Mongodb-复制

复制：两种架构

1、一个master（读写），多个slave（读），但是mongodb这种架构无法实现故障自动转移

2、副本集：

复制集、副本集：Replica set，至少三个节点，通过选举选出1个主节点和2个备节点。主节点负责读写，备节点监控主节点并从主节点上获得其心跳信息。万一主节点挂了，则剩下的节点通过选举选出新的主节点，备节点则自动将其主节点指向新的主节点。能实现自动故障转移。在实现复制时，必须指明处于哪个副本集，所有节点都要明确工作于某个副本之上，只在此副本实现主从架构。如果还有其他节点，但其他节点所处的集群名称不一样的话，就处于不同的复制架构中。集群名称通过副本集名称定义的。主节点将所有的写操作写在一个日志文件（oplog）中，从节点复制写操作并在本地执行一遍。这个复制是异步的。

还有一种情况：

    三个节点中有一个节点不存任何数据，只有选举权，而没有被选举权。这样会导致假如一个节点挂了后，剩下的一个节点没有从节点，这样那个活动节点要降级为只读模式，因为它无法保证数据有副本存放的。

副本集参数：

replset：副本集名称

oplogsize：日志大小

fastsync:快速同步

replindexprefetch:在实现复制时，根据索引实现数据预取。这种特性可以实现快速装载主节点上的数据，尤其在修改量比较大的集群上，非常有意义，在2.2.2版本实现

实验：

条件：

所有节点时间同步

配置文件中的集群名称一致

三个节点都安装mongodb

三个节点的/etc/hosts文件设置如下：

三个节点都创建数据目录、更改属主属组、修改配置文件请看上文

配置文件最后加上：

rest = true 显示按钮的相关信息

复制配置文件到另外两个节点：

启动服务：（三个节点都启动）

连接到任意节点执行副本集初始化命令即可。（rs命令）

rs.status:显示rs状态

rs.initiate:初始化，第一次实现创建副本集要用这个命令初始化

rs.initiate(cfg)：通过配置文件来初始化，配置文件由下面的命令获得

rs.conf:获取配置文件

rs.reconfig(cfg)：重新初始化

rs.add(hostportstr):添加从节点的端口号

rs.add(membercfgobj):添加从节点

初始化：

查看状态：

查看是否为主节点：

添加从节点并查看信息：

testrs0:PRIMARY> rs.add("192.168.0.22:27017")
{ "ok" : 1 }
testrs0:PRIMARY> rs.status()
{
    "set" : "testrs0",
    "date" : ISODate("2016-11-29T14:25:50Z"),
    "myState" : 1,
    "members" : [
        {
            "_id" : 0,
            "name" : "node1:27017",
            "health" : 1,
            "state" : 1,
            "stateStr" : "PRIMARY",
            "uptime" : 557,
            "optime" : Timestamp(1480429519, 1),
            "optimeDate" : ISODate("2016-11-29T14:25:19Z"),
            "self" : true
        },
        {
            "_id" : 1,
            "name" : "192.168.0.22:27017",
            "health" : 1,
            "state" : 2,
            "stateStr" : "SECONDARY",
            "uptime" : 31,
            "optime" : Timestamp(1480429519, 1),
            "optimeDate" : ISODate("2016-11-29T14:25:19Z"),
            "lastHeartbeat" : ISODate("2016-11-29T14:25:49Z"),
            "lastHeartbeatRecv" : ISODate("2016-11-29T14:25:50Z"),
            "pingMs" : 0,
            "syncingTo" : "node1:27017"
        }
    ],
    "ok" : 1
}

添加第二个节点并查看状态：（不知为何会不一样）

testrs0:PRIMARY> rs.add("192.168.0.23:27017")
{ "down" : [ "192.168.0.23:27017" ], "ok" : 1 }
testrs0:PRIMARY> rs.status()
{
    "set" : "testrs0",
    "date" : ISODate("2016-11-29T14:28:05Z"),
    "myState" : 1,
    "members" : [
        {
            "_id" : 0,
            "name" : "node1:27017",
            "health" : 1,
            "state" : 1,
            "stateStr" : "PRIMARY",
            "uptime" : 692,
            "optime" : Timestamp(1480429663, 1),
            "optimeDate" : ISODate("2016-11-29T14:27:43Z"),
            "self" : true
        },
        {
            "_id" : 1,
            "name" : "192.168.0.22:27017",
            "health" : 1,
            "state" : 2,
            "stateStr" : "SECONDARY",
            "uptime" : 166,
            "optime" : Timestamp(1480429663, 1),
            "optimeDate" : ISODate("2016-11-29T14:27:43Z"),
            "lastHeartbeat" : ISODate("2016-11-29T14:28:04Z"),
            "lastHeartbeatRecv" : ISODate("2016-11-29T14:28:04Z"),
            "pingMs" : 0,
            "syncingTo" : "node1:27017"
        },
        {
            "_id" : 2,
            "name" : "192.168.0.23:27017",
            "health" : 1,
            "state" : 2,
            "stateStr" : "SECONDARY",
            "uptime" : 22,
            "optime" : Timestamp(1480429663, 1),
            "optimeDate" : ISODate("2016-11-29T14:27:43Z"),
            "lastHeartbeat" : ISODate("2016-11-29T14:28:03Z"),
            "lastHeartbeatRecv" : ISODate("2016-11-29T14:28:04Z"),
            "pingMs" : 2,
            "syncingTo" : "node1:27017"
        }
    ],
    "ok" : 1
}

查看master：

在主节点创建数据，看从能否获取到

主节点：

testrs0:PRIMARY> use testdb
switched to db testdb
testrs0:PRIMARY> db.testcoll.insert({Name:‘test‘,Age:50,Gender:‘F‘})
testrs0:PRIMARY> db.testcoll.find({Name:‘test‘})
{ "_id" : ObjectId("583d92d63b539fcc9aef4fd4"), "Name" : "test", "Age" : 50, "Gender" : "F"

从节点：

从节点不能直接查询的，必须使用rs.slaveOk()把自己提升为可以接受查询的从节点

testrs0:SECONDARY> rs.slaveOk()
testrs0:SECONDARY> use testdb
switched to db testdb
testrs0:SECONDARY> db.testcoll.find({Name:‘test‘})
{ "_id" : ObjectId("583d92d63b539fcc9aef4fd4"), "Name" : "test", "Age" : 50, "Gender" : "F" }

让主节点挂点，看是否有一个会提升为主的：

停止主节点的服务即可：

[root@node1 ~]# service mongod stop
Stopping mongod:                                           [  OK   ]

在刚才的备节点查看状态：

testrs0:SECONDARY> rs.status()
{
    "set" : "testrs0",
    "date" : ISODate("2016-11-29T14:45:20Z"),
    "myState" : 1,
    "members" : [
        {
            "_id" : 0,
            "name" : "node1:27017",
            "health" : 0,
            "state" : 8,
            "stateStr" : "(not reachable/healthy)",
            "uptime" : 0,
            "optime" : Timestamp(1480430294, 1),
            "optimeDate" : ISODate("2016-11-29T14:38:14Z"),
            "lastHeartbeat" : ISODate("2016-11-29T14:45:19Z"),
            "lastHeartbeatRecv" : ISODate("2016-11-29T14:44:00Z"),
            "pingMs" : 0
        },
        {
            "_id" : 1,
            "name" : "192.168.0.22:27017",
            "health" : 1,
            "state" : 1,
            "stateStr" : "PRIMARY",
            "uptime" : 1210,
            "optime" : Timestamp(1480430294, 1),
            "optimeDate" : ISODate("2016-11-29T14:38:14Z"),
            "self" : true
        },
        {
            "_id" : 2,
            "name" : "192.168.0.23:27017",
            "health" : 1,
            "state" : 2,
            "stateStr" : "SECONDARY",
            "uptime" : 1056,
            "optime" : Timestamp(1480430294, 1),
            "optimeDate" : ISODate("2016-11-29T14:38:14Z"),
            "lastHeartbeat" : ISODate("2016-11-29T14:45:19Z"),
            "lastHeartbeatRecv" : ISODate("2016-11-29T14:45:19Z"),
            "pingMs" : 1,
            "lastHeartbeatMessage" : "syncing to: 192.168.0.22:27017",
            "syncingTo" : "192.168.0.22:27017"
        }
    ],
    "ok" : 1
}
testrs0:PRIMARY>   #这里已经改为主的了

在新的主节点添加数据：

然后在从节点查看：

让之前的主节点从新上线：

testrs0:PRIMARY> rs.status()
{
    "set" : "testrs0",
    "date" : ISODate("2016-11-29T14:50:31Z"),
    "myState" : 1,
    "members" : [
        {
            "_id" : 0,
            "name" : "node1:27017",
            "health" : 1,
            "state" : 2,
            "stateStr" : "SECONDARY",   #其状态不再是主的了
            "uptime" : 45,
            "optime" : Timestamp(1480430874, 1),
            "optimeDate" : ISODate("2016-11-29T14:47:54Z"),
            "lastHeartbeat" : ISODate("2016-11-29T14:50:30Z"),
            "lastHeartbeatRecv" : ISODate("2016-11-29T14:50:29Z"),
            "pingMs" : 1,
            "lastHeartbeatMessage" : "syncing to: 192.168.0.22:27017",
            "syncingTo" : "192.168.0.22:27017"
        },
        {
            "_id" : 1,
            "name" : "192.168.0.22:27017",
            "health" : 1,
            "state" : 1,
            "stateStr" : "PRIMARY",
            "uptime" : 1521,
            "optime" : Timestamp(1480430874, 1),
            "optimeDate" : ISODate("2016-11-29T14:47:54Z"),
            "self" : true
        },
        {
            "_id" : 2,
            "name" : "192.168.0.23:27017",
            "health" : 1,
            "state" : 2,
            "stateStr" : "SECONDARY",
            "uptime" : 1367,
            "optime" : Timestamp(1480430874, 1),
            "optimeDate" : ISODate("2016-11-29T14:47:54Z"),
            "lastHeartbeat" : ISODate("2016-11-29T14:50:29Z"),
            "lastHeartbeatRecv" : ISODate("2016-11-29T14:50:29Z"),
            "pingMs" : 1,
            "syncingTo" : "192.168.0.22:27017"
        }
    ],
    "ok" : 1
}

打印复制信息：

配置优先级：

rs.conf()显示现有的配置

testrs0:SECONDARY> rs.conf()
{
    "_id" : "testrs0",
    "version" : 3,
    "members" : [
        {
            "_id" : 0,
            "host" : "node1:27017"
        },
        {
            "_id" : 1,
            "host" : "192.168.0.22:27017"
        },
        {
            "_id" : 2,
            "host" : "192.168.0.23:27017"
        }
    ]
}

编辑配置文件：

方式1：rs.conf({id:xxx})，这种方式比较麻烦

方式2：把内容保存到文件中，重新应用就可以了

cfg=rs.conf()保存文件

cfg.members[0].priority=2设置优先级

rs.reconfig(cfg)重新应用

只能在主节点进行配置：

40-45从看

三个节点理由有一个可以不被选举，只参与选举，无法触发选举，但可以参与选举。这种节点的优先级为0

触发重新选举：

    一个几点只能以从节点的身份去上线，然后主节点主持重新选举。

    优先级为0的节点：无权触发，仅参与选举

添加优先级为0的节点：rs.addArb(hostportstr)

移除节点：rs.remove(hostportstr)

Sharding：把一个很大的表的数据切割后放到不同的节点，各节点只存放一部分。每个服务器成为一个sharding节点。把每个collection分割为多片，平均分配到各节点。均匀分配。

用途：

    复制集很大、吞吐量大

    高并发查询可能耗尽cpu的处理能力

    海量数据集超出某一个节点的存储能力

    降低单台服务器的io压力

sharding架构：

config servers：存储元数据

shard：存储数据

读操作：请求过来了，app server先去查找元数据，再查找shard。性能不好，因为各索引在shard节点中

写操作：shard特长

shard必须和业务数据相关联。

生产环境中应该至少有三个config server节点，这些服务器压力很小，所以可以放到运行其他应用的节点

mongos：端口28017，用来接收用户请求，合并数据，扮演前段的代理服务器。router之间不会通信。mongos1个也可以，mongos也可以直接安装到应用服务器中

shard：至少有2个

实验：1个mongos，1个config server，2个shard

1、配置config server

2、配置mongos

3、配置shard

配置config server：192.168.0.22

保存退出，重启服务

端口：

配置mongos：

启动shard：

只需改下数据目录，重启服务即可

下图中的A为主shard：

连接mongos：

查看shard状态：

添加shard：在192.168.0.22上添加

使用分区功能：sh.enableSharding(dbname)

collection支持分区功能：sh.shardCollection(fullName,key,unique)

添加数据：

在mongos上查看分片：192.168.0.21

完成重新均衡：

sh.addShard(host)添加新的shade

sh.setBalancerState均衡

查看是否均衡：

补充：

php访问mongodb，需要编译相应的驱动。

aubiter：仅参与选举，不持有任何数据

0优先级的节点：持有数据，参与选举，但不能成为主节点

shard：

    读：不离散

    写：离散

选择sharding key的标准：

    应该在哪里存储数据

    应该从哪里得到希望的数据

基本法则：

    sharding key应该是主键

    sharding key应该能尽量保证避免跨分片查询

自学：

    1、新增shard

    2、移除shard

命令：

    mongodump：备份

    mongorestore：恢复

    mongoexport：导出

    mongoimport：导入

    mongostat：监控

    mongotop：

    mongooplog：

    mongoperf：性能评估

    mongofiles：查看和修改GridFS文件系统

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