MongoDB 复制集(副本集/主从/备份)

MongoDB 教程

mongodb复制集(副本集) 类似于Mysql的主从关系。要组成复制集，至少需要2个mongodb实例：

1. Primary(主)
2. Secondary(从)

客户端的读写操作，都在Primary实例中进行处理。
Primary实例中的写数据操作，通过Oplog 同步到Secodary实例。

![mongodb复制集](	/static/img/1585128001009634042.png "mongodb复制集")

相比Mysql主从关系，mongodb复制集可以做到故障转移。

mongodb复制集主节点只有一个，当主节点故障时，从节点会投票选举出新的主节点。
旧的主节点恢复后，身份变为从节点。

要实现故障转移，那么至少需要 1个主节点、2个从节点。因为一个从节点是没办法投票的，仅剩下一个从节点，就不再是复制集，此时陷入宕机。

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####1.创建mongodb复制集

我这里创建由 3个节点组成的mongodb复制集，这样可以测试故障转移。

1. 127.0.0.1:27017 Primary
2. 127.0.0.1:27018 Secondary
3. 127.0.0.1:27018 Secondary

启动Primary节点(127.0.0.1:27017)：

./mongod --port 27017 --dbpath "./data/db_27017" --replSet testrs

启动 Secondary节点(127.0.0.1:27018)：

./mongod --port 27018 --dbpath "./data/db_27018/" --replSet testrs

启动 Secondary节点(127.0.0.1:27019)：

./mongod --port 27019 --dbpath "./data/db_27019/" --replSet testrs

启动mongo客户端，连接到 Primary节点(127.0.0.1:27017)：

./mongo --port 27017

![单独的mongodb实例，还不属于复制集成员](	/static/img/1585131990506827511.png "单独的mongodb实例，还不属于复制集成员")

当前节点还是单独的mongodb实例，还不属于复制集成员。

创建复制集：

rs.initiate()

![创建复制集后当前节点是Secondary从节点身份](/static/img/1585132150257152172.png "创建复制集后当前节点是Secondary从节点身份")

创建复制集后当前节点是Secondary从节点身份。

添加 Secondary 节点：

rs.add("127.0.0.1:27018")

![添加一个节点后当前节点变为Primary节点](/static/img/1585132206938074431.png "添加一个节点后当前节点变为Primary节点")

添加一个节点后当前节点变为Primary节点。

继续添加 Secondary 节点：

rs.add("127.0.0.1:27019")

![添加第二个从节点](	/static/img/1585132260225228987.png "添加第二个从节点")

这样，mongodb复制集就创建好了。

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####2.测试插入数据、查询数据

仍然在 Primary节点(127.0.0.1:27017) 进行操作。

切换到数据库 `thisisgame`:

use thisisgame

创建集合:

db.createCollection("tutorials")

![mongodb复制集创建集合](	/static/img/1585132699669605774.jpg "mongodb复制集创建集合")

插入数据：

db.tutorials.insert({title:"title1"})

![MongoDB复制集插入数据](	/static/img/1585132721237446423.jpg "MongoDB复制集插入数据")

查询数据：

![MongoDB复制集查询数据](	/static/img/1585132848518614528.jpg "MongoDB复制集查询数据")

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####3.测试故障转移

mongodb复制集主节点只有一个，当主节点故障时，从节点会投票选举出新的主节点。
旧的主节点恢复后，身份变为从节点。

<font color=red>
注意：

1. 主节点故障后，要过一段时间才会选出新的主节点，并不是实时的。
2. 主节点唯一但不固定，所以客户端一定要连接复制集而不是连接到主节点。

</font>

首先使用mongo 客户端连接到 从节点 （127.0.0.1:27018 Secondary）：

./mongo --port 27018

![当前节点为从节点](/static/img/1585133673614675757.jpg "当前节点为从节点")

关闭主节点 （127.0.0.1:27017)，其余2个从节点开始死循环连接主节点。

![关闭主节点其余2个从节点开始死循环连接主节点](	/static/img/1585133831323639652.jpg "关闭主节点其余2个从节点开始死循环连接主节点")

开启mongo客户端连接到其他节点，输入命令`rs.status()
`查询当前复制集的主节点是谁。

![查询当前复制集的主节点](	/static/img/1585139270214602969.jpg "查询当前复制集的主节点")

查询到 当前主节点是 （127.0.0.1:27018 Secondary）。

到 节点 （127.0.0.1:27018 Secondary）的客户端随便输入一个命令，发现已经升级为主节点：

![原来的主节点怠机后，从节点升级为主节点](	/static/img/1585133976778483354.png "原来的主节点怠机后，从节点升级为主节点")

MongoDB完成了故障转移。

####4.高可用

上面测试证实了MongoDB复制集在主节点怠机时，会自动选举一个从节点，提升为主节点。

那么这个MongoDB复制集就是高可用状态了，下面以连接复制集的形式来测试高可用。

使用mongo客户端，连接复制集：

./mongo "mongodb://127.0.0.1:27017,127.0.0.1:27018,127.0.0.1:27019/myDB?replicaSet=testrs"

![mongo客户端连接MongoDB复制集](/static/img/1585140178118966833.jpg "mongo客户端连接MongoDB复制集")

然后查看当前复制集状态，看看谁是主节点。

rs.status()

![查询复制集状态 谁是主节点](/static/img/1585140320588980515.jpg "查询复制集状态 谁是主节点")

可以看到，localhost:27017 是主节点。
关掉这个节点，然后再次查询复制集状态。

这时提示当前主节点怠机了，网络连接失败，命令无法执行。

<font color=red>注意：此时，MongoDB复制集处于不可用状态</font>

![MongoDB复制集主节点怠机](/static/img/1585140777074892346.jpg "MongoDB复制集主节点怠机")

再一次查询复制集状态，此时复制集选举出了新的主节点，MongoDB复制集处于正常工作状态。

![MongoDB复制集新的主节点开始工作](/static/img/1585140813646933824.jpg "MongoDB复制集新的主节点开始工作")

> MongoDB复制集在主节点怠机状态下，从节点选举出新的主节点。这中间这段时间，我这里测试大概在1s左右，官网文档介绍是，与主节点心跳包超时10s就会重新选举新的主节点。
>官网文档地址：https://docs.mongodb.com/manual/core/replica-set-elections/