MongoDB 复制

1.主从复制

主从复制是MongoDB最常用的复制方式。这种复制方式非常灵活，可用于备份、故障恢复、读扩展等。

通过启动时的选项进行设置，每个从节点要知道主节点的地址，所有从节点都从主节点复制内容，目前还没有能够从从节点复制的机制，原因是从节点并不保存自己的oplog。

相关的启动选项

--master  设置当前服务为主节点
--slave   设置当前服务为从节点
--source  指定主节点的地址
--only    在从节点上指定只复制特定某个数据库（默认复制除local之外的所有数据库）
--slavedelay  设置从节点复制主节点时的延时
--fastsync    以主节点的数据快照为基础启动从节点
--autoresync  如果从节点和主节点不同步了，则自动重新同步
--oplogsize   主节点oplog的大小

e.g.

//启动主节点
mongod --dbpath D:\mongoDB\master --logpath D:\mongoDB\master-log\log.log --master --port 10000
//启动从节点
mongod --dbpath D:\mongoDB\slave --logpath D:\mongoDB\slave-log\log.log --slave --source localhost:10000 --port 10001

/* 测试 */
//连接主节点
mongo --host localhost --port 10000
use test;
db.user.insert({"id": "001", "name": "路人甲0"});

//连接从节点
mongo --host localhost --port 10001
use test;
db.user.find();

1）添加或删除源

启动从节点时可以用source选项指定主节点，也可以再shell中配置。

主从节点关系相关集合

--主节点：local库slaves

--从节点：local库sources

删除源：需要同时删除主节点和从节点相关集合中的记录

添加源：从节点中相关集合新增记录即可，主节点会自动添加记录，e.g.

use local;
db.sources.insert({"host": "localhost:10000"});

也可以实现主节点的切换或者一个从节点对应多个不同的主节点。

注：如果不同的主节点有相同的集合，MongoDB会尝试合并，但是不保证正确合并。

2）工作原理

--MongoDB的复制至少需要两个节点。一个是主节点，其它的为从节点。

--主节点负责处理客户端请求，记录在其上执行的所有操作

--从节点负责映射主节点的数据，通过轮询主节点的oplog，然后对自己的数据副本执行这些操作实现

3）oplog

主节点的操作记录，operation log，简称oplog，存储在local库oplog.$main集合中。e.g.

{ "ts" : Timestamp(1395202153, 1), "op" : "i", "ns" : "test.user", "o" : { "_id" : ObjectId("5329186953152d9334a80347"), "id" : "001", "name" : "路人甲0" } }

ts：操作的时间戳
op：操作类型
ns：操作的命名空间
o：执行操作的文档

--oplog只记录改变数据库状态的操作

--oplog在存储前需要做等幂变换，即这些操作可以在服务器端多次执行，只要顺序是对的，就不会有问题

--oplog存储在固定集合中，默认大小为剩余磁盘空间的5%

4）同步

从节点第一次启动时，会对主节点数据进行完整的同步。同步完成后，从节点开始查询主节点的oplog并执行这些操作，以保证数据时最新的。

当从节点跟不上同步时（oplog已经滚了一圈了），复制就会停下，从节点需要重新做完整的同步。

--手动同步

use admin;
db.runCommand({"resync": 1});

--自动同步：使用autoresync选项启动从节点

注：完整同步代价高昂，应该调整oplog的大小尽量避免。

5）阻塞复制

使主节点进入阻塞状态，直到N个服务器复制了最新的写入操作为止。

db.runCommand({"getLastError": 1, "w": ..., "wtimeout": ...});
w：节点个数，包含主节点本身
wtimeout：以毫秒为单位的超时
e.g.
db.runCommand({"getLastError": 1, "w": 1, "wtimeout": 100});

6）查看复制信息

主节点：db.printReplicationInfo();

从节点：db.printSlaveReplicationInfo();

7）权限校验

当主从节点均以auth选项启动时，需要在主节点和从节点的local库中添加相同用户，才能使从节点能够访问主节点的数据。local中的用户可以读写整个服务器。

从节点连接主节点时，会用存储在local.system.users中的用户进行认证。最先尝试repl用户，若没有此用户，则用local.system.users中的第一个可用用户。e.g.

db.addUser("repl", "repl");

2.副本集

副本集就是有自动故障恢复功能的主从集群。

主从集群和副本集的最大区别是副本集没有固定的主节点：整个集群会选举出一个"主节点"，当其不能工作时则变更到其它节点。

1）配置

//启动
mongod --dbpath D:\mongoDB\node1 --logpath D:\mongoDB\node1-log\log.log --replSet test --port 10001

mongod --dbpath D:\mongoDB\node2 --logpath D:\mongoDB\node2-log\log.log --replSet test --port 20002

mongod --dbpath D:\mongoDB\node3 --logpath D:\mongoDB\node3-log\log.log --replSet test --port 30003

//配置
--方法一
db.runCommand({"replSetInitiate": {
	"_id": "test",
	"members": [
		{
			"_id": 1,
			"host": "localhost:10001"
		},
		{
			"_id": 2,
			"host": "localhost:20002"
		},
		{
			"_id": 3,
			"host": "localhost:30003"
		}
	]}
});
--方法二
rs.initiate({
	"_id": "test",
	"members": [
		{
			"_id": 1,
			"host": "localhost:10001"
		},
		{
			"_id": 2,
			"host": "localhost:20002"
		},
		{
			"_id": 3,
			"host": "localhost:30003"
		}
	]});

//查看状态，配置信息存储在local库的system.replset集合中
rs.status();

2）操作

--在PRIMARY上插入数据，在SECONDARY进行查询时出错

error: { "$err" : "not master and slaveOk=false", "code" : 13435 }

解决方法：在SECONDARY上执行下列语句

rs.slaveOk();

--把PRIMARY服务关闭，可发现有一SECONDARY自动调整为PRIMARY

--只留一个SECONDARY服务，其余均关闭，发现该SECONDARY无法自动转为PRIMARY

3）节点类型

--standard：常规节点，它存储一份完整的数据副本，参与选举投票，有可能成为活跃节点。

--passive：存储了完整的数据副本，参与投票，不能成为活跃节点。

--arbiter：仲裁节点，只参与投票，不接收复制的数据，也不能成为活跃节点。

4）副本集的相关操作可通过rs.help()进行查看