mongo学习笔记四：Mongodb的三种集群(Replica Set)

Replica Set   中文翻译叫做副本集，不过我并不喜欢把英文翻译成中文，总是感觉怪怪的。其实简单来说就是集群当中包含了多份数据，保证主节点挂掉了，备节点能继续提供数据服务，提供的前提就是数据需要和主节点一致。如下图：
   Mongodb(M)表示主节点，Mongodb(S)表示备节点，Mongodb(A)表示仲裁节点。主备节点存储数据，仲裁节点不存储数据。客户端同时连接主节点与备节点，不连接仲裁节点。   默认设置下，主节点提供所有增删查改服务，备节点不提供任何服务。但是可以通过设置使备节点提供查询服务，这样就可以减少主节点的压力，当客户端进行数据查询时，请求自动转到备节点上。这个设置叫做Read Preference Modes，同时Java客户端提供了简单的配置方式，可以不必直接对数据库进行操作。   仲裁节点是一种特殊的节点，它本身并不存储数据，主要的作用是决定哪一个备节点在主节点挂掉之后提升为主节点，所以客户端不需要连接此节点。这里虽然只有一个备节点，但是仍然需要一个仲裁节点来提升备节点级别。我开始也不相信必须要有仲裁节点，但是自己也试过没仲裁节点的话，主节点挂了备节点还是备节点，所以咱们还是需要它的。搭建Replica Set至少需要3个mongodb节点。因为当主节点挂掉时，至少需要两个从节点才能完成选举过程。具体而言，选举是某个从节点给其他从节点发送消息，询问“我是否可以成为主节点”，接收到消息的从节点判断是否同意其成为主节点（具体的选举规则详见百度）来完成的，如果只有一个从节点，那么将没有从节点可以接收消息，判断该节点是否能升级为主节点。所以至少需要3个节点，可以是1主1丛1仲裁节点，也可以是1主2从（但不能是1主2仲裁，仲裁节点不备份数据，无法升为主节点）。一主一从的Replica Set也可以部署，但是效果等同于Master/Slave集群，主节点挂掉后，从节点无法自动提升为主节点。介绍完了集群方案，那么现在就开始搭建了。
1. 准备两台机器 （192.168.1.131 和192.168.1.133、192.168.1.112）192.168.1.131 当作主节点，192.168.1.133作为从节点、192.168.1.112为仲裁节点。
2.安装mongodb前面已经详细介绍过mongodb的安装，这里就不再赘述，如有需要，详见《mongo学习笔记一：MongoDB 入门（安装与配置）》注意：后面所有集群搭建均是通过配置文件进行的，故请使用“方式二：通过配置文件方式启动”来启动mongodb3.修改mongodb配置文件192.168.1.131（主）上的mongodb.conf配置如下：注：mongodb.conf在/usr/local/mongodb目录下dbpath=/usr/local/mongodb/data/ logpath=/usr/local/mongodb/logspidfilepath=/usr/local/mongodb/master.pid directoryperdb=true logappend=true bind_ip=192.168.1.131port=27017oplogSize=10000 fork=true noprealloc=true replSet=testrs
192.168.1.133（从）上的mongodb.conf配置如下：dbpath=/usr/local/mongodb/data/ logpath=/usr/local/mongodb/logs pidfilepath=/usr/local/mongodb/slaver.pid directoryperdb=true logappend=true bind_ip=192.168.1.133port=27017 oplogSize=10000 fork=true noprealloc=true replSet=testrs

192.168.1.112（仲裁）上的mongodb.conf配置如下：dbpath=/usr/local/mongodb/data/ logpath=/usr/local/mongodb/logs pidfilepath=/usr/local/mongodb/arbiter.pid directoryperdb=true logappend=true bind_ip=192.168.1.112port=27017 oplogSize=10000 fork=true noprealloc=true replSet=testrs 
参数解释：dbpath：数据存放目录logpath：日志存放路径pidfilepath：进程文件，方便停止mongodbdirectoryperdb：为每一个数据库按照数据库名建立文件夹存放logappend：以追加的方式记录日志replSet：replica set的名字bind_ip：mongodb所绑定的ip地址port：mongodb进程所使用的端口号，默认为27017oplogSize：mongodb操作日志文件的最大大小。单位为Mb，默认为硬盘剩余空间的5%fork：以后台方式运行进程noprealloc：不预先分配存储
4.启动mongodb进入每个mongodb节点的/usr/local/mongodb目录下bin/monood -f mongodb.conf  bin/mongod -f mongodb.conf  bin/mongod -f mongodb.conf  
注意配置文件的路径一定要保证正确，可以是相对路径也可以是绝对路径。
5.配置主，备，仲裁节点在三个节点中任意选择一个连接mongodb。bin/mongo 192.168.1.131:27017   #ip和port是某个节点的地址  >use admin  >cfg={ _id:"testrs", members:[ {_id:0,host:'192.168.1.131:27017',priority:2}, {_id:1,host:'192.168.1.133:27017',priority:1}, {_id:2,host:'192.168.1.112:27017',arbiterOnly:true}] };  >rs.initiate(cfg)             #使配置生效  cfg是可以任意的名字，当然最好不要是mongodb的关键字，conf，config都可以。最外层的_id表示replica set的名字，members里包含的是所有节点的地址以及优先级。优先级最高的即成为主节点，即这里的192.168.1.131:27017。特别注意的是，对于仲裁节点，需要有个特别的配置——arbiterOnly:true。这个千万不能少了，不然主备模式就不能生效。   配置的生效时间根据不同的机器配置会有长有短，配置不错的话基本上十几秒内就能生效，有的配置需要一两分钟。如果生效了，执行rs.status()命令会看到如下信息：{  
        "set" : "testrs",  
        "date" : ISODate("2013-01-05T02:44:43Z"),  
        "myState" : 1,  
        "members" : [  
                {  
                        "_id" : 0,  
                        "name" : "192.168.1.131:27017",  
                        "health" : 1,  
                        "state" : 1,  
                        "stateStr" : "PRIMARY",  
                        "uptime" : 200,  
                        "optime" : Timestamp(1357285565000, 1),  
                        "optimeDate" : ISODate("2013-01-04T07:46:05Z"),  
                        "self" : true  
                },  
                {  
                        "_id" : 1,  
                        "name" : "192.168.1.133:27017",  
                        "health" : 1,  
                        "state" : 2,  
                        "stateStr" : "SECONDARY",  
                        "uptime" : 200,  
                        "optime" : Timestamp(1357285565000, 1),  
                        "optimeDate" : ISODate("2013-01-04T07:46:05Z"),  
                        "lastHeartbeat" : ISODate("2013-01-05T02:44:42Z"),  
                        "pingMs" : 0  
                },  
                {  
                        "_id" : 2,  
                        "name" : "192.168.1.112:27017",  
                        "health" : 1,  
                        "state" : 7,  
                        "stateStr" : "ARBITER",  
                        "uptime" : 200,  
                        "lastHeartbeat" : ISODate("2013-01-05T02:44:42Z"),  
                        "pingMs" : 0  
                }  
        ],  
        "ok" : 1  
}  
生效成功后会如上显示各节点的状态。如果配置正在生效时，其中会包含如下信息："stateStr" : "RECOVERING"  
同时可以查看对应节点的日志，发现正在等待别的节点生效或者正在分配数据文件。现在基本上已经完成了集群的所有搭建工作。接下来要做的就是测试工作。一、是往主节点插入数据，能从备节点查到之前插入的数据（查询备节点可能会遇到某个问题，可以自己去网上查查看）。二、是停掉主节点，备节点能变成主节点提供服务。三、是恢复主节点，备节点也能恢复其备的角色，而不是继续充当主的角色。二和三都可以通过rs.status()命令实时查看集群的变化。
6.测试集群第一步中的主备数据同步测试这里就不做了，具体步骤同《mongo学习笔记三：Mongodb的三种集群(Master-Slave)》中的测试1.在192.168.1.131主节点上杀掉mongodbnetstat -lntpkill 端口号2.连接192.168.1.133节点,查看集群状态bin/mongo 192.168.1.133:27017rs.status()期望结果：192.168.1.131状态为not reachable/healthy， 192.168.133成为主节点3.切回192.168.1.131节点，启动mongodb,查看集群状态bin/mongod --config mongodb.confbin/mongo 192.168.1.131:27017rs.status()期望结果：192.168.1.131恢复主节点，192.168.133成为从节点7.注意事项执行rs.initiate(config)，可能会报错，具体有一下几种：1.无法连接从节点因为从节点没有启动，或从节点有防火墙无法连接解决方法：检查确认从节点是否启动，mongodb.conf的配置是否正确，最后检查防火墙是否拦截了2.无法初始化备份数据集因为从节点上已经存在数据了，无法完成初始化解决方法：关闭从节点上的mongo
修改配置，去掉Replica Set配置，使用单机节点配置
启动从节点上的mongo，删除所有数据（一个数据库也不留，包括local数据库）
如果不修改为单机节点配置，无法删除数据，因为Replica Set集群中的从节点默认是无法读写的3.No host described in new configuration 1 for replica set testrs maps to this node出现这个问题，十有八九是节点的ip或端口配置错误，检查确认下4.already initialized出现这个问题是因为之前在该节点执行过rs.initiate(config),如果需要重新配置集群，那么只能如问题2一样，改为单机节点后，删除所有数据后，重新初始化集群。但是若只是添加删除节点，可以直接在主节点上执行以下语句即可：repmore:PRIMARY> rs.add("127.0.0.1:27018");   //添加节点
repmore:PRIMARY> rs.remove("127.0.0.1:27018"); //删除节