MongoDB副本集

2022-06-08 16:15:11

一、副本集（Replication Set）

　　复本集解决的问题的：

数据高可用，当主节点宕机，从节点可以马上顶上去，但是只是解决宕机问题，如果被黑了，或者数据被误删除了，从节点的数据依然也是被删除，这一点上是不可以保证数据的安全的
副本集可以解决mongodb的事务问题。

　　MongoDB的副本集至少需要两个节点。其中一个是主节点，负责处理客户端请求，其余的都是从节点，负责复制主节点上的数据，建议提供仲裁节点，侧节点不存储数据，作用是当主节点出现故障时，选举出某个备用节点成为主节点，保证MongoDB的正常服务。客户端只需要访问主节点或者从节点，不需要访问仲裁节点。

　　MongoDB各个节点常见的搭配方式为：一主一从一仲裁，一主多从一仲裁，一主多从多仲裁。

　　主节点记录在其上的所有操作oplog(操作日志)，从节点定期轮询主节点获取这些操作，然后对自己的数据副本执行这些操作，从而保证从节点与主节点一致。

二、副本集实现思路

　　无论是主节点还是从节点，都是独立的mongo进程，可以放在不同的服务器上，也可以放在同一个服务器上，使用不同的端口号区分，即伪复本集，可以解决mongodb的事务问题

　　主节点和从节点，最好都配置开机自动启动，详细请见《Centos8上安装MongoDB4.X》

　　主从节点的配置文件要配置同样的复本集名字

三、副本集配置举例

　　在服务器启动四个mongodb集成，模拟四个不同的服务器的mongo，使用不同的端口号区分

primary: 192.xx.xx.xx:2727 (主节点)
secondary1:192.xx.xx.xx:27278 （从节点1 或者副本集1）
secondary2:192.xx.xx.xx:27279 （从节点2 或者副本集2）
arbiter:192.xx.xx.xx:27280 （仲裁节点，只参与主从节点切换的选举，不保存数据）

　　需要为这四个节点，都单独配置data路径，log路径，pid文件路径，conf文件，已经副本之间的验证文件mongo.keyfile

四、配置data路径

[root@VM-16-13-centos mongodb4]# pwd
/opt/mongodb4
[root@VM-16-13-centos mongodb4]# ls
bin  conf  data  LICENSE-Community.txt  logs  mongo.keyfile  MPL-2  pids  README  THIRD-PARTY-NOTICES  THIRD-PARTY-NOTICES.gotools
[root@VM-16-13-centos mongodb4]# cd data
[root@VM-16-13-centos data]# ls
db  rs
[root@VM-16-13-centos data]# cd rs
[root@VM-16-13-centos rs]# ls
arbiter  primary  secondary1  secondary2
[root@VM-16-13-centos rs]#

五、配置log日志

[root@VM-16-13-centos mongodb4]# pwd
/opt/mongodb4
[root@VM-16-13-centos mongodb4]# ls
bin conf data LICENSE-Community.txt logs mongo.keyfile MPL-2 pids README THIRD-PARTY-NOTICES THIRD-PARTY-NOTICES.gotools
[root@VM-16-13-centos mongodb4]# cd logs
[root@VM-16-13-centos logs]# ls
mongodb.log rs
[root@VM-16-13-centos logs]# cd rs
[root@VM-16-13-centos rs]# ls
arbiter.log primary.log secondary1.log secondary2.log secondary.log

六、生产mongo.keyfile

[root@VM-16-13-centos mongodb4]# openssl rand -base64 90 > ./mongo.keyfile

七、配置pids文件路径

只需要创建到rs文件即可，里面具体的pid文件会在运行的时候自动创建。

[root@VM-16-13-centos mongodb4]# pwd
/opt/mongodb4
[root@VM-16-13-centos mongodb4]# ls
bin  conf  data  LICENSE-Community.txt  logs  mongo.keyfile  MPL-2  pids  README  THIRD-PARTY-NOTICES  THIRD-PARTY-NOTICES.gotools
[root@VM-16-13-centos mongodb4]# cd pids
[root@VM-16-13-centos pids]# ls
rs
[root@VM-16-13-centos pids]# cd rs
[root@VM-16-13-centos rs]# ls
arbiter.pid  primary.pid  secondary1.pid  secondarys.pid

八、配置conf文件

[root@VM-16-13-centos mongodb4]# pwd
/opt/mongodb4
[root@VM-16-13-centos mongodb4]# ls
bin  conf  data  LICENSE-Community.txt  logs  mongo.keyfile  MPL-2  pids  README  THIRD-PARTY-NOTICES  THIRD-PARTY-NOTICES.gotools
[root@VM-16-13-centos mongodb4]# cd conf
[root@VM-16-13-centos conf]# ls
mongodb.conf  rs
[root@VM-16-13-centos conf]# cd rs
[root@VM-16-13-centos rs]# ls
arbiter.conf  primary.conf  secondary1.conf  secondary2.conf

primary.conf配置内容，secondary1.conf，secondary2.conf 以及 arbiter.conf 雷同，只需修改其中部分配置的路径

port=27277 #端口 默认端口是27017，但是mongodb特别容易被攻击，所以这里不建议使用默认端口
dbpath= /opt/mongodb4/data/rs/primary #数据库存文件存放目录,副本集中的主数据库
logpath= /opt/mongodb4/logs/rs/primary.log #日志文件存放路径
logappend=true #使用追加的方式写日志
fork=true #以守护进程的方式运行，创建服务器进程
maxConns=100 #最大同时连接数
auth=true #不启用验证,先不开启，配完用户在更改开启
journal=true #每次写入会记录一条操作日志（通过journal可以重新构造出写入的数据）。
#即使宕机，启动时wiredtiger会先将数据恢复到最近一次的checkpoint点，然后重放后续的journal日志来恢复。
storageEngine=wiredTiger #存储引擎有mmapv1、wiretiger、mongorocks
bind_ip = 0.0.0.0 #0.0.0.0代表任何IP地址，如果写127.0.0.1那就只能本机访问，其他同理
replSet=rs # 设置副本集的名称，这里主节点的名称和从节点的名称一定要一致 （副本集需要的）
pidfilepath=/opt/mongodb4/pids/rs/primary.pid # 这里的pid mongo会自己创建 （副本集需要的）
oplogSize=1024 # 日志的大小，单位是M （副本集需要的）
keyFile=/opt/mongodb4/mongo.keyfile #主从节点之间做认证的 （副本集需要的）

九、初始化副本集

　　副本集配置好了之后，还要在主节点中先登录mongo的客户端，然后再注册复本集

# mongodb 的复制集配置
rs.initiate({
    "_id":"rs",
        "members":[
        {"_id":0, "host":"192.xx.xx.xx:27277", "priority":3},
        {"_id":1, "host":"192.xx.xx.xx:27278", "priority":1},
        {"_id":2, "host":"192.xx.xx.xx:27279", "priority":1},
        {"_id":3, "host":"192.xx.xx.xx:27280", "arbiterOnly":true}
    ]      
});

至此副本集的基础配置完毕了

十、副本集的安全验证

# 设置查询mongodb的所有用户
db.system.users.find().pretty()
# 创建用户
db.createUser({user:"admin",pwd:"Se7eN521",roles:[{role:"root",db:"admin"}]});
# 副本集，只需要在主节点上设置密码，其他从节点会自定被设置上密码

# 如果作为主节点关机不成功，可以先使用下面的命令，在关机
# 可以通过replSetStepDown命令下架主节点。这个命令可以登录主节点使用
db.adminCommand({replSetStepDown : 1})
# 如果杀不掉可以使用强制开关
db.adminCommand({replSetStepDown : 1, force : true})
# 或者使用 rs.stepDown(120)也可以达到同样的效果，中间的数字指不能在停止服务这段时间成为主节点，单位为秒。

db.shutdownServer()

十一、副本集配置开机自动启动

　　其步骤命令和《Centos8上安装MongoDB4.X》中讲解的配置开机自启一致的

# mongodb副本集的开机自动启动
在/lib/systemd/system/ 创建文件 mongodb-primary.service

[Unit]
Description=mongodb-arbiter
After=network.target remote-fs.target nss-lookup.target

[Service]
Type=forking
ExecStart=/opt/mongodb4/bin/mongod --config /opt/mongodb4/conf/rs/arbiter.conf
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/opt/mongodb4/bin/mongod --shutdown --config /opt/mongodb4/conf/rs/arbiter.conf
PrivateTmp=true

[Install]
WantedBy=multi-user.target

上面是配置主节点的路径和代码，副本节点和仲裁节点一样，换成对应的路径和名称即可

副本集的服务命令：具体后面的命令的名字是自己起的。

systemctl enable mongodb-primary.service
systemctl enable mongodb-secondary1.service
systemctl enable mongodb-secondary2.service
systemctl enable mongodb-arbit.service

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