MongoDB-副本集-Replica Sets

(一) 副本集-Replica Sets

1. 简介

MongoDB中的副本集（Replica Set）是一组维护相同数据集的mongod服务。 副本集可提供冗余和高
可用性，是所有生产部署的底子。也可以说，副本集类似于有自动故障规复功能的主从集群。通俗的讲就是用多台机器举行同一数据的异步同步，从而使多台机器拥有同一数据的多个副本，而且当主库当掉时在不需要用户干预的情况下自动切换其他备份服务器做主库。而且还可以利用副本服务器做只读服务器，实现读写分离，进步负载。
（1）冗余和数据可用性
复制提供冗余并进步数据可用性。 通过在不同数据库服务器上提供多个数据副本，复制可提供一定级别
的容错功能，以防止丢失单个数据库服务器。在某些情况下，复制可以提供增加的读取性能，由于客户端可以将读取操作发送到不同的服务上， 在不同数据中心维护数据副本可以增加分布式应用程序的数据位置和可用性。 您还可以为专用目的维护其他副本，比方灾难规复，报告或备份。
（2）MongoDB中的复制
副本集是一组维护相同数据集的mongod实例。 副本集包罗多个数据承载节点和可选的一个仲裁节点。在承载数据的节点中，一个且仅一个成员被视为主节点，而其他节点被视为次要（从）节点。主节点吸收所有写操作。 副本集只能有一个主要可以或许确认具有{w：“most”}写入关注的写入; 固然在某些情况下，另一个mongod实例可能暂时认为自己也是主要的。主要记录其操作日志中的数据集的所有更改，即oplog。

辅助(副本)节点复制主节点的oplog并将操作应用于其数据集，以使辅助节点的数据集反映主节点的数据
集。 如果主要职员不在，则符合条件的中学将举行推选以选出新的主要职员。
（3）主从复制和副本集区别
主从集群和副本集最大的区别就是副本集没有固定的“主节点”；整个集群会选出一个“主节点”，当其挂
掉后，又在剩下的从节点中选中其他节点为“主节点”，副本集总有一个活跃点(主、primary)和一个或多
个备份节点(从、secondary)。
2. 副本集的三个脚色

副本集有两种范例三种脚色
两种范例：

• 主节点（Primary）范例：数据操作的主要连接点，可读写。
  
• 次要（辅助、从）节点（Secondaries）范例：数据冗余备份节点，可以读或推选。
  

三种脚色：

• 主要成员（Primary）：主要吸收所有写操作。就是主节点。
  
• 副本成员（Replicate）：从主节点通过复制操作以维护相同的数据集，即备份数据，不可写操作，但可以读操作（但需要配置）。是默认的一种从节点范例。
  
• 仲裁者（Arbiter）：不保留任何数据的副本，只具有投票推选作用。当然也可以将仲裁服务器维护为副本集的一部分，即副本成员同时也可以是仲裁者。也是一种从节点范例。
  

关于仲裁者的额外阐明：
您可以将额外的mongod实例添加到副本集作为仲裁者。 仲裁者不维护数据集。 仲裁者的目的是通过响应其他副本集成员的心跳和推选请求来维护副本集中的仲裁。 由于它们不存储数据集，所以仲裁器可以是提供副本集仲裁功能的好方法，其资源本钱比具有数据集的全功能副本集成员更便宜。如果您的副本集具有偶数个成员，请添加仲裁者以获得主要推选中的“大多数”投票。 仲裁者不需要专用硬件。
仲裁者将永远是仲裁者，而主要职员可能会退出并成为次要职员，而次要职员可能成为推选期间的主要职员。
如果你的副本+主节点的个数是偶数，发起加一个仲裁者，形成奇数，轻易满足大多数的投票。如果你的副本+主节点的个数是奇数，可以不加仲裁者。
3. 副本集架构

一主一副本一仲裁

4. 副本集的创建

一、第一步：创建主节点

1. #-----------myrs
2. #主节点
3. mkdir -p /mongodb/replica_sets/myrs_27017/log \ &
4. mkdir -p /mongodb/replica_sets/myrs_27017/data/db

复制代码

新建或修改配置文件：

1. vim /mongodb/replica_sets/myrs_27017/mongod.conf

复制代码

1. systemLog:
2. #MongoDB发送所有日志输出的目标指定为文件
3. destination: file
4. #mongod或mongos应向其发送所有诊断日志记录信息的日志文件的路径
5. path: "/mongodb/replica_sets/myrs_27017/log/mongod.log"
6. #当mongos或mongod实例重新启动时，mongos或mongod会将新条目附加到现有日志文件的末尾。
7. logAppend: true
8. storage:
9. #mongod实例存储其数据的目录。storage.dbPath设置仅适用于mongod。
10. dbPath: "/mongodb/replica_sets/myrs_27017/data/db"
11. journal:
12. #启用或禁用持久性日志以确保数据文件保持有效和可恢复。
13. enabled: true
14. processManagement:
15. #启用在后台运行mongos或mongod进程的守护进程模式。
16. fork: true
17. #指定用于保存mongos或mongod进程的进程ID的文件位置，其中mongos或mongod将写入其PID
18. pidFilePath: "/mongodb/replica_sets/myrs_27017/log/mongod.pid"
19. net:
20. #服务实例绑定所有IP，有副作用，副本集初始化的时候，节点名字会自动设置为本地域名，而不是ip
21. #bindIpAll: true
22. #服务实例绑定的IP
23. bindIp: localhost,192.168.0.2
24. #bindIp
25. #绑定的端口
26. port: 27017
27. replication:
28. #副本集的名称
29. replSetName: myrs

复制代码

启动节点服务：

1. [root@bobohost replica_sets]# /usr/local/mongodb/bin/mongod -f
2. /mongodb/replica_sets/myrs_27017/mongod.conf
3. about to fork child process, waiting until server is ready for connections.
4. forked process: 54257
5. child process started successfully, parent exiting

复制代码

二、第二步：创建副本节点

建立存放数据和日志的目录

1. #-----------myrs
2. #副本节点
3. mkdir -p /mongodb/replica_sets/myrs_27018/log \ &
4. mkdir -p /mongodb/replica_sets/myrs_27018/data/db

复制代码

新建或修改配置文件：

1. vim /mongodb/replica_sets/myrs_27018/mongod.conf

复制代码

1. systemLog:
2. #MongoDB发送所有日志输出的目标指定为文件
3. destination: file
4. #mongod或mongos应向其发送所有诊断日志记录信息的日志文件的路径
5. path: "/mongodb/replica_sets/myrs_27018/log/mongod.log"
6. #当mongos或mongod实例重新启动时，mongos或mongod会将新条目附加到现有日志文件的末尾。
7. logAppend: true
8. storage:
9. #mongod实例存储其数据的目录。storage.dbPath设置仅适用于mongod。
10. dbPath: "/mongodb/replica_sets/myrs_27018/data/db"
11. journal:
12. #启用或禁用持久性日志以确保数据文件保持有效和可恢复。
13. enabled: true
14. processManagement:
15. #启用在后台运行mongos或mongod进程的守护进程模式。
16. fork: true
17. #指定用于保存mongos或mongod进程的进程ID的文件位置，其中mongos或mongod将写入其PID
18. pidFilePath: "/mongodb/replica_sets/myrs_27018/log/mongod.pid"
19. net:
20. #服务实例绑定所有IP，有副作用，副本集初始化的时候，节点名字会自动设置为本地域名，而不是ip
21. #bindIpAll: true
22. #服务实例绑定的IP
23. bindIp: localhost,192.168.0.2
24. #bindIp
25. #绑定的端口
26. port: 27018
27. replication:
28. #副本集的名称
29. replSetName: myrs

复制代码

启动节点服务：

1. [root@bobohost replica_sets]# /usr/local/mongodb/bin/mongod -f
2. /mongodb/replica_sets/myrs_27018/mongod.conf
3. about to fork child process, waiting until server is ready for connections.
4. forked process: 54361
5. child process started successfully, parent exiting

复制代码

三、第三步：创建仲裁节点

建立存放数据和日志的目录

1. #-----------myrs
2. #仲裁节点
3. mkdir -p /mongodb/replica_sets/myrs_27019/log \ &
4. mkdir -p /mongodb/replica_sets/myrs_27019/data/db

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仲裁节点：
新建或修改配置文件：

1. vim /mongodb/replica_sets/myrs_27019/mongod.conf

复制代码

1. systemLog:
2. #MongoDB发送所有日志输出的目标指定为文件
3. destination: file
4. #mongod或mongos应向其发送所有诊断日志记录信息的日志文件的路径
5. path: "/mongodb/replica_sets/myrs_27019/log/mongod.log"
6. #当mongos或mongod实例重新启动时，mongos或mongod会将新条目附加到现有日志文件的末尾。
7. logAppend: true
8. storage:
9. #mongod实例存储其数据的目录。storage.dbPath设置仅适用于mongod。
10. dbPath: "/mongodb/replica_sets/myrs_27019/data/db"
11. journal:
12. #启用或禁用持久性日志以确保数据文件保持有效和可恢复。
13. enabled: true
14. processManagement:
15. #启用在后台运行mongos或mongod进程的守护进程模式。
16. fork: true
17. #指定用于保存mongos或mongod进程的进程ID的文件位置，其中mongos或mongod将写入其PID
18. pidFilePath: "/mongodb/replica_sets/myrs_27019/log/mongod.pid"
19. net:
20. #服务实例绑定所有IP，有副作用，副本集初始化的时候，节点名字会自动设置为本地域名，而不是ip
21. #bindIpAll: true
22. #服务实例绑定的IP
23. bindIp: localhost,192.168.0.2
24. #bindIp
25. #绑定的端口
26. port: 27019
27. replication:
28. #副本集的名称
29. replSetName: myrs

复制代码

启动节点服务：

1. [root@bobohost replica_sets]# /usr/local/mongodb/bin/mongod -f
2. /mongodb/replica_sets/myrs_27019/mongod.conf
3. about to fork child process, waiting until server is ready for connections.
4. forked process: 54410
5. child process started successfully, parent exiting

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四、第四步：初始化配置副本集和主节点

使用客户端下令连接任意一个节点，但这里只管要连接主节点(27017节点)：

1. /usr/local/mongodb/bin/mongo --host=180.76.159.126 --port=27017

复制代码

效果，连接上之后，很多下令无法使用，，比如 show dbs 等，必须初始化副本集才行
准备初始化新的副本集：
语法：

1. rs.initiate(configuration)

复制代码

选项：

【示例】
使用默认的配置来初始化副本集：

1. rs.initiate()

复制代码

实行效果：

1. > rs.initiate()
2. {
3. "info2" : "no configuration specified. Using a default configuration for
4. the set",
5. "me" : "180.76.159.126:27017",
6. "ok" : 1,
7. "operationTime" : Timestamp(1565760476, 1),
8. "$clusterTime" : {
9. "clusterTime" : Timestamp(1565760476, 1),
10. "signature" : {
11. "hash" : BinData(0,"AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA="),
12. "keyId" : NumberLong(0)
13. }
14. }
15. }
16. myrs:SECONDARY>
17. myrs:PRIMARY>

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提示：
1）“ok”的值为1，阐明创建成功。
2）下令行提示符发生变革，变成了一个从节点脚色，此时默认不能读写。稍等片刻，回车，变成主节
点。
五、第五步：查看副本集的配置内容

阐明：返回包罗当前副本集配置的文档。
语法：

1. rs.conf(configuration)

复制代码

提示：
rs.config() 是该方法的别名。
configuration：可选，如果没有配置，则使用默认主节点配置。
【示例】
在27017上实行副本集中当前节点的默认节点配置

1. myrs:PRIMARY> rs.conf()
2. {
3.   "_id" : "myrs",
4.   "version" : 1,
5.   "protocolVersion" : NumberLong(1),
6.   "writeConcernMajorityJournalDefault" : true,
7.   "members" : [
8.     {
9.       "_id" : 0,
10.       "host" : "180.76.159.126:27017",
11.       "arbiterOnly" : false,
12.       "buildIndexes" : true,
13.       "hidden" : false,
14.       "priority" : 1,
15.       "tags" : {
16.       },
17.       "slaveDelay" : NumberLong(0),
18.       "votes" : 1
19.     }
20.   ],
21.   "settings" : {
22.     "chainingAllowed" : true,
23.     "heartbeatIntervalMillis" : 2000,
24.     "heartbeatTimeoutSecs" : 10,
25.     "electionTimeoutMillis" : 10000,
26.     "catchUpTimeoutMillis" : -1,
27.     "catchUpTakeoverDelayMillis" : 30000,
28.     "getLastErrorModes" : {
29.     },
30.     "getLastErrorDefaults" : {
31.       "w" : 1,
32.       "wtimeout" : 0
33.     },
34.     "replicaSetId" : ObjectId("5d539bdcd6a308e600d126bb")
35.   }
36. }

复制代码

阐明：
1） "_id" : "myrs" ：副本集的配置数据存储的主键值，默认就是副本集的名字
2） "members" ：副本集成员数组，此时只有一个： "host" : "180.76.159.126:27017" ，该成员不
是仲裁节点： "arbiterOnly" : false ，优先级（权重值）： "priority" : 1,
3） "settings" ：副本集的参数配置。
提示：副本集配置的查看下令，本质是查询的是 system.replset 的表中的数据：

1. myrs:PRIMARY> use local
2. switched to db local
3. myrs:PRIMARY> show collections
4. oplog.rs
5. replset.election
6. replset.minvalid
7. replset.oplogTruncateAfterPoint
8. startup_log
9. system.replset
10. system.rollback.id
11. myrs:PRIMARY> db.system.replset.find()
12. { "_id" : "myrs", "version" : 1, "protocolVersion" : NumberLong(1),
13. "writeConcernMajorityJournalDefault" : true, "members" : [ { "_id" : 0, "host" :
14. "180.76.159.126:27017", "arbiterOnly" : false, "buildIndexes" : true, "hidden" :
15. false, "priority" : 1, "tags" : { }, "slaveDelay" : NumberLong(0), "votes" : 1
16. } ], "settings" : { "chainingAllowed" : true, "heartbeatIntervalMillis" : 2000,
17. "heartbeatTimeoutSecs" : 10, "electionTimeoutMillis" : 10000,
18. "catchUpTimeoutMillis" : -1, "catchUpTakeoverDelayMillis" : 30000,
19. "getLastErrorModes" : { }, "getLastErrorDefaults" : { "w" : 1, "wtimeout" : 0
20. }, "replicaSetId" : ObjectId("5d539bdcd6a308e600d126bb") } }
21. myrs:PRIMARY>

复制代码

六、第六步：查看副本集状态

查抄副本集状态。
阐明：返回包罗状态信息的文档。此输出使用从副本集的其他成员发送的心跳包中获得的数据反映副本集的当
前状态。

1. rs.status()

复制代码

【示例】
在27017上查看副本集状态：

1. myrs:PRIMARY> rs.status()
2. {
3.   "set" : "myrs",
4.   "date" : ISODate("2019-08-14T05:29:45.161Z"),
5.   "myState" : 1,
6.   "term" : NumberLong(1),
7.   "syncingTo" : "",
8.   "syncSourceHost" : "",
9.   "syncSourceId" : -1,
10.   "heartbeatIntervalMillis" : NumberLong(2000),
11.   "optimes" : {
12.     "lastCommittedOpTime" : {
13.       "ts" : Timestamp(1565760578, 1),
14.       "t" : NumberLong(1)
15.     },
16.     "readConcernMajorityOpTime" : {
17.       "ts" : Timestamp(1565760578, 1),
18.       "t" : NumberLong(1)
19.     },
20.     "appliedOpTime" : {
21.       "ts" : Timestamp(1565760578, 1),
22.       "t" : NumberLong(1)
23.     },
24.     "durableOpTime" : {
25.       "ts" : Timestamp(1565760578, 1),
26.       "t" : NumberLong(1)
27.     }
28.   },
29.   "lastStableCheckpointTimestamp" : Timestamp(1565760528, 1),
30.   "members" : [
31.     {
32.       "_id" : 0,
33.       "name" : "180.76.159.126:27017",
34.       "health" : 1,
35.       "state" : 1,
36.       "stateStr" : "PRIMARY",
37.       "uptime" : 419,
38.       "optime" : {
39.         "ts" : Timestamp(1565760578, 1),
40.         "t" : NumberLong(1)
41.       },
42.       "optimeDate" : ISODate("2019-08-14T05:29:38Z"),
43.       "syncingTo" : "",
44.       "syncSourceHost" : "",
45.       "syncSourceId" : -1,
46.       "infoMessage" : "could not find member to sync from",
47.       "electionTime" : Timestamp(1565760476, 2),
48.       "electionDate" : ISODate("2019-08-14T05:27:56Z"),
49.       "configVersion" : 1,
50.       "self" : true,
51.       "lastHeartbeatMessage" : ""
52.     }
53.   ],
54.   "ok" : 1,
55.   "operationTime" : Timestamp(1565760578, 1),
56.   "$clusterTime" : {
57.     "clusterTime" : Timestamp(1565760578, 1),
58.     "signature" : {
59.       "hash" : BinData(0,"AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA="),
60.       "keyId" : NumberLong(0)
61.     }
62.   }
63. }

复制代码

阐明：
1） "set" : "myrs" ：副本集的名字
2） "myState" : 1：阐明状态正常
3） "members" ：副本集成员数组，此时只有一个： "name" : "180.76.159.126:27017" ，该成员的脚色是 "stateStr" : "RIMARY", 该节点是健康的： "health" : 1 。
七、第七步：添加副本从节点

在主节点添加从节点，将其他成员到场到副本集

1. rs.add(host, arbiterOnly)

复制代码

选项：

主机成员的配置文档：

1. {
2.   _id: <int>,
3.   host: <string>, // required
4.   arbiterOnly: <boolean>,
5.   buildIndexes: <boolean>,
6.   hidden: <boolean>,
7.   priority: <number>,
8.   tags: <document>,
9.   slaveDelay: <int>,
10.   votes: <number>
11. }

复制代码

【示例】
将27018的副本节点添加到副本集中：

1. myrs:PRIMARY> rs.add("180.76.159.126:27018")
2. {
3.   "ok" : 1,
4.   "operationTime" : Timestamp(1565761757, 1),
5.   "$clusterTime" : {
6.     "clusterTime" : Timestamp(1565761757, 1),
7.     "signature" : {
8.       "hash" : BinData(0,"AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA="),
9.       "keyId" : NumberLong(0)
10.     }
11.   }
12. }

复制代码

阐明：1） "ok" : 1 ：阐明添加成功。

1. myrs:PRIMARY> rs.status()
2. {
3.   "set" : "myrs",
4.   "date" : ISODate("2019-08-14T05:50:05.738Z"),
5.   "myState" : 1,
6.   "term" : NumberLong(1),
7.   "syncingTo" : "",
8.   "syncSourceHost" : "",
9.   "syncSourceId" : -1,
10.   "heartbeatIntervalMillis" : NumberLong(2000),
11.   "optimes" : {
12.     "lastCommittedOpTime" : {
13.       "ts" : Timestamp(1565761798, 1),
14.       "t" : NumberLong(1)
15.     },
16.     "readConcernMajorityOpTime" : {
17.       "ts" : Timestamp(1565761798, 1),
18.       "t" : NumberLong(1)
19.     },
20.     "appliedOpTime" : {
21.       "ts" : Timestamp(1565761798, 1),
22.       "t" : NumberLong(1)
23.     },
24.     "durableOpTime" : {
25.       "ts" : Timestamp(1565761798, 1),
26.       "t" : NumberLong(1)
27.     }
28.   },
29.   "lastStableCheckpointTimestamp" : Timestamp(1565761798, 1),
30.   "members" : [
31.     {
32.       "_id" : 0,
33.       "name" : "180.76.159.126:27017",
34.       "health" : 1,
35.       "state" : 1,
36.       "stateStr" : "PRIMARY",
37.       "uptime" : 1639,
38.       "optime" : {
39.         "ts" : Timestamp(1565761798, 1),
40.         "t" : NumberLong(1)
41.       },
42.       "optimeDate" : ISODate("2019-08-14T05:49:58Z"),
43.       "syncingTo" : "",
44.       "syncSourceHost" : "",
45.       "syncSourceId" : -1,
46.       "infoMessage" : "",
47.       "electionTime" : Timestamp(1565760476, 2),
48.       "electionDate" : ISODate("2019-08-14T05:27:56Z"),
49.       "configVersion" : 2,
50.       "self" : true,
51.       "lastHeartbeatMessage" : ""
52.     },
53.     {
54.       "_id" : 1,
55.       "name" : "180.76.159.126:27018",
56.       "health" : 1,
57.       "state" : 2,
58.       "stateStr" : "SECONDARY",
59.       "uptime" : 48,
60.       "optime" : {
61.         "ts" : Timestamp(1565761798, 1),
62.         "t" : NumberLong(1)
63.       },
64.       "optimeDurable" : {
65.         "ts" : Timestamp(1565761798, 1),
66.         "t" : NumberLong(1)
67.       },
68.       "optimeDate" : ISODate("2019-08-14T05:49:58Z"),
69.       "optimeDurableDate" : ISODate("2019-08-14T05:49:58Z"),
70.       "lastHeartbeat" : ISODate("2019-08-14T05:50:05.294Z"),
71.       "lastHeartbeatRecv" : ISODate("2019-08-
72.       14T05:50:05.476Z"),
73.       "pingMs" : NumberLong(0),
74.       "lastHeartbeatMessage" : "",
75.       "syncingTo" : "180.76.159.126:27017",
76.       "syncSourceHost" : "180.76.159.126:27017",
77.       "syncSourceId" : 0,
78.       "infoMessage" : "",
79.       "configVersion" : 2
80.     }
81.   ],
82.   "ok" : 1,
83.   "operationTime" : Timestamp(1565761798, 1),
84.   "$clusterTime" : {
85.     "clusterTime" : Timestamp(1565761798, 1),
86.     "signature" : {
87.       "hash" : BinData(0,"AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA="),
88.       "keyId" : NumberLong(0)
89.     }
90.   }
91. }

复制代码

阐明：1） "name" : "180.76.159.126:27018" 是第二个节点的名字，其脚色是 "stateStr" :"SECONDARY"。
八、第八步：添加仲裁从节点

添加一个仲裁节点到副本集

1. rs.addArb(host)

复制代码

将27019的仲裁节点添加到副本集中：

1. myrs:PRIMARY> rs.addArb("180.76.159.126:27019")
2. {
3.   "ok" : 1,
4.   "operationTime" : Timestamp(1565761959, 1),
5.   "$clusterTime" : {
6.     "clusterTime" : Timestamp(1565761959, 1),
7.     "signature" : {
8.       "hash" : BinData(0,"AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA="),
9.       "keyId" : NumberLong(0)
10.     }
11.   }
12. }

复制代码

阐明：1） "ok" : 1 ：阐明添加成功。

1. myrs:PRIMARY> rs.status()
2. {
3.   "set" : "myrs",
4.   "date" : ISODate("2019-08-14T05:53:27.198Z"),
5.   "myState" : 1,
6.   "term" : NumberLong(1),
7.   "syncingTo" : "",
8.   "syncSourceHost" : "",
9.   "syncSourceId" : -1,
10.   "heartbeatIntervalMillis" : NumberLong(2000),
11.   "optimes" : {
12.     "lastCommittedOpTime" : {
13.       "ts" : Timestamp(1565761998, 1),
14.       "t" : NumberLong(1)
15.     },
16.     "readConcernMajorityOpTime" : {
17.       "ts" : Timestamp(1565761998, 1),
18.       "t" : NumberLong(1)
19.     },
20.     "appliedOpTime" : {
21.       "ts" : Timestamp(1565761998, 1),
22.       "t" : NumberLong(1)
23.     },
24.     "durableOpTime" : {
25.       "ts" : Timestamp(1565761998, 1),
26.       "t" : NumberLong(1)
27.     }
28.   },
29.   "lastStableCheckpointTimestamp" : Timestamp(1565761978, 1),
30.   "members" : [
31.     {
32.       "_id" : 0,
33.       "name" : "180.76.159.126:27017",
34.       "health" : 1,
35.       "state" : 1,
36.       "stateStr" : "PRIMARY",
37.       "uptime" : 1841,
38.       "optime" : {
39.         "ts" : Timestamp(1565761998, 1),
40.         "t" : NumberLong(1)
41.       },
42.       "optimeDate" : ISODate("2019-08-14T05:53:18Z"),
43.       "syncingTo" : "",
44.       "syncSourceHost" : "",
45.       "syncSourceId" : -1,
46.       "infoMessage" : "",
47.       "electionTime" : Timestamp(1565760476, 2),
48.       "electionDate" : ISODate("2019-08-14T05:27:56Z"),
49.       "configVersion" : 3,
50.       "self" : true,
51.       "lastHeartbeatMessage" : ""
52.     },
53.     {
54.       "_id" : 1,
55.       "name" : "180.76.159.126:27018",
56.       "health" : 1,
57.       "state" : 2,
58.       "stateStr" : "SECONDARY",
59.       "uptime" : 249,
60.       "optime" : {
61.         "ts" : Timestamp(1565761998, 1),
62.         "t" : NumberLong(1)
63.       },
64.       "optimeDurable" : {
65.         "ts" : Timestamp(1565761998, 1),
66.         "t" : NumberLong(1)
67.       },
68.       "optimeDate" : ISODate("2019-08-14T05:53:18Z"),
69.       "optimeDurableDate" : ISODate("2019-08-14T05:53:18Z"),
70.       "lastHeartbeat" : ISODate("2019-08-14T05:53:25.668Z"),
71.       "lastHeartbeatRecv" : ISODate("2019-08-
72.       14T05:53:26.702Z"),
73.       "pingMs" : NumberLong(0),
74.       "lastHeartbeatMessage" : "",
75.       "syncingTo" : "180.76.159.126:27017",
76.       "syncSourceHost" : "180.76.159.126:27017",
77.       "syncSourceId" : 0,
78.       "infoMessage" : "",
79.       "configVersion" : 3
80.     },
81.     {
82.       "_id" : 2,
83.       "name" : "180.76.159.126:27019",
84.       "health" : 1,
85.       "state" : 7,
86.       "stateStr" : "ARBITER",
87.       "uptime" : 47,
88.       "lastHeartbeat" : ISODate("2019-08-14T05:53:25.668Z"),
89.       "lastHeartbeatRecv" : ISODate("2019-08-
90.       14T05:53:25.685Z"),
91.       "pingMs" : NumberLong(0),
92.       "lastHeartbeatMessage" : "",
93.       "syncingTo" : "",
94.       "syncSourceHost" : "",
95.       "syncSourceId" : -1,
96.       "infoMessage" : "",
97.       "configVersion" : 3
98.     }
99.   ],
100.   "ok" : 1,
101.   "operationTime" : Timestamp(1565761998, 1),
102.   "$clusterTime" : {
103.     "clusterTime" : Timestamp(1565761998, 1),
104.     "signature" : {
105.       "hash" : BinData(0,"AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA="),
106.       "keyId" : NumberLong(0)
107.     }
108.   }
109. }

复制代码

阐明：1） "name" : "180.76.159.126:27019" 是第二个节点的名字，其脚色是 "stateStr" : "ARBITER"
5. 副本集的数据读写操作

目标：测试三个不同脚色的节点的数据读写情况。登录主节点27017，写入和读取数据：

1. [root@bobohost ~]# /usr/local/mongodb/bin/mongo --host 180.76.159.126 --port
2. 27017
3. myrs:PRIMARY> use articledb
4. switched to db articledb
5. myrs:PRIMARY> db
6. articledb
7. myrs:PRIMARY> db.comment.insert({"articleid":"100000","content":"今天天气真好，阳光
8.   明媚","userid":"1001","nickname":"Rose","createdatetime":new Date()})
9. WriteResult({ "nInserted" : 1 })
10. myrs:PRIMARY> db.comment.find()
11. { "_id" : ObjectId("5d4d2ae3068138b4570f53bf"), "articleid" : "100000",
12.   "content" : "今天天气真好，阳光明媚", "userid" : "1001", "nickname" : "Rose",
13.   "createdatetime" : ISODate("2019-08-09T08:12:19.427Z") }

复制代码

登录从节点27018

1. [root@bobohost ~]# /usr/local/mongodb/bin/mongo --host 180.76.159.126 --port
2. 27018
3. myrs:SECONDARY> show dbs;
4. 2019-09-10T10:56:51.953+0800 E QUERY [js] Error: listDatabases failed:{
5.   "operationTime" : Timestamp(1568084204, 1),
6.   "ok" : 0,
7.   "errmsg" : "not master and slaveOk=false",
8.   "code" : 13435,
9.   "codeName" : "NotMasterNoSlaveOk",
10.   "$clusterTime" : {
11.     "clusterTime" : Timestamp(1568084204, 1),
12.     "signature" : {
13.       "hash" : BinData(0,"AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA="),
14.       "keyId" : NumberLong(0)
15.     }
16.   }
17. } :
18. _getErrorWithCode@src/mongo/shell/utils.js:25:13
19. Mongo.prototype.getDBs@src/mongo/shell/mongo.js:139:1
20. shellHelper.show@src/mongo/shell/utils.js:882:13
21. shellHelper@src/mongo/shell/utils.js:766:15
22. @(shellhelp2):1:1

复制代码

发现，不能读取聚集的数据。当前从节点只是一个备份，不是仆从节点，无法读取数据，写当然更不行。
由于默认情况下，从节点是没有读写权限的，可以增加读的权限，但需要举行设置。设置读操作权限：
阐明：设置为仆从节点，允许在从成员上运行读的操作
语法：

1. rs.slaveOk()
2. #或
3. rs.slaveOk(true)

复制代码

提示：该下令是 db.getMongo().setSlaveOk() 的简化下令。
【示例】
在27018上设置作为仆从节点权限，具备读权限：

1. rs:SECONDARY> rs.slaveOk()

复制代码

此时，在实行查询下令，运行成功！但仍然不允许插入。

1. myrs:SECONDARY> rs.slaveOk()myrs:SECONDARY> show dbs;admin 0.000GBarticledb 0.000GBconfig 0.000GBlocal 0.000GBmyrs:SECONDARY> use articledbswitched to db articledbmyrs:SECONDARY> show collectionscommentmyrs:SECONDARY> db.comment.find(){ "_id" : ObjectId("5d7710c04cfd7eee2e3cdabe"), "articleid" : "100000",  "content" : "今天天气真好，阳光明媚", "userid" : "1001", "nickname" : "Rose",  "createdatetime" : ISODate("2019-09-10T02:56:00.467Z") }myrs:SECONDARY> db.comment.insert({"_id":"1","articleid":"100001","content":"我们  不应该把清晨浪费在手机上，健康很重要，k一杯温水幸福你我  他。","userid":"1002","nickname":"相忘于江湖","createdatetime":new Date("2019-08-  05T22:08:15.522Z"),"likenum":NumberInt(1000),"state":"1"})WriteCommandError({  "operationTime" : Timestamp(1568084434, 1),  "ok" : 0,  "errmsg" : "not master",  "code" : 10107,  "codeName" : "NotMaster",  "$clusterTime" : {    "clusterTime" : Timestamp(1568084434, 1),    "signature" : {      "hash" : BinData(0,"AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA="),      "keyId" : NumberLong(0)    }  }})

复制代码

如今可实现了读写分离，让主插入数据，让从来读取数据。如果要取消作为仆从节点的读权限：

1. myrs:SECONDARY> rs.slaveOk(false)
2. myrs:SECONDARY> db.comment.find()
3. Error: error: {
4.   "operationTime" : Timestamp(1568084459, 1),
5.   "ok" : 0,
6.   "errmsg" : "not master and slaveOk=false",
7.   "code" : 13435,
8.   "codeName" : "NotMasterNoSlaveOk",
9.   "$clusterTime" : {
10.     "clusterTime" : Timestamp(1568084459, 1),
11.     "signature" : {
12.       "hash" : BinData(0,"AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA="),
13.       "keyId" : NumberLong(0)
14.     }
15.   }
16. }

复制代码

仲裁者节点，不存放任何业务数据的，可以登录查看

1. [root@bobohost ~]# /usr/local/mongodb/bin/mongo --host 180.76.159.126 --port
2. 27019
3. myrs:ARBITER> rs.slaveOk()
4. myrs:ARBITER> show dbs
5. local 0.000GB
6. myrs:ARBITER> use local
7. switched to db local
8. myrs:ARBITER> show collections
9. replset.minvalid
10. replset.oplogTruncateAfterPoint
11. startup_log
12. system.replset
13. system.rollback.id
14. myrs:ARBITER>

复制代码

发现，只存放副本集配置等数据。
6. 主节点的推选原则

MongoDB在副本集中，会自动举行主节点的推选，主节点推选的触发条件：
1） 主节点故障
2） 主节点网络不可达（默认心跳信息为10秒）
3） 人工干预（rs.stepDown(600)）
一旦触发推选，就要根据一定规则来选主节点。
推选规则是根据票数来决定谁得胜：
票数最高，且获得了“大多数”成员的投票支持的节点得胜。
“大多数”的界说为：假设复制集内投票成员数量为N，则大多数为 N/2 + 1。比方：3个投票成员，则大多数的值是2。当复制集内存活成员数量不足大多数时，整个复制集将无法推选出Primary，复制集将无法提供写服务，处于只读状态。
若票数相同，且都获得了“大多数”成员的投票支持的，数据新的节点得胜。数据的新旧是通过操作日志oplog来对比的。在获得票数的时候，优先级（priority）参数影响重大。可以通过设置优先级（priority）来设置额外票数。优先级即权重，取值为0-1000，相称于可额外增加0-1000的票数，优先级的值越大，就越可能获得多数成员的投票（votes）数。指定较高的值可使成员更有资格成为主要成员，更低的值可使成员更不符合条件。
默认情况下，优先级的值是1

1. myrs:PRIMARY> rs.conf()
2. {
3.   "_id" : "myrs",
4.   "version" : 3,
5.   "protocolVersion" : NumberLong(1),
6.   "writeConcernMajorityJournalDefault" : true,
7.   "members" : [
8.     {
9.       "_id" : 0,
10.       "host" : "180.76.159.126:27017",
11.       "arbiterOnly" : false,
12.       "buildIndexes" : true,
13.       "hidden" : false,
14.       "priority" : 1,
15.       "tags" : {
16.       },
17.       "slaveDelay" : NumberLong(0),
18.       "votes" : 1
19.     },
20.     {
21.       "_id" : 1,
22.       "host" : "180.76.159.126:27018",
23.       "arbiterOnly" : false,
24.       "buildIndexes" : true,
25.       "hidden" : false,
26.       "priority" : 1,
27.       "tags" : {
28.       },
29.       "slaveDelay" : NumberLong(0),
30.       "votes" : 1
31.     },
32.     {
33.       "_id" : 2,
34.       "host" : "180.76.159.126:27019",
35.       "arbiterOnly" : true,
36.       "buildIndexes" : true,
37.       "hidden" : false,
38.       "priority" : 0,
39.       "tags" : {
40.       },
41.       "slaveDelay" : NumberLong(0),
42.       "votes" : 1
43.     }
44.   ],
45.   "settings" : {
46.     "chainingAllowed" : true,
47.     "heartbeatIntervalMillis" : 2000,
48.     "heartbeatTimeoutSecs" : 10,
49.     "electionTimeoutMillis" : 10000,
50.     "catchUpTimeoutMillis" : -1,
51.     "catchUpTakeoverDelayMillis" : 30000,
52.     "getLastErrorModes" : {
53.     },
54.     "getLastErrorDefaults" : {
55.       "w" : 1,
56.       "wtimeout" : 0
57.     },
58.     "replicaSetId" : ObjectId("5d539bdcd6a308e600d126bb")
59.   }
60. }

复制代码

可以看出，主节点和副本节点的优先级各为1，即，默认可以认为都已经有了一票。但推选节点，优先级是0，（要注意是，官方说了，推选节点的优先级必须是0，不能是别的值。即不具备推选权，但具有投票权）
【了解】修改优先级
比如，下面提升从节点的优先级：
1）先将配置导入cfg变量

1. myrs:SECONDARY> cfg=rs.conf()

复制代码

2）然后修改值（ID号默认从0开始）：

1. myrs:SECONDARY> cfg.members[1].priority=2
2. 2

复制代码

3）重新加载配置

1. myrs:SECONDARY> rs.reconfig(cfg)
2. { "ok" : 1 }

复制代码

稍等片刻会重新开始推选。
7. 故障测试

一、 副本节点故障测试

关闭27018副本节点：
发现，主节点和仲裁节点对27018的心跳失败。由于主节点还在，因此，没有触发投票推选。
如果此时，在主节点写入数据。

1. db.comment.insert({"_id":"1","articleid":"100001","content":"我们不应该把清晨浪费在
2.   手机上，健康很重要，一杯温水幸福你我他。","userid":"1002","nickname":"相忘于江
3.   湖","createdatetime":new Date("2019-08-
4.   05T22:08:15.522Z"),"likenum":NumberInt(1000),"state":"1"})

复制代码

再启动从节点，会发现，主节点写入的数据，会自动同步给从节点。
二、主节点故障测试

关闭27017节点
发现，从节点和仲裁节点对27017的心跳失败，当失败超过10秒，此时由于没有主节点了，会自动发起投票。
而副本节点只有27018，因此，候选人只有一个就是27018，开始投票。27019向27018投了一票，27018本身自带一票，因此共两票，超过了“大多数”27019是仲裁节点，没有推选权，27018不向其投票，其票数是0.
最终效果，27018成为主节点。具备读写功能。在27018写入数据查看。

1. db.comment.insert({"_id":"2","articleid":"100001","content":"我夏天空腹喝凉开水，冬
2.   天喝温开水","userid":"1005","nickname":"伊人憔悴","createdatetime":new Date("2019-
3.   08-05T23:58:51.485Z"),"likenum":NumberInt(888),"state":"1"})

复制代码

再启动27017节点，发现27017变成了从节点，27018仍保持主节点。
登录27017节点，发现是从节点了，数据自动从27018同步。
从而实现了高可用。
三、仲裁节点和主节点故障

先关掉仲裁节点27019，
关掉如今的主节点27018
登录27017后，发现，27017仍然是从节点，副本集中没有主节点了，导致此时，副本集是只读状态，无法写入。
为啥不推选了？由于27017的票数，没有获得大多数，即没有大于等于2，它只有默认的一票（优先级是1）
如果要触发推选，随便到场一个成员即可。

• 如果只到场27019仲裁节点成员，则主节点一定是27017，由于没得选了，仲裁节点不加入推选，但加入投票。（不演示）
  
• 如果只到场27018节点，会发起推选。由于27017和27018都是两票，则按照谁数据新，谁当主节点。
  

四、仲裁节点和从节点故障

先关掉仲裁节点27019，
关掉如今的副本节点27018
10秒后，27017主节点自动降级为副本节点。（服务降级）
副本集不可写数据了，已经故障了。
8. Compass连接副本集

如果使用云服务器需要修改配置中的主节点ip

1. var config = rs.config();
2. config.members[0].host="180.76.159.126:27017";rs.reconfig(config)

复制代码

compass连接：

9. SpringDataMongoDB连接副本集

副本集语法：

1. mongodb://host1,host2,host3/articledb?
2. connect=replicaSet&slaveOk=true&replicaSet=副本集名字

复制代码

此中：

• slaveOk=true：开启副本节点读的功能，可实现读写分离。
  
• connect=replicaSet：自动到副本集中选择读写的主机。如果slaveOK是打开的，则实现了读写分离
  

【示例】
连接 replica set 三台服务器 (端口 27017, 27018, 和27019)，直接连接第一个服务器，无论是replicaset一部分或者主服务器或者从服务器，写入操作应用在主服务器 而且分布查询到从服务器。修改配置文件application.yml

1. spring:
2.   #数据源配置
3.   data:
4.     mongodb:
5.     # 主机地址
6.     # host: 180.76.159.126
7.     # 数据库
8.     # database: articledb
9.     # 默认端口是27017
10.     # port: 27017
11.     #也可以使用uri连接
12.     #uri: mongodb://192.168.40.134:27017/articledb
13.     # 副本集的连接字符串
14.     uri: mongodb://180.76.159.126:27017,180.76.159.126:27018,180.76.159.126:27019/article
15. db?connect=replicaSet&slaveOk=true&replicaSet=myrs

复制代码

注意：
主机必须是副本集中所有的主机，包括主节点、副本节点、仲裁节点。SpringDataMongoDB自动实现了读写分离：写操作时，只打开主节点连接：

1. 2019-09-02 12:16:27.143 INFO 13336 --- [ main]
2. org.mongodb.driver.connection : Opened connection
3. [connectionId{localValue:4, serverValue:60}] to 180.76.159.126:27017
4. 2019-09-02 12:16:27.376 INFO 13336 --- [ main]
5. c.i.article.service.CommentServiceTest : Started CommentServiceTest in 5.249
6. seconds (JVM running for 6.16)
7. 2019-09-02 12:16:27.610 INFO 13336 --- [ Thread-2]
8. org.mongodb.driver.connection : Closed connection
9. [connectionId{localValue:4, serverValue:60}] to 180.76.159.126:27017 because the
10. pool has been closed.

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读操作是，同时打开主节点和从节点连接，但使用从节点获取数据：

1. 2019-09-02 12:18:20.254 INFO 4168 --- [ main]
2. org.mongodb.driver.connection : Opened connection
3. [connectionId{localValue:4, serverValue:62}] to 180.76.159.126:27017
4. 2019-09-02 12:18:20.504 INFO 4168 --- [ main]
5. c.i.article.service.CommentServiceTest : Started CommentServiceTest in 5.111
6. seconds (JVM running for 5.95)
7. 2019-09-02 12:18:20.694 INFO 4168 --- [ main]
8. org.mongodb.driver.connection : Opened connection
9. [connectionId{localValue:5, serverValue:39}] to 180.76.159.126:27018
10. [Comment{id='5d64930fd1c1dc4ccf71eeac', content='今天天气真好，阳光明媚',
11. publishtime=null, userid='1001', nickname='Rose', createdatetime=2019-08-
12. 27T10:18:55.768, likenum=null, replynum=null, state='null', parentid='null',
13. articleid='100000'}, Comment{id='1', content='我们不应该把清晨浪费在手机上，健康很重
14. 要，一杯温水幸福你我他。', publishtime=null, userid='1002', nickname='相忘于江湖',
15. createdatetime=2019-08-06T06:08:15.522, likenum=1000, replynum=null, state='1',
16. parentid='null', articleid='100001'}, Comment{id='2', content='我夏天空腹喝凉开水，
17. 冬天喝温开水', publishtime=null, userid='1005', nickname='伊人憔悴',
18. createdatetime=2019-08-06T07:58:51.485, likenum=888, replynum=null, state='1',
19. parentid='null', articleid='100001'}, Comment{id='5d6c93a866ecc73210d7d600',
20. content='测试添加的数据2', publishtime=null, userid='1003', nickname='凯撒大帝',
21. createdatetime=2019-09-02T11:59:36.525, likenum=0, replynum=0, state='1',
22. parentid='null', articleid='100000'}]
23. 2019-09-02 12:18:20.740 INFO 4168 --- [ Thread-2]
24. org.mongodb.driver.connection : Closed connection
25. [connectionId{localValue:4, serverValue:62}] to 180.76.159.126:27017 because the
26. pool has been closed.
27. 2019-09-02 12:18:20.740 INFO 4168 --- [ Thread-2]
28. org.mongodb.driver.connection : Closed connection
29. [connectionId{localValue:5, serverValue:39}] to 180.76.159.126:27018 because the
30. pool has been closed.

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完整的连接字符串的参考（了解）：
MongoDB客户端连接语法：

1. mongodb://[username:password@]host1[:port1][,host2[:port2],...[,hostN[:portN]]]
2. [/[database][?options]]

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• mongodb:// 这是固定的格式，必须要指定。
  
• username:password@ 可选项，如果设置，在连接数据库服务器之后，驱动都会实行登岸这个数据库
  
• host1 必须的指定至少一个host, host1 是这个URI唯一要填写的。它指定了要连接服务器的地址。如果要连接复制集，请指定多个主机地址。
  
• portX 可选的指定端口，如果不填，默认为27017
  
• /database 如果指定username:password@，连接并验证登岸指定命据库。若不指定，默认打开test 数据库。
  
• ?options 是连接选项。如果不使用/database，则前面需要加上/。所有连接选项都是键值对name=value，键值对之间通过&或;（分号）隔开
  

标准的连接格式包罗了多个选项(options)，如下所示：

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