MongoDB 高可用复制集架构

发布于:2025-05-16 ⋅ 阅读:(20) ⋅ 点赞:(0)

MongoDB 复制集

MongoDB复制集的主要意义在于实现服务高可用,类似于Redis中的哨兵模式

它主要提供两个方面的功能

1. 数据写入主节点(Primary)时将数据复制到另一个副本节(Secondary)点上
2. 主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:在数据中心故障时快速切换到异地

典型复制集结构

一个典型的复制集由三个或三个以上具有投票权的节点组成,其中一个主节点(Primary):接
收写入操作,读操作和选举时投票,两个或多个从节点(Secondary):复制主节点上的新数据和
选举时投票

数据是如何复制的?

当一个修改操作,无论是插入,更新或删除,到达主节点时,它对数据的操作将被记录下来(经
过一些必要的转换)。这些记录称为oplog
从节点通过从主节点上不断获取新进入主节点的oplog,并在自己的数据上回放,以此保持跟主
节点的数据一致。

通过选举完成故障恢复

具有投票权的节点之间两两互相发送心跳;
当5次心跳未收到时判断为节点失联
如果失联的是主机点,从节点会发起选举,选出新的主节点
如果失联的是从节点则不会产生新的选举
选举基于RAFT一致性算法实现,选举成功的必要条件是大多数投票节点存活
复制集中最多可以有50个节点,但具有投票权的节点最多7个

影响选举的因素

整个集群必须有大多数节点存活
被选举为主节点的节点必须
1.能够与多数节点建立连接
2.具有较新的oplog
3.具有较高的优先级(如果有配置)

复制集节点有以下的选配项

是否具有投票权(v 参数): 有则参与投票
优先级(priority参数):优先级越高的节点越优先成为主节点。优先级为0的节点无法成为主节
点,默认值为1。
隐藏(hidden参数):复制数据,但对应用不可见。隐藏节点可以具有投票权,但优先级必须为
0
延迟(slaveDelay参数):复制 n 秒之前的数据,保持与主节点的时间差
从节点不建立索引( buildIndexes)

复制集注意事项

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,各节点的硬件必须具有独立性。
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

复制集搭建

1. 创建数据目录文件
Linux系统
mkdir -p /data/db{1,2,3}
3. 准备每个数据库的配置文件
复制集的每个mongod进程应该位于不同的服务器。我们现在在一台服务器上运行三个实例,所
以要为它们各自配置
1.不同的端口: 28017, 28018,28019.
2.不同的数据目录
data/db1,data/db2,data/db3
3. 不同的日志文件路径。实例中使用
/data/db1/mongod.log
/data/db2/mongod.log
/data/db3/mongod.log
data/db1/mongod.conf
1 systemLog:
2 destination: file
3 path: /data/db1/mongod.log
4 logAppend: true
5 storage:
6 dbPath: /data/db1
7 net:
8 bindIp: 0.0.0.0
9 port: 28017
10 replication:
11 replSetName: rs0
12 processManagement:
13 fork: true
14
/data/db2/mongod.conf
1 systemLog:
2 destination: file
3 path: /data/db2/mongod.log
4 logAppend: true
5 storage:
6 dbPath: /data/db2
7 net:
8 bindIp: 0.0.0.0
9 port: 28018
10 replication:
11 replSetName: rs0
12 processManagement:
13 fork: true
14
/data/db3/mongod.conf
1 systemLog:
2 destination: file
3 path: /data/db3/mongod.log
4 logAppend: true
5 storage:
6 dbPath: /data/db3
7 net:
8 bindIp: 0.0.0.0
9 port: 28019
10 replication:
11 replSetName: rs0
12 processManagement:
13 fork: true
14
分别启动
mongod -f /data/db1/mongod.conf
mongod -f /data/db2/mongod.conf
mongod -f /data/db3/mongod.conf
window没法 fork, 所以只能用前台进程开启, 需要 开3个命令窗口分别启动
配置复制集
mongo --port 28017
1 > rs.initiate({
2
3 _id:"rs0",
4 members:[{
5 _id:0,
6 host:"localhost:28017"
7 },{
8 _id:1,
9 host:"localhost:28018"
10 },{
11 _id:2,
12 host:"localhost:28019"
13 }]
14 })
15
16 默认情况下非主节点不允许读数据
17 可以通过执行 rs.secondaryOk() 开启读权限

mongo --port 28017 连接到主节点

mongo --port 28018 连接到从节点上面
执行


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