MongoDB oplog 深入剖析

MongoDB 的Replication是通过一个日志来存储写操作的，这个日志就叫做oplog。

在默认情况下,oplog分配的是5%的空闲磁盘空间。通常而言,这是一种合理的设置。可以通过mongod --oplogSize来改变oplog的日志大小。

oplog是capped collection，因为oplog的特点（不能太多把磁盘填满了，固定大小）需要，MongoDB才发明了capped collection（the oplog is actually the reason capped collections were invented）.
oplog的位置

oplog在local库：

master/slave 架构下

local.oplog.$main;

replica sets 架构下：

local.oplog.rs

sharding 架构下，mongos下不能查看oplog，可到每一片去看。

mongos> use local

switched to db local

mongos> show collections

Thu Mar 28 11:37:11 uncaught exception:error:{ "$err" : "can't use 'local' database through mongos" , "code" :13644 }

oplog的格式

MongoDB 2.0版本

PRIMARY> db.oplog.rs.findOne()

{

"ts" :{

"t" :1354919611000,

"i" :196

},

"h" :NumberLong( "-8946637877024029255" ),

"op" : "i" ,

"ns" : "msg.msgToSend" ,

"o" :{

"_id" :ObjectId( "50c26ecae7d64ae0b5f36cfe" ),

...

}

}

MongoDB 2.2版本

PRIMARY> db.oplog.rs.findOne()

{

"ts" :Timestamp(1364362801000, 8247),

"h" :NumberLong( "8229173295225699173" ),

"v" :2,

"op" : "i" ,

"ns" : "goods.Simigoods" ,

"fromMigrate" : true ,

"o" :{

"_id" :ObjectId( "50b534310eba2018b88ba3b2" ),

...

}

}

可以看到有个字段"fromMigrate" :true，之前以为是从2.0升级过来的，后查看源码发现并发如此，fromMigrate指的是chunk是迁移过来的，分片里的块移动，详见src/mongo/s/d_migrate.cpp,v表示OPLOG_VERSION,oplog版本。

新搭建的结构形如：

PRIMARY> db.version()

2.2.2

PRIMARY> db.oplog.rs.findOne()

{

"ts" :Timestamp(1364186197000, 58),

"h" :NumberLong( "-7878220425718087654" ),

"v" :2,

"op" : "u" ,

"ns" : "exaitem_gmsbatchtask.jdgmsbatchtask" ,

"o2" :{

"_id" : "83f09a98-6a41-497b-a988-99ba5399d296"

},

"o" :{

"_id" : "83f09a98-6a41-497b-a988-99ba5399d296" ,

"status" :2,

"content" : "" ,

"type" :17,

"business" : "832722" ,

"optype" :2,

"addDate" :ISODate( "2013-03-25T04:36:38.511Z" ),

"modifyDate" :ISODate( "2013-03-25T04:36:39.131Z" ),

"source" :5

}

}

MongoDB 2.4版本

{

"ts" :{

"t" :1361948104000,

"i" :325

},

"h" :NumberLong( "-8795977166222676062" ),

"v" :2,

"op" : "i" ,

"ns" : "test.log" ,

"o" :{

"_id" :ObjectId( "51031ca0c86617a8811be893" ),

...

}

}

格式大同小异，2.4版本又改回去了。ts格式2.2版本中是Timestamp(1364186197000, 58)形式，MongoDB2.0版本及MongoDB2.4版本是{"t" :1361948104000, "i" :325 }形式，另外若用MongoDB2.4版本的客户端(mongo)查看2.2版本的，看到的是MongoDB2.4版本的格式，这个只与mongo版本有关。

oplog相关字段含义

ts:the time this operation occurred.

h:a unique ID for this operation. Each operation will have a different value in this field.

op:the write operation that should be applied to the slave. n indicates a no-op, this is just an informational message.

ns:the database and collection affected by this operation. Since this is a no-op, this field is left blank.

o:the actual document representing the op. Since this is a no-op, this field is pretty useless.

The o field now contains the document to insert or the criteria to update and remove. Notice that, for the update, there are two o fields (o and o2). o2 give the update criteria and o gives the modifications (equivalent to update()‘s second argument).

ts：8字节的时间戳，由4字节unix timestamp + 4字节自增计数表示。

这个值很重要，在选举(如master宕机时)新primary时，会选择ts最大的那个secondary作为新primary。

op：1字节的操作类型，例如i表示insert，d表示delete。

ns：操作所在的namespace。

o：操作所对应的document,即当前操作的内容（比如更新操作时要更新的的字段和值）

o2:在执行更新操作时的条件，仅限于update时才有该属性。

其中op，可以是如下几种情形之一：

"i"： insert

"u"： update

"d"： delete

"c"： db cmd

"db"：声明当前数据库 (其中ns 被设置成为=>数据库名称+ '.')

"n":no op,即空操作，其会定期执行以确保时效性 。

20130719更新：今天发现修改配置，会产生 "n" 操作

{ "ts" :Timestamp(1372320938000, 1), "h" :NumberLong( "2050563086860406946" ), "v" :2, "op" : "n" , "ns" : "" , "o" :{ "msg" : "Reconfig set" , "version" :6 } }

{ "ts" :Timestamp(1372319914000, 1), "h" :NumberLong( "5828735007195954091" ), "v" :2, "op" : "n" , "ns" : "" , "o" :{ "msg" : "Reconfig set" , "version" :5 } }

{ "ts" :Timestamp(1372318223000, 1), "h" :NumberLong( "512600544405470974" ), "v" :2, "op" : "n" , "ns" : "" , "o" :{ "msg" : "Reconfig set" , "version" :4 } }

除了以上这些，还有两个bool型的字段，一个是上面提到的fromMigrate,另一是字段b，仔细看oplog我们发现有"b":true的文档，是在delete和update操作时的bool值（update一个或多个）。

举例：

{

"ts" :{

"t" :1354923335000,

"i" :2

},

"h" :NumberLong( "563747339476084113" ),

"op" : "u" ,

"ns" : "msg.device" ,

"o2" :{

"_id" :ObjectId( "509fa1207386d978864c7833" )

},

"o" :{

"$set" :{

"flag" : "1" ,

"pin" : "5126d5b23c303" ,

"device" : "ceb27de6b9dd8f045130f046a7662630" ,

"modified" :ISODate( "2012-12-07T23:36:24.628Z" )

}

}

}

了解了oplog的详细结构，我们就可以根据原理写个程序，来达到同步数据的目的，详见mongosync。