搭建高可用的MongoDB集群副本集

23rd

    什么是副本集呢？打魔兽世界总说打副本，其实这两个概念差不多一个意思。游戏里的副本是指玩家集中在高峰时间去一个场景打怪，会出现玩家暴多怪物少的情况，游戏开发商为了保证玩家的体验度，就为每一批玩家单独开放一个同样的空间同样的数量的怪物，这一个复制的场景就是一个副本，不管有多少个玩家各自在各自的副本里玩不会互相影响。
       mongoDB的副本也是这个，主从模式其实就是一个单副本的应用，没有很好的扩展性和容错性。而副本集具有多个副本保证了容错性，就算一个副本挂掉了还有很多副本存在，并且解决了上面第一个问题“主节点挂掉了，整个集群内会自动切换”。

#######原理和工作机制#########
      主服务器负责整个副本集的读写，副本集定期同步数据备份，一但主节点挂掉，副本节点就会选举一个新的主服务器，副本集中的副本节点在主节点挂掉后通过心跳机制检测到后，就会在集群内发起主节点的选举机制，自动选举一位新的主服务器。

##################################部署副本集####################################
副本集机器数量为至少3个

10.2.16.250 主节点
10.2.16.254 副节点
10.2.16.251 仲裁服务器

2、分别在每台机器上建立mongodb副本集测试文件夹

#存放整个mongodb文件
mkdir -p /data/mongodbtest/replset

#存放mongodb数据文件
mkdir -p /data/mongodbtest/replset/data

#进入mongodb文件夹
cd  /data/mongodbtest

3、下载mongodb的安装程序包

wget <a href="http://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-2.4.8.tgz">http://fastdl.mongodb.org/linux/ ... 2.4.8.tgz</a>

#解压下载的压缩包  
[iyunv@node1 ~]#tar xvzf mongodb-linux-x86_64-2.4.8.tgz

[iyunv@node1 ~]#mv  mongodb-linux-x86_64-2.48  /usr/local/mongodb/

添加Mongodb命令的环境变量
[iyunv@node1 ~]#vim /etc/profile
[iyunv@node1 ~]#export PATH=/usr/local/mongodb/bin:$PATH

启动Mongodb，在两台服务器主和从同时操作：
[iyunv@node1 ~]#mongod  --dbpath /data/mongodbtest/replset/data   --replSet repset （副本集名称）


可以看到控制台上显示副本集还没有配置初始化信息。

Sun Dec 29 20:12:02.953 [rsStart] replSet can't get local.system.replset config from self or any seed (EMPTYCONFIG)  
Sun Dec 29 20:12:02.953 [rsStart] replSet info you may need to run  replSetInitiate -- rs.initiate() in the shell -- if that is not already done  

5、初始化副本集

在三台机器上任意一台机器登陆mongodb

[iyunv@node1 ~]#mongo

#使用admin数据库
use admin

#定义副本集配置变量，这里的 _id:”repset” 和上面命令参数“ –replSet repset” 要保持一样。

config = { _id:"repset", members:[
... {_id:0,host:"10.2.16.250:27017"},   #id为0表示设置此IP为主服务器
... {_id:1,host:"10.2.16.254:27017"},]#id为1表示设置为备服务器，如果想再添加备服务器则设置id为2，依次类推。
... }


#输出

{  
        "_id" : "repset",  
        "members" : [  
                {  
                        "_id" : 0,  
                        "host" : "10.2.16.250:27017"  
                },  
                {  
                        "_id" : 1,  
                        "host" : "10.2.16.254:27017"  
                }
        ]  
}  


#初始化副本集配置

rs.initiate(config);

#输出成功

[plain] view plaincopy
{  
        "info" : "Config now saved locally.  Should come online in about a minute.",  
        "ok" : 1  
}  


#查看mongodb输出日志，副本集启动成功后，250为主节点PRIMARY，254为副本节点SECONDARY


#查看集群节点的状态 rs.status();

repset:PRIMARY> rs.status();
{
"set" : "repset",
"date" : ISODate("2014-06-30T10:03:22Z"),
"myState" : 1,
"members" : [
{
"_id" : 0,
"name" : "10.2.16.250:27017",
"health" : 1,
"state" : 1,
"stateStr" : "PRIMARY",
"uptime" : 961,
"optime" : Timestamp(1404122493, 1),
"optimeDate" : ISODate("2014-06-30T10:01:33Z"),
"self" : true
},
{
"_id" : 1,
"name" : "10.2.16.254:27017",
"health" : 1,
"state" : 2,
"stateStr" : "SECONDARY",
"uptime" : 106,
"optime" : Timestamp(1404122493, 1),
"optimeDate" : ISODate("2014-06-30T10:01:33Z"),
"lastHeartbeat" : ISODate("2014-06-30T10:03:20Z"),
"lastHeartbeatRecv" : ISODate("2014-06-30T10:03:21Z"),
"pingMs" : 2,
"syncingTo" : "10.2.16.250:27017"
}
],
"ok" : 1
}


6、测试副本集数据复制功能

#在主节点10.2.16.250 上连接到终端：
[iyunv@node1 ~]#mongo

#建立test 数据库。
repset:PRIMARY>use test;

往testdb表插入数据。
repset:PRIMARY>> db.testdb.insert({"test1":"testval1"})

#在副本节点10.2.16.254 上连接到mongodb查看数据是否复制过来。

[iyunv@node2 ~]#mongo

#使用test 数据库。
repset:SECONDARY> use test;

repset:SECONDARY> show tables;

#输出
[plain] view plaincopy
Sun Dec 29 21:50:48.590 error: { "$err" : "not master and slaveOk=false", "code" : 13435 } at src/mongo/shell/query.js:128  

#设置副本节点可以读: mongodb默认是从主节点读写数据的，副本节点上不允许读,需要设置可读
repset:SECONDARY> db.getMongo().setSlaveOk();

#可以看到数据已经复制到了副本集。
repset:SECONDARY> db.testdb.find();
[plain] view plaincopy
#输出  
{ "_id" : ObjectId("52c028460c7505626a93944f"), "test1" : "testval1" }  


添加仲裁服务器：


现在仲裁服务器10.2.16.251上装好mongodb，然后再：

#建立仲裁文件夹
mkdir /data/arb

#启动仲裁
mongod --port 30000 --dbpath /data/arb --replSet repset(副本集名称)


在主服务器上添加仲裁

repset:PRIMARY> rs.addArb("10.2.16.251:30000")
{ "ok" : 1 }



7、测试副本集故障转移功能

先停掉主节点mongodb 250，查看仲裁服务器和254从服务器的日志可以看到经过一系列的选择操作，254 当选主节点。



查看整个集群的状态：

mongo

repset:PRIMARY> rs.status();

#输出

{
"set" : "repset",
"date" : ISODate("2014-06-30T13:58:06Z"),
"myState" : 1,
"members" : [
{
"_id" : 0,
"name" : "10.2.16.250:27017",
"health" : 1,
"state" : 1,
"stateStr" : "PRIMARY",
"uptime" : 6095,
"optime" : Timestamp(1404131596, 1),
"optimeDate" : ISODate("2014-06-30T12:33:16Z"),
"self" : true
},
{
"_id" : 1,
"name" : "10.2.16.254:27017",
"health" : 1,
"state" : 2,
"stateStr" : "SECONDARY",
"uptime" : 5542,
"optime" : Timestamp(1404131596, 1),
"optimeDate" : ISODate("2014-06-30T12:33:16Z"),
"lastHeartbeat" : ISODate("2014-06-30T13:58:06Z"),
"lastHeartbeatRecv" : ISODate("2014-06-30T13:58:05Z"),
"pingMs" : 0,
"syncingTo" : "10.2.16.250:27017"
},
{
"_id" : 2,
"name" : "10.2.16.251:30000",
"health" : 1,
"state" : 7,
"stateStr" : "ARBITER",
"uptime" : 11,
"lastHeartbeat" : ISODate("2014-06-30T13:58:05Z"),
"lastHeartbeatRecv" : ISODate("2014-06-30T13:58:06Z"),
"pingMs" : 8
}
],
"ok" : 1
}


当250节点启动之后，会自动加入副本集并且变回primary节点.

####################至此即为配置成功！！#########################




状态参数一共有五个：primary、primaryPreferred、secondary、secondaryPreferred、nearest。


primary:默认参数，只从主节点上进行读取操作；
primaryPreferred:大部分从主节点上读取数据,只有主节点不可用时从secondary节点读取数据。
secondary:只从secondary节点上进行读取操作，存在的问题是secondary节点的数据会比primary节点数据“旧”。
secondaryPreferred:优先从secondary节点进行读取操作，secondary节点不可用时从主节点读取数据；
nearest:不管是主节点、secondary节点，从网络延迟最低的节点上读取数据。