MongoDB复制集 （即主从复制）
发表于：2024-10-27 作者：千家信息网编辑
千家信息网最后更新 2024年10月27日，MongoDB 复制集MongoDB复制是将数据同步到多个服务器的过程；复制集提供了数据的冗余备份并提高了数据的可用性，通常可以保证数据的安全性；复制集还允许您从硬件故障和服务中断中恢复数据。什么是复
千家信息网最后更新 2024年10月27日MongoDB复制集 （即主从复制）
MongoDB 复制集
MongoDB复制是将数据同步到多个服务器的过程；
复制集提供了数据的冗余备份并提高了数据的可用性，通常可以保证数据的安全性；
复制集还允许您从硬件故障和服务中断中恢复数据。
什么是复制集?
- 保障数据的安全性
- 数据高可用性 (24*7)
- 灾难恢复
- 无需停机维护（如备份，重建索引，压缩）
- 分布式读取数据
- 副本集对应用层是透明的
MongoDB复制集的工作原理
- mongodb的复制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。
- mongodb各个节点常见的搭配方式为：一主一从、一主多从。
- 主节点记录在其上的所有操作oplog，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，从而保证从节点的数据与主节点一致。
MongoDB复制结构图如下所示：
（以上图片引用网址：http://www.runoob.com/mongodb/mongodb-replication.html ）
以上结构图中，客户端从主节点读取数据，在客户端写入数据到主节点时，主节点与从节点进行数据交互保障数据的一致性。
复制集的特点：
- N 个节点的集群
- 任何节点可作为主节点
- 所有写入操作都在主节点上
- 自动故障转移
- 自动恢复
如何部署MongoDB复制集？
在同一台服务器上创建MongoDB的多实例（4个实例）来做MongoDB主从的实验。
至于如何安装MongoDB？请参考之前博文 Linux 平台安装MongoDB 4.0（最新版）
开始部署
1.创建4个MongoDB的实例
#创建各实例的数据目录mkdir -p /data/mongodb/mongodb{1,2,3,4}#创建实例配置目录mkdir -p /data/conf/#创建实例的日志目录mkdir -p /data/logs/#创建各实例的日志文件touch /data/logs/mongodb{1,2,3,4}.log#赋予日志文件权限777chmod 777 /data/logs/*.log2.编辑mongodb1.conf配置文件，开启复制集功能并配置replSetName参数
vim /data/mongodb/mongodb1.conf#mongod.conf#for documentation of all options, see:#http://docs.mongodb.org/manual/reference/configuration-options/#where to write logging data.systemLog: destination: file logAppend: true path: /data/logs/mongodb1.log //mongodb1的日志文件路径#Where and how to store data.storage: dbPath: /data/mongodb/mongodb1/ //mongodb1的数据文件路径 journal: enabled: true#engine:#mmapv1:#wiredTiger:#how the process runsprocessManagement: fork: true # fork and run in background pidFilePath: /data/mongodb/mongodb1/mongod.pid # location of pidfile timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo#network interfacesnet: port: 27017 //mongodb1的进程号 bindIp: 0.0.0.0 # Listen to local interface only, comment to listen on all interfaces.#security:#operationProfiling:replication: //删除"#"，开启复制集功能 replSetName: test-rc //名称为test-rc#sharding:##Enterprise-Only Options#auditLog:#snmp:3.复制默认mongodb1.conf配置文件，生成另外三份实例的配置文件
#复制默认实例的配置文件cp -p /data/mongodb/mongodb1.conf /data/conf/mongodb2.confcp -p /data/mongodb/mongodb1.conf /data/conf/mongodb3.confcp -p /data/mongodb/mongodb1.conf /data/conf/mongodb4.conf4.分别修改mongodb2.conf、mongodb3.conf、mongodb4.conf配置文件，如下
MongoDB2配置文件
cat /data/conf/mongodb2.conf#mongod.conf#for documentation of all options, see:#http://docs.mongodb.org/manual/reference/configuration-options/#where to write logging data.systemLog: destination: file logAppend: true path: /data/logs/mongodb2.log //mongodb2的日志文件路径#Where and how to store data.storage: dbPath: /data/mongodb/mongodb2/ //mongodb2的数据文件路径 journal: enabled: true#engine:#mmapv1:#wiredTiger:#how the process runsprocessManagement: fork: true # fork and run in background pidFilePath: /data/mongodb/mongodb1/mongod.pid # location of pidfile timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo#network interfacesnet: port: 27018 //mongodb2的进程号 bindIp: 0.0.0.0 # Listen to local interface only, comment to listen on all interfaces.#security:#operationProfiling:replication: //删除"#"，开启复制集功能 replSetName: test-rc #名称为test-rc#sharding:##Enterprise-Only Options#auditLog:#snmp:MongoDB3配置文件
cat /data/conf/mongodb3.conf#mongod.conf#for documentation of all options, see:#http://docs.mongodb.org/manual/reference/configuration-options/#where to write logging data.systemLog: destination: file logAppend: true path: /data/logs/mongodb3.log //mongodb3的日志文件路径#Where and how to store data.storage: dbPath: /data/mongodb/mongodb3/ //mongodb3的数据文件路径 journal: enabled: true#engine:#mmapv1:#wiredTiger:#how the process runsprocessManagement: fork: true # fork and run in background pidFilePath: /data/mongodb/mongodb1/mongod.pid # location of pidfile timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo#network interfacesnet: port: 27019 //mongodb3的进程号 bindIp: 0.0.0.0 # Listen to local interface only, comment to listen on all interfaces.#security:#operationProfiling:replication: //删除"#"，开启复制集功能 replSetName: test-rc #名称为test-rc#sharding:##Enterprise-Only Options#auditLog:#snmp:MongoDB4配置文件
cat /data/conf/mongodb4.conf#mongod.conf#for documentation of all options, see:#http://docs.mongodb.org/manual/reference/configuration-options/#where to write logging data.systemLog: destination: file logAppend: true path: /data/logs/mongodb4.log //mongodb4的日志文件路径#Where and how to store data.storage: dbPath: /data/mongodb/mongodb4/ //mongodb4的数据文件路径 journal: enabled: true#engine:#mmapv1:#wiredTiger:#how the process runsprocessManagement: fork: true # fork and run in background pidFilePath: /data/mongodb/mongodb1/mongod.pid # location of pidfile timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo#network interfacesnet: port: 27020 //mongodb4的进程号 bindIp: 0.0.0.0 # Listen to local interface only, comment to listen on all interfaces.#security:#operationProfiling:replication: //删除"#"，开启复制集功能 replSetName: test-rc //名称为test-rc#sharding:##Enterprise-Only Options#auditLog:#snmp:5. 启动mongodb多实例
for i in 1 2 3 4do mongod -f /data/conf/mongodb$i.confdone检查mongod的进程信息
[root@localhost conf]# netstat -tunlp | grep mongod6.开始配置三个节点的复制集
6.1 登录默认MongoDB（默认端口号为：27017）
mongo6.2 查看复制集的状态信息
> rs.status()6.3 定义cfg初始化参数(这里先加入三台，另一台后面实现添加节点功能)
> cfg={"_id":"test-rc","members":[{"_id":0,"host":"192.168.100.100:27017"},{"_id":1,"host":"192.168.100.100:27018"},{"_id":2,"host":"192.168.100.100:27019"}]}6.4 启动复制集功能（初始化配置时保证从节点没有数据）
> rs.initiate(cfg)6.5 查看复制集的状态信息
test-rc:PRIMARY> rs.status(){ "set" : "test-rc", "date" : ISODate("2018-07-14T04:46:58.710Z"), "myState" : 1, "term" : NumberLong(1), "syncingTo" : "", "syncSourceHost" : "", "syncSourceId" : -1, "heartbeatIntervalMillis" : NumberLong(2000), "optimes" : { "lastCommittedOpTime" : { "ts" : Timestamp(1531543618, 1), "t" : NumberLong(1) }, "readConcernMajorityOpTime" : { "ts" : Timestamp(1531543618, 1), "t" : NumberLong(1) }, "appliedOpTime" : { "ts" : Timestamp(1531543618, 1), "t" : NumberLong(1) }, "durableOpTime" : { "ts" : Timestamp(1531543618, 1), "t" : NumberLong(1) } }, "lastStableCheckpointTimestamp" : Timestamp(1531543608, 1), "members" : [ { "_id" : 0, "name" : "192.168.100.100:27017", "health" : 1, //健康状态 "state" : 1, //1：为主节点 ； 2：为从节点 "stateStr" : "PRIMARY", //主节点 "uptime" : 2886, "optime" : { "ts" : Timestamp(1531543618, 1), "t" : NumberLong(1) }, "optimeDate" : ISODate("2018-07-14T04:46:58Z"), "syncingTo" : "", "syncSourceHost" : "", "syncSourceId" : -1, "infoMessage" : "", "electionTime" : Timestamp(1531543426, 1), "electionDate" : ISODate("2018-07-14T04:43:46Z"), "configVersion" : 1, "self" : true, "lastHeartbeatMessage" : "" }, { "_id" : 1, "name" : "192.168.100.100:27018", "health" : 1, //健康状态 "state" : 2, //1：为主节点 ； 2：为从节点 "stateStr" : "SECONDARY", //从节点 "uptime" : 202, "optime" : { "ts" : Timestamp(1531543608, 1), "t" : NumberLong(1) }, "optimeDurable" : { "ts" : Timestamp(1531543608, 1), "t" : NumberLong(1) }, "optimeDate" : ISODate("2018-07-14T04:46:48Z"), "optimeDurableDate" : ISODate("2018-07-14T04:46:48Z"), "lastHeartbeat" : ISODate("2018-07-14T04:46:56.765Z"), "lastHeartbeatRecv" : ISODate("2018-07-14T04:46:57.395Z"), "pingMs" : NumberLong(0), "lastHeartbeatMessage" : "", "syncingTo" : "192.168.100.100:27017", "syncSourceHost" : "192.168.100.100:27017", "syncSourceId" : 0, "infoMessage" : "", "configVersion" : 1 }, { "_id" : 2, "name" : "192.168.100.100:27019", "health" : 1, //健康状态 "state" : 2, //1：为主节点 ； 2：为从节点 "stateStr" : "SECONDARY", //从节点 "uptime" : 202, "optime" : { "ts" : Timestamp(1531543608, 1), "t" : NumberLong(1) }, "optimeDurable" : { "ts" : Timestamp(1531543608, 1), "t" : NumberLong(1) }, "optimeDate" : ISODate("2018-07-14T04:46:48Z"), "optimeDurableDate" : ISODate("2018-07-14T04:46:48Z"), "lastHeartbeat" : ISODate("2018-07-14T04:46:56.769Z"), "lastHeartbeatRecv" : ISODate("2018-07-14T04:46:57.441Z"), "pingMs" : NumberLong(0), "lastHeartbeatMessage" : "", "syncingTo" : "192.168.100.100:27017", "syncSourceHost" : "192.168.100.100:27017", "syncSourceId" : 0, "infoMessage" : "", "configVersion" : 1 } ], "ok" : 1, "operationTime" : Timestamp(1531543618, 1), "$clusterTime" : { "clusterTime" : Timestamp(1531543618, 1), "signature" : { "hash" : BinData(0,"AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA="), "keyId" : NumberLong(0) } }}特别提醒：如以上可知道主节点在192.168.100.100:27017节点上
注意：严禁在从库做任何修改操作
7. 添加节点
test-rc:PRIMARY> rs.add("192.168.100.100:27020")查看复制集的状态信息
test-rc:PRIMARY> rs.status()8. 删除节点
test-rc:PRIMARY> rs.remove("192.168.100.100:27018")查看复制集的状态信息
test-rc:PRIMARY> rs.status()发现192.168.100.100:27018节点已经没有相关信息了
9. 故障转移切换
9.1 退出MongoDB
test-rc:PRIMARY> exit9.2 查看mongod进程信息
netstat -tunlp | grep mongod可以查看到共有4个实例的进程信息
9.3 结束主节点：端口号为27017的进程，检查是否能够自动切换
kill -9 48211 9.4 登录MongoDB端口号为27019的实例
mongo --port 270199.5 查看各节点状态信息
test-rc:PRIMARY> rs.status(){ "_id" : 2, "name" : "192.168.100.100:27019", "health" : 1, "state" : 1, "stateStr" : "PRIMARY", "uptime" : 1547, "optime" : { "ts" : Timestamp(1531544567, 1), "t" : NumberLong(2) }, "optimeDate" : ISODate("2018-07-14T05:02:47Z"), "syncingTo" : "", "syncSourceHost" : "", "syncSourceId" : -1, "infoMessage" : "", "electionTime" : Timestamp(1531544345, 1), "electionDate" : ISODate("2018-07-14T04:59:05Z"), "configVersion" : 3, "self" : true, "lastHeartbeatMessage" : "" }, { "_id" : 3, "name" : "192.168.100.100:27020", "health" : 1, "state" : 2, "stateStr" : "SECONDARY", "uptime" : 700, "optime" : { "ts" : Timestamp(1531544567, 1), "t" : NumberLong(2) }, "optimeDurable" : { "ts" : Timestamp(1531544567, 1), "t" : NumberLong(2) }, "optimeDate" : ISODate("2018-07-14T05:02:47Z"), "optimeDurableDate" : ISODate("2018-07-14T05:02:47Z"), "lastHeartbeat" : ISODate("2018-07-14T05:02:56.150Z"), "lastHeartbeatRecv" : ISODate("2018-07-14T05:02:56.289Z"), "pingMs" : NumberLong(0), "lastHeartbeatMessage" : "", "syncingTo" : "192.168.100.100:27019", "syncSourceHost" : "192.168.100.100:27019", "syncSourceId" : 2, "infoMessage" : "", "configVersion" : 3 }特别提醒：主节点已经到192.168.100.100:27019节点上，说明主节点已经自动切换了
10. 手动切换主节点
10.1 暂停30s不参与选举
test-rc:PRIMARY> rs.freeze(30){ "operationTime" : Timestamp(1531544867, 1), "ok" : 0, "errmsg" : "cannot freeze node when primary or running for election. state: Primary", "code" : 95, "codeName" : "NotSecondary", "$clusterTime" : { "clusterTime" : Timestamp(1531544867, 1), "signature" : { "hash" : BinData(0,"AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA="), "keyId" : NumberLong(0) } }}10.2 交出主节点位置，维持从节点状态不少于60秒，等待30秒使主节点和从节点日志同步
test-rc:PRIMARY> rs.stepDown(60,30)
> test-rc:PRIMARY> rs.stepDown(60,30)2018-07-14T01:08:07.326-0400 E QUERY [js] Error: error doing query: failed: network error while attempting to run command 'replSetStepDown' on host '127.0.0.1:27019' :DB.prototype.runCommand@src/mongo/shell/db.js:168:1DB.prototype.adminCommand@src/mongo/shell/db.js:186:16rs.stepDown@src/mongo/shell/utils.js:1398:12@(shell):1:12018-07-14T01:08:07.328-0400 I NETWORK [js] trying reconnect to 127.0.0.1:27019 failed2018-07-14T01:08:07.329-0400 I NETWORK [js] reconnect 127.0.0.1:27019 ok10.3 查看复制集的状态信息
> test-rc:PRIMARY> rs.status(){ "set" : "test-rc", "date" : ISODate("2018-07-14T05:10:31.161Z"), "myState" : 2, "term" : NumberLong(3), "syncingTo" : "192.168.100.100:27020", "syncSourceHost" : "192.168.100.100:27020", "syncSourceId" : 3, "heartbeatIntervalMillis" : NumberLong(2000), "optimes" : { "lastCommittedOpTime" : { "ts" : Timestamp(1531545028, 1), "t" : NumberLong(3) }, "readConcernMajorityOpTime" : { "ts" : Timestamp(1531545028, 1), "t" : NumberLong(3) }, "appliedOpTime" : { "ts" : Timestamp(1531545028, 1), "t" : NumberLong(3) }, "durableOpTime" : { "ts" : Timestamp(1531545028, 1), "t" : NumberLong(3) } }, "lastStableCheckpointTimestamp" : Timestamp(1531545018, 1), "members" : [ { "_id" : 0, "name" : "192.168.100.100:27017", "health" : 1, "state" : 2, "stateStr" : "SECONDARY", "uptime" : 70, "optime" : { "ts" : Timestamp(1531545028, 1), "t" : NumberLong(3) }, "optimeDate" : ISODate("2018-07-14T05:10:28Z"), "syncingTo" : "192.168.100.100:27020", "syncSourceHost" : "192.168.100.100:27020", "syncSourceId" : 3, "infoMessage" : "", "configVersion" : 3, "self" : true, "lastHeartbeatMessage" : "" }, { "_id" : 2, "name" : "192.168.100.100:27019", "health" : 1, "state" : 2, "stateStr" : "SECONDARY", "uptime" : 68, "optime" : { "ts" : Timestamp(1531545028, 1), "t" : NumberLong(3) }, "optimeDurable" : { "ts" : Timestamp(1531545028, 1), "t" : NumberLong(3) }, "optimeDate" : ISODate("2018-07-14T05:10:28Z"), "optimeDurableDate" : ISODate("2018-07-14T05:10:28Z"), "lastHeartbeat" : ISODate("2018-07-14T05:10:30.079Z"), "lastHeartbeatRecv" : ISODate("2018-07-14T05:10:31.094Z"), "pingMs" : NumberLong(0), "lastHeartbeatMessage" : "", "syncingTo" : "192.168.100.100:27020", "syncSourceHost" : "192.168.100.100:27020", "syncSourceId" : 3, "infoMessage" : "", "configVersion" : 3 }, { "_id" : 3, "name" : "192.168.100.100:27020", "health" : 1, "state" : 1, "stateStr" : "PRIMARY", "uptime" : 68, "optime" : { "ts" : Timestamp(1531545028, 1), "t" : NumberLong(3) }, "optimeDurable" : { "ts" : Timestamp(1531545028, 1), "t" : NumberLong(3) }, "optimeDate" : ISODate("2018-07-14T05:10:28Z"), "optimeDurableDate" : ISODate("2018-07-14T05:10:28Z"), "lastHeartbeat" : ISODate("2018-07-14T05:10:30.079Z"), "lastHeartbeatRecv" : ISODate("2018-07-14T05:10:29.561Z"), "pingMs" : NumberLong(0), "lastHeartbeatMessage" : "", "syncingTo" : "", "syncSourceHost" : "", "syncSourceId" : -1, "infoMessage" : "", "electionTime" : Timestamp(1531544897, 1), "electionDate" : ISODate("2018-07-14T05:08:17Z"), "configVersion" : 3 } ], "ok" : 1, "operationTime" : Timestamp(1531545028, 1), "$clusterTime" : { "clusterTime" : Timestamp(1531545028, 1), "signature" : { "hash" : BinData(0,"AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA="), "keyId" : NumberLong(0) } }}特别提醒：此刻主节点已经在192.168.100.100:27020节点上
节点
数据
文件
实例
配置
信息
状态
日志
路径
进程
功能
名称
切换
健康
口号
客户
客户端
故障
目录
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