MongoDB 入門專欄

MongoDB 副本集

MongoDB 副本集是將資料同步在多個伺服器的過程，複製提供了資料的冗餘備份，並在多個伺服器上儲存資料副本，提高了資料的可用性， 並可以保證資料的安全性，同時還允許從硬體故障和服務中斷中恢復資料。mongodb 的複製至少需要兩個節點。其中一個是主節點，負責處理客戶端請求，其餘的都是從節點，負責複製主節點上的資料，主節點記錄在其上的所有操作oplog，從節點定期輪詢主節點獲取這些操作，然後對自己的資料副本執行這些操作，從而保證從節點的資料與主節點一致。
這樣一個數據冗餘系統中，主節點和所有從節點組成一個副本集，mongodb 的副本集擁有以下特點：

• N 個節點的叢集
  
  
• 任何節點可作為主節點
  
• 所有寫入操作都在主節點上
  
• 自動故障轉移
  
• 自動恢復
  

mongodb 副本集的設定

副本集的啟動，和從節點加入到副本集的操作，只能在主節點上完成，但是主節點隨時否可以轉移到其他從節點；啟動一個副本集系統的基本步驟如下：

• 在主節點啟動 mongod 服務時，可以使用 --replSet 啟動副本集，同時指定副本集名稱；
  
• 連線主節點，初始化新的副本集；
  
• 啟動各個從節點 mongod 服務，同時這些從從節點也建立和必須初始化副本集，使用同一個副本集 id；
  
• 在主節點將這些從節點加入主節點副本集；
  

以下演示 3 個 mongodb 建立一個副本集系統1）主節點啟動 mongod 服務：

# 啟動 mongodb 服務，設定副本集 rs0
 

$ mongod --port 27017 --dbpath "/var/run/mongodb/data" --replSet rs0 

2） 2 個從節點分別啟動 mongod 服務

$ mongod --port 27017 --dbpath "/var/run/mongodb/data" --replSet rs0 

3）連線到主節點 mongodb，進行副本集的初始化和配置

$ mongo

> rs.initiate()      # 啟動一個新的副本集

> rs.add("233.76.45.12:27107")   # 加入從節點，該節點為 233.76.45.12 主機 27107 埠上的 mongod 服務
 

> rs.add("45.76.45.18:27107")    # 加入從節點，該節點為 45.76.45.18 主機 27107 埠上的 mongod 服務

此時一個副本系統已經完成，所有操作直接面向主節點，實際操作由整個副本集叢集提供，預設是從主節點讀取；從副本集中刪除節點如下：

> rs.remove("45.76.45.18:27107")  # 刪除 45.76.45.18:27107 上的從節點

檢視副本集資訊

可以使用以下命令參看整個副本集的資訊：

> rs.conf()      # 檢視副本集的配置

> rs.status()    # 檢視副本集狀態

> rs.isMaster()  # 檢視該主機節點是否為副本集主節點

設定從節點讀寫策略

在從節點可以設定該從節點的讀寫測策略：

> rs.getMongo().setReadPref(STRATEGY)

其中策略引數如下：

• Primary                      - 從主節點讀取；
  
• secondary                 - 從從節點讀取；
• nearest                      - 從網路延遲最小的節點讀取；
• primaryPreferred       - 基本上從主節點讀取，主節點不可用時，從從節點的讀取；
• secondaryPreferred  - 基本上從從節點讀取，從節點不可用時，從主節點讀取；

MongoDB 分片

在Mongodb裡面存在另一種叢集，就是分片技術,可以滿足MongoDB資料量大量增長的需求，當MongoDB儲存海量的資料時，一臺機器可能不足以儲存資料，也可能不足以提供可接受的讀寫吞吐量，此時就可以通過在多臺機器上分割資料，使得資料庫系統能儲存和處理更多的資料；

在以上這個典型的分片模型中，存在以下 3 種角色：

• Shard：用於儲存實際的資料塊，實際生產環境中一個shard server角色可由幾臺機器組個一個replica set承擔，防止主機單點故障；
  
• Config Server：mongod例項，儲存了整個 ClusterMetadata，其中包括 chunk資訊；
  
• Routers：前端路由，客戶端由此接入，且讓整個叢集看上去像單一資料庫，前端應用可以透明使用；
  

mongodb 分片系統建立示例

以下建立一個 mongodb 分片系統，使用 1 個 Router，1 個 Config Server，2 個 Shard，它們的埠情況如下：

Reouter： 23.23.23.23：27017

Config Server: 23.23.23.24:27017

Shard 1：23.23.23.25：27017

Shard 2：23.23.23.26：27017

1） 啟動 Shard Server 
分別啟動 shard server 1，shard server 2；

$ mongod --port 27017 --dbpath /var/run/mongodb/shard/ --fork

2）啟動 Config Sevrer

$ mongod --port 27017  --dbpath /var/run/mongodb/shard/ --fork

3）啟動 Router Server，並繫結 Config Server 和 Shard Server

$ mongod --port 27017 --fork --logpath=/var/run/mongo/route.log --configdb 23.23.23.24:27017 --chunkSize 500

※此處需要設定 configdb 引數，用於設定指想的 config server，chunkSize 用於設定 chunk 大小，單位為 MB，預設 200MB；登陸到 Router mongodb，進行進一步設定

# 登陸到 router mongodb

$ mongo

> use admin

​

# 新增 shard 分片

> db.runCommand( {addShard("23.23.23.25：27017")} )

> db.runCommand( {addShard("23.23.23.26：27017")} )

​

# 開啟分片，設定分片儲存的資料庫名稱，以下為 testdb

> db.runCommand( {enablesharding:"testdb"} )

​

# 設定集合的分片形式，以下對 testdb.students 集合使用 hash 模式分片，對 testdb.address 使用 range 模式分片

> db.runCommand( {shardCollection:"testdb.students",key:{_id:"hashed"}} )

> db.runCommand( {shardCollection:"testdb.address",key:{name:1}} )

之後程式在連線這個分片系統時候，只需要連線 Router Server （23.23.23.23：27017） 即可，分片過程對應用程式時透明的；