MongoDB复制集

MongoDB的复制集

复制集及原理

MongoDB复制集的主要意义在于实现服务高可用

复制集的现实依赖于两个方面的功能:

• 数据写入时将数据迅速复制到另一个独立节点上
• 在接受写入的节点发生故障时自动选举出一个新的替代节点

复制集在实现高可用的同时，还有以下作用:

• 数据分发:将数据从一个区域复制到另一个区域，减少另一个区域的读延迟
• 读写分离:不同类型的压力分别在不同的节点上执行
• 异地容灾:在数据中心故障时候快速切换到异地

一个典型的复制集由3个以上具有投票权的节点组成:

• 一个主节点（PRIMARY)︰接受写入操作和选举时投票
• 两个（或多个)从节点(SECONDARY)∶复制主节点上的新数据和选举时投票
• 不推荐使用Arbiter（投票节点)

数据是如何复制的

• 当一个修改操作，无论是插入、更新或删除，到达主节点时，它对数据的操作将被记录下来（经过一些必要的转换），这些记录称为oplog。
• 从节点通过在主节点上打开一个tailable游标不断获取新进入主节点的oplog，并在自己的数据上回放，以此保持跟主节点的数据一致。不推荐使用Arbiter（投票节点)

通过选举完成故障恢复

• 具有投票权的节点之间两两互相发送心跳（2s）
• 当5次心跳未收到时判断为节点失联
• 如果失联的是主节点，从节点会发起选举，选出新的主节点
• 如果失联的是从节点则不会产生新的选举
• 选举基于 RAFT一致性算法实现，选举成功的必要条件是大多数投票节点存活
• 复制集中最多可以有50个节点，但具有投票权的节点最多7个

选举的因素

整个集群必须有大多数节点存活

被选举为主节点的节点必须：

• 能够与多数节点建立连接
• 具有较新的 oplog
• 具有较高的优先级（如果有配置）

复制集的常见选项

复制集节点有以下常见的选配项：

• 是否具有投票权（v 参数）：有则参与投票
• 优先级（priority 参数）：优先级越高的节点越优先成为主节点。优先级为0的节点无法成为主节点
• 隐藏（hidden 参数）：复制数据，但对应用不可见。隐藏节点可以具有投票仅，但优先级必须为0
• 延迟（slaveDelay 参数）：复制 n 秒之前的数据，保持与主节点的时间差

复制集的注意事项

关于硬件：

• 因为正常的复制集节点都有可能成为主节点，它们的地位是一样的，因此硬件配置上必须一致；
• 为了保证节点不会同时宕机，各节点使用的硬件必须具有独立性。

关于软件：

• 复制集各节点软件版本必须一致，以避免出现不可预知的问题

增加节点不会增加系统写性能