgcrs:SECONDARY> use admin
    kgcrs:SECONDARY> db.shutdownServer() #关闭服务,从复制集成员退出来
    登录后复制

    2). 修改从节点主配置文件

       [root@redhat7_6 ~]# vim /etc/mongod2.conf
    登录后复制

    MongoDB复制选举原理及复制集管理

    3). 启动单实例

       [root@redhat7_6 ~]# /etc/init.d/mongodb mongod2 start
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    MongoDB复制选举原理及复制集管理

    4). 备份当前节点所有oplog记录

       [root@redhat7_6 ~]# mongodump --port 27028 --db local --collection 'oplog.rs'</p><p>port #指定端口
    db #指定数据库
    collection #指定集合
    登录后复制

    5). 更改oplog文件大小

       [root@redhat7_6 ~]# mongo --port 27028</p><p>> use local
    > db.oplog.rs.drop() #删除oplog文件
    > db.runCommand({ create: "oplog.rs", capped: true, size: (2 <em> 1024 </em> 1024 * 1024)}) #重建文件,指定2048M的空间
    登录后复制

    6). 暂时关闭服务

       > use admin
    > db.shutdownServer()
    登录后复制

    7). 修改从节点主配置文件

       [root@redhat7_6 ~]# vim /etc/mongod2.conf</p><p>net:
    port: 27018 #约29行,把端口改成27018
    replication: #约37行,打开复制选项
    replSetName: kgcrs #解开注释
    oplogSizeMB: 2048 #添加oplog日志文件大小2048MB
    登录后复制

    8). 登录服务

       [root@redhat7_6 ~]# /etc/init.d/mongodb mongod2 start
    [root@redhat7_6 ~]# mongo --port 27018</p><p>kgcrs:SECONDARY> rs.printReplicationInfo()
    登录后复制

    9). 进行主从切换

       [root@redhat7_6 ~]# mongo --port 27017</p><p>kgcrs:PRIMARY> rs.freeze(30) #暂停30秒不参加选举
    kgcrs:PRIMARY> rs.stepDown(60,30) #告知主节点交出主节点位置,然后维持从节点状态不少于60秒,同时等待30秒以使主节点和从节点日志同步</p><p>[root@redhat7_6 ~]# mongo --port 27018
    登录后复制

    MongoDB复制选举原理及复制集管理

部署认证复制

[root@redhat7_6 ~]# mongo --port 27018
登录后复制
  1. 创建用户

    kgcrs:PRIMARY> use admin
    kgcrs:PRIMARY> db.createUser({"user":"root","pwd":"123","roles":["root"]})
    登录后复制
  2. 修改主配置文件

    [root@redhat7_6 ~]# vim /etc/mongod1.conf</p><p>security: #约33行,开启认证功能
    keyFile: /usr/bin/kgcrskey1 #指定验证文件路径。!!!注意实例1是kgcrskey1 ;实例2是kgcrskey2;实例3是kgcrskey3
    clusterAuthMode: keyFile #指定验证模式,秘钥文件验证
    [root@redhat7_6 ~]# vim /etc/mongod2.conf #依次第2、3、4实例都要添加上面句。!!!注意验证文件路径要修改</p><p>[root@redhat7_6 ~]# vim /etc/mongod3.conf
    [root@redhat7_6 ~]# vim /etc/mongod4.conf
    登录后复制
  3. 生成秘钥文件

    [root@redhat7_6 ~]# cd /usr/bin/
    [root@redhat7_6 bin]# echo "kgcrs key" > kgcrskey1
    [root@redhat7_6 bin]# echo "kgcrs key" > kgcrskey2
    [root@redhat7_6 bin]# echo "kgcrs key" > kgcrskey3
    [root@redhat7_6 bin]# echo "kgcrs key" > kgcrskey4
    登录后复制
  4. 更改目录权限

    [root@redhat7_6 bin]# chmod 600 kgcrskey{1..4} #复制集对keyFile的权限有要求,最多到600
    登录后复制
  5. 重启实例

    [root@redhat7_6 ~]# /etc/init.d/mongodb mongod1 restart
    [root@redhat7_6 ~]# /etc/init.d/mongodb mongod2 restart
    [root@redhat7_6 ~]# /etc/init.d/mongodb mongod3 restart
    [root@redhat7_6 ~]# /etc/init.d/mongodb mongod4 restart
    登录后复制
  6. 访问主节点

    [root@redhat7_6 ~]# mongo --port 27017
    登录后复制

    MongoDB复制选举原理及复制集管理

  7. 验证访问

    kgcrs:PRIMARY> use admin
    kgcrs:PRIMARY> db.auth("root","123")
    登录后复制

    MongoDB复制选举原理及复制集管理

以上就是MongoDB复制选举原理及复制集管理的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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