复制集简介

  Mongodb复制集由一组Mongod实例（进程）组成，包含一个Primary节点和多个Secondary节点，Mongodb Driver（客户端）的所有数据都写入Primary，Secondary从Primary同步写入的数据，以保持复制集内所有成员存储相同的数据集，提供数据的高可用。

  下图为mongodb官方的复制集，包含一个主节点和2个副本节点 

节点间心跳

复制集成员间默认每2s会发送一次心跳信息，如果10s未收到某个节点的心跳，则认为该节点已宕机；如果宕机的节点为Primary，Secondary（前提是可被选为Primary）会发起新的Primary选举。

Primary选举

    复制集通过replSetInitiate命令（或mongo shell的rs.initiate()）进行初始化，初始化后各个成员间开始发送心跳消息，并发起Priamry选举操作，获得『大多数』成员投票支持的节点，会成为Primary，其余节点成为Secondary

1、数据同步

     Primary与Secondary之间通过oplog来同步数据，Primary上的写操作完成后，会向特殊的local.oplog.rs特殊集合写入一条oplog，Secondary不断的从Primary取新的oplog并应用。

    随和数据量的不断增大，oplog也不断的增加，local.oplog.rs被设置成为了一个capped集合，当oplog的容量达到上限时，会将最旧的数据删除掉。另oplog在Secondary上可能重复应用，oplog必须具有幂等性，即重复应用也会得到相同的结果。（若有一个副本节点以外宕机，当其修复好时还要同步主节点oplog的操作，而有些操作是在它宕机之前已经同步过的，即重复的应用会得到相同的结果。）

2、capped集合

   官方文档：https://docs.mongodb.com/manual/core/capped-collections/?spm=a2c4e.11153940.blogcont64.5.5aa067deKA98gi

   capped集合是固定大小的集合，支持基于插入顺序插入和检索文档的高吞吐量操作。加盖的集合以类似于循环缓冲区的方式工作：一旦集合填充其分配的空间，它通过覆盖集合中最旧的文档为新文档腾出空间

Arbiter（仲裁节点）

    Arbiter节点只参与投票，不能被选为Primary，并且不从Primary同步数据。

    比如你部署了一个2个节点的复制集，1个Primary，1个Secondary，任意节点宕机，复制集将不能提供服务了（无法选出Primary），这时可以给复制集添加一个     Arbiter节点，即使有节点宕机，仍能选出Primary。

   Arbiter本身不存储数据，是非常轻量级的服务，当复制集成员为偶数时，最好加入一个Arbiter节点，以提升复制集可用性。

节点优先级

• 每个节点都倾向于投票给优先级最高的节点
• 优先级为0的节点不会主动发起Primary选举
• 当Primary发现有优先级更高Secondary，并且该Secondary的数据落后在10s内，则Primary会主动降级，让优先级更高的Secondary有成为Primary的机会。

Optime

拥有最新optime（最近一条oplog的时间戳）的节点才能被选为主。