一、副本集的搭建

0.介绍副本集

#官网的参考地址
https://docs.mongodb.com/manual/replication/

# Mongodb副本集介绍：
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，实现数据的高可用。

# 副本集作用：
数据冗余，用做故障恢复使用，当发生硬件故障或者其它原因造成的宕机时，可以使用副本进行恢复。
读写分离，读的请求分流到副本上，减轻主节点的读压力。

# 副本集角色介绍：
主节点（Primary）
接收所有的写请求，然后把修改同步到所有Secondary。一个Replica Set只能有一个Primary节点，当Primary挂掉后，其他Secondary或者Arbiter节点会重新选举出来一个主节点。
默认读请求也是发到Primary节点处理的，可以通过修改客户端连接配置以支持读取Secondary节点。

副本节点（Secondary）
与主节点保持同样的数据集。当主节点挂掉的时候，参与选主。

仲裁者（Arbiter）
不保有数据，不参与选主，只进行选主投票。使用Arbiter可以减轻数据存储的硬件需求，Arbiter几乎没什么大的硬件资源需求，但重要的一点是，在生产环境下它和其他数据节点不要部署在同一台机器上。

# 注意：
在PSS典型架构中（Replica Set）节点数必须为奇数，目的是选主投票的时候要出现大多数才能进行选主决策。
在PSA架构中，需要偶数个数据节点，加一个Arbiter构成的Replica Set

• PSS 典型副本集架构（读写操作都由主处理，从只负责同步）

• PSA（Primary + Secondary + Arbiter模式，使用Arbiter搭建Replica Set）

1.创建多实例目录

[root@redis03 ~]# mkdir /server/mongodb/2801{7,8,9}/{conf,logs,pid,data} -p

2.编辑多实例配置文件

[root@redis03 ~]# vim /server/mongodb/28017/conf/mongo.conf
systemLog:
  destination: file
  logAppend: true
  path: /server/mongodb/28017/logs/mongodb.log
  #path: /server/mongodb/28018/logs/mongodb.log
  #path: /server/mongodb/28019/logs/mongodb.log

storage:
  journal:
    enabled: true
  dbPath: /server/mongodb/28017/data
  #dbPath: /server/mongodb/28018/data
  #dbPath: /server/mongodb/28019/data
  directoryPerDB: true
  wiredTiger:
    engineConfig:
      cacheSizeGB: 1
      directoryForIndexes: true
    collectionConfig:
      blockCompressor: zlib
    indexConfig:
      prefixCompression: true

processManagement:
  fork: true
  pidFilePath: /server/mongodb/28017/pid/mongod.pid
  #pidFilePath: /server/mongodb/28018/pid/mongod.pid
  #pidFilePath: /server/mongodb/28019/pid/mongod.pid

net:
  port: 28017
  #port: 28018
  #port: 28019
  bindIp: 127.0.0.1,10.0.0.93
  
replication:
  #类似于binlog，指定大小
  oplogSizeMB: 1024
  #副本记得名称，集群名称
  replSetName: dba

3.启动多实例

[root@redis03 ~]# chown -R mongo.mongo /server/mongodb/
[root@redis03 ~]# su - mongo

[mongo@redis03 ~]$ mongod -f /server/mongodb/28017/conf/mongo.conf
[mongo@redis03 ~]$ mongod -f /server/mongodb/28018/conf/mongo.conf
[mongo@redis03 ~]$ mongod -f /server/mongodb/28019/conf/mongo.conf

#验证
[mongo@redis03 ~]$ netstat -lntp       
tcp        0      0 10.0.0.93:28017         0.0.0.0:*               LISTEN      32893/mongod        
tcp        0      0 127.0.0.1:28017         0.0.0.0:*               LISTEN      32893/mongod        
tcp        0      0 10.0.0.93:28018         0.0.0.0:*               LISTEN      32938/mongod        
tcp        0      0 127.0.0.1:28018         0.0.0.0:*               LISTEN      32938/mongod        
tcp        0      0 10.0.0.93:28019         0.0.0.0:*               LISTEN      32981/mongod        
tcp        0      0 127.0.0.1:28019         0.0.0.0:*               LISTEN      32981/mongod

4.登录多实例

[mongo@redis03 ~]$ mongo 10.0.0.93:28017
[mongo@redis03 ~]$ mongo 10.0.0.93:28018
[mongo@redis03 ~]$ mongo 10.0.0.93:28019

5.初始化副本集

#配置副本集
config = {
  _id : "dba", 
  members : [
    {_id:0, host:"10.0.0.93:28017"},
    {_id:1, host:"10.0.0.93:28018"},
    {_id:2, host:"10.0.0.93:28019"},
  ]
}

复制集通过 replSetInitiate 命令或 rs.initiate() 命令进行初始化。
初始化后各个成员间开始发送心跳消息，并发起 Primary 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。
#读取副本集
rs.initiate(config) 

6.查看副本集状态

dba:PRIMARY> rs.status()
            #健康状态 1表示正常 0表示故障
            "health" : 1,
            #表示状态 1是主库 2是从库 3表示恢复数据中 7表示投票者 8表示down机
            "state" : 1,
            #标注是主库还是从库
            "stateStr" : "PRIMARY",
            #集群启动时间
            "uptime" : 579,
            #另一种格式的时间
            "optime" : {
                "ts" : Timestamp(1590593779, 1),
                "t" : NumberLong(1)
            },
            #上一次心跳传过来数据的时间
            "optimeDate" : ISODate("2020-05-27T15:36:19Z"),
            #检测上一次心跳时间
            "lastHeartbeat" : ISODate("2020-05-27T15:36:25.815Z"),
            
#查看集群与主节点
dba:PRIMARY> rs.isMaster()

#oplog信息
dba:PRIMARY> rs.printReplicationInfo()
configured oplog size:   1024MB
log length start to end: 1543secs (0.43hrs)
oplog first event time:  Wed May 27 2020 23:26:46 GMT+0800 (CST)
oplog last event time:   Wed May 27 2020 23:52:29 GMT+0800 (CST)
now:                     Wed May 27 2020 23:52:38 GMT+0800 (CST)

#查看延时从库信息
dba:PRIMARY> rs.printSlaveReplicationInfo()
source: 10.0.0.93:28018
    syncedTo: Wed May 27 2020 23:54:19 GMT+0800 (CST)
    0 secs (0 hrs) behind the primary 
source: 10.0.0.93:28019
    syncedTo: Wed May 27 2020 23:54:19 GMT+0800 (CST)
    0 secs (0 hrs) behind the primary 
    
#打印副本集配置文件
dba:PRIMARY> rs.config()

7.主库创建数据，从库查看数据

#主库插入数据
db.table.insertMany([{"name":"gcc","age":10},{"name":"zzy","age":9},{"name":"hxh","age":11}])
#主库查看数据
dba:PRIMARY> show tables
table
dba:PRIMARY> db.table.find()

#从库查看数据
dba:SECONDARY> show databases
2020-05-27T23:43:40.020+0800 E QUERY    [thread1] Error: listDatabases failed:{
    "operationTime" : Timestamp(1590594219, 1),
    "ok" : 0,
    "errmsg" : "not master and slaveOk=false",
    "code" : 13435,
    "codeName" : "NotMasterNoSlaveOk",
    "$clusterTime" : {
        "clusterTime" : Timestamp(1590594219, 1),
        "signature" : {
            "hash" : BinData(0,"AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA="),
            "keyId" : NumberLong(0)
        }
    }
} 
#连查看库都会被拒绝，因为从库不提供读写

#执行命令（从库都要执行）
dba:SECONDARY> rs.slaveOk()
dba:SECONDARY> show databases
admin    0.000GB
cluster  0.000GB
config   0.000GB
local    0.000GB

#每次重新连接都要执行以上命令才能读取
#可以配置永久生效
[root@redis03 ~]# vim ~/.mongorc.js
rs.slaveOk()

二、副本集实现高可用

1.故障切换测试

#主库使用 localhost 连接，执行关闭数据库的操作（使用ip连接是不能执行的）
[root@db01 ~]# mongod -f /server/mongodb/28018/conf/mongo.conf --shutdown

#查看其他从库中会有一台从库，变成主库

#故障转移实现了，但是我的程序连接mongodb的配置还需要修改怎么办？？

2.程序怎么实现连接切换的

1.如果使用的是单节点，那么程序里面直接配置写死mongodb的ip和端口即可

2.如果是副本集集群的形式，在程序里面写的就是一个列表，列表里面写
    mongo_reip=[10.0.0.91:28017,10.0.0.92:28018,10.0.0.93:29019]
    程序会去使用命令询问谁是主节点，得到结果后在写入数据

3.恢复主库

#重新启动主库，他会自动判断谁是主库，自动成为新的从库

#注意：三台节点，只能坏一台，坏两台就有问题了

4.指定节点提升优先级

#原来的主库配置高，性能好，想恢复之后还让他是主库怎么办

#查看优先级
dba:PRIMARY> rs.conf()
            #权重值
            "priority" : 1,
            
#临时修改配置文件
dba:PRIMARY> config=rs.conf()
#修改配置文件中 id 为0 的priority值为10
dba:PRIMARY> config.members[0].priority=10
#配置文件生效
dba:PRIMARY> rs.reconfig(config)

#新版本调整完直接切换主库，旧版本需要主动降级
dba:PRIMARY> rs.stepDown()

#恢复权重
dba:PRIMARY> config=rs.conf()
dba:PRIMARY> config.members[0].priority=1
dba:PRIMARY> rs.reconfig(config)

三、扩容与删减节点

1.配置一台新的节点

#创建目录
[root@redis03 ~]# mkdir /server/mongodb/28016/{conf,logs,pid,data} -p

#配置新节点
[root@redis03 ~]# cp /server/mongodb/28017/conf/mongo.conf /server/mongodb/28016/conf/
[root@redis03 ~]# sed -i ‘s#28017#28016#g‘ /server/mongodb/28016/conf/mongo.conf 

#启动新节点
[root@redis03 ~]# chown -R mongo.mongo /server/mongodb/
[root@redis03 ~]# su - mongo
[mongo@redis03 ~]$ mongod -f /server/mongodb/28016/conf/mongo.conf

2.将新节点加入集群

#主库操作
dba:PRIMARY> rs.add("10.0.0.93:28016")
{
    "ok" : 1,
    "operationTime" : Timestamp(1590597530, 1),
    "$clusterTime" : {
        "clusterTime" : Timestamp(1590597530, 1),
        "signature" : {
            "hash" : BinData(0,"AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA="),
            "keyId" : NumberLong(0)
        }
    }
}

#查看集群状态
dba:PRIMARY> rs.status()

#注意：四个节点也不能坏两台机器

3.删除节点

#主库操作
dba:PRIMARY> rs.remove("10.0.0.93:28016")
{
    "ok" : 1,
    "operationTime" : Timestamp(1590597842, 1),
    "$clusterTime" : {
        "clusterTime" : Timestamp(1590597842, 1),
        "signature" : {
            "hash" : BinData(0,"AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA="),
            "keyId" : NumberLong(0)
        }
    }
}

#查看集群状态
dba:PRIMARY> rs.status()

4.添加仲裁节点

# 仲裁节点说明：
不存储数据，只进行选主。

#创建目录
[root@redis03 ~]# mkdir /server/mongodb/28015/{conf,logs,pid,data} -p

#配置新节点
[root@redis03 ~]# cp /server/mongodb/28017/conf/mongo.conf /server/mongodb/28015/conf/
[root@redis03 ~]# sed -i ‘s#28017#28015#g‘ /server/mongodb/28015/conf/mongo.conf 

#启动新节点
[root@redis03 ~]# chown -R mongo.mongo /server/mongodb/
[root@redis03 ~]# su - mongo
[mongo@redis03 ~]$ mongod -f /server/mongodb/28015/conf/mongo.conf 

#主库操作加入仲裁节点
dba:PRIMARY> rs.addArb(("10.0.0.93:28015")

#查看该库是否有数据

#注意，五个节点时，可以坏两个节点

Mongodb副本集搭建（类似于redis主从）