（mongodb副本集） PSA模式添加、修改节点

PSA模式介绍

PSA模式（Primary-Secondary-Arbiter）是MongoDB复制集中的一种架构配置。在这种模式下，复制集由一个主节点（PRIMARY）、一个从节点（SECONDARY）和一个仲裁者节点（ARBITER）组成。

在MongoDB的复制集中，仲裁者节点（Arbiter）是一种特殊类型的节点，其主要作用是在主节点（Primary）不可用时参与选举过程，帮助复制集选择一个新的主节点。以下是仲裁者节点的一些特点：

1. 不存储数据：与普通的从节点（Secondary）不同，仲裁者节点不存储数据副本，因此不会占用额外的存储资源。
2. 投票权：尽管仲裁者节点不存储数据，但它拥有一个投票权，可以在选举新主节点时参与投票。
3. 减少成本：由于仲裁者节点不需要存储数据，因此可以在成本较低的机器上运行，或者在不同的数据中心运行，以提高复制集的可用性和容错能力。
4. 提高选举效率：在复制集中，选举新主节点需要超过半数的投票。在只有两个从节点的复制集中，如果一个从节点不可用，复制集将无法进行选举。引入仲裁者节点可以确保即使一个从节点不可用，复制集仍然可以进行选举。
5. 不参与数据复制：仲裁者节点不参与数据复制过程，因此不会增加网络和存储的负担。
6. 不影响业务：由于仲裁者节点不处理业务读写请求，其故障不会影响业务的正常运行。

PSA模式下添加/修改节点出现的问题

情况一：添加副节点

​rs.add()​添加的节点默认priority和votes都为1。然而，在PSA模式中，通常希望新添加的节点不参与选举（即votes​为0），并且priority​为0以避免其成为主节点。如果新添加的节点具有投票权和优先级，那么在主节点宕机时，它可能会被选举为主节点，这可能会导致数据不一致和可用性问题。

myrepl:PRIMARY> rs.add('127.0.0.1:27019')
...
	{
        "ok" : 0,
        "errmsg" : "Rejecting reconfig where the new config has a PSA topology and the secondary is electable, but tfig contains only one writable node. Refer to https://docs.mongodb.com/manual/reference/method/rs.reconfigForPSASet/steps on reconfiguring a PSA set.",
        "code" : 103,
        "codeName" : "NewReplicaSetConfigurationIncompatible",
        "$clusterTime" : {
                "clusterTime" : Timestamp(1731679536, 1),
                "signature" : {
                        "hash" : BinData(0,"AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA="),
                        "keyId" : NumberLong(0)
                }
        }
...

情况二：修改副节点

这里副节点的priority​和votes​一开始都为0，报错原因同上：在PSA模式中，通常希望新添加的节点不参与选举（即votes​为0），并且priority​为0以避免其成为主节点。

myrepl:PRIMARY>var cfg = rs.conf()
myrepl:PRIMARY>cfg.members[2].priority = 1
myrepl:PRIMARY>cfg.members[2].votes = 1
myrepl:PRIMARY>rs.reconfig(cfg)

{
        "ok" : 0,
        "errmsg" : "Rejecting reconfig where the new config has a PSA topology and the secondary is electable, but the old config contains only one writable node. Refer to https://docs.mongodb.com/manual/reference/method/rs.reconfigForPSASet/ for next steps on reconfiguring a PSA set.",
        "code" : 103,
        "codeName" : "NewReplicaSetConfigurationIncompatible"
}

PSA模式下如何添加/修改节点

在PSA模式下，如果直接使用rs.reconfig()​修改节点可能会失败，因为MongoDB不允许在只有一个可写节点的情况下重新配置PSA拓扑。在这种情况下，应使用rs.reconfigForPSASet()​方法，它分两步重新配置副本集：

这里假设是在添加第三个节点，其为副节点。对节点的修改同理。

// 获取当前副本集的配置信息，并将其存储在变量cfg中
cfg = rs.conf();

// 直接修改cfg对象中的members数组的第3个元素（索引为2，因为索引从0开始）
// 这个操作是在内存中修改副本集的配置，还没有应用到副本集
myrepl:PRIMARY> cfg.members[2] = { 
    "_id": 2, // 为新成员指定一个唯一的_id
    "host": "127.0.0.1:27019", // 指定新成员的主机地址和端口
    "votes": 1, // 允许新成员参与选举，拥有1票
    "priority": 1 // 设置新成员的优先级为1，这意味着它可以被选举为主节点
};

// 使用rs.reconfigForPSASet方法重新配置副本集
// 这里的2表示我们正在修改members数组中的第3个成员（索引为2）
// cfg是我们刚刚修改过的包含新成员信息的配置对象
rs.reconfigForPSASet(2, cfg);

rs.reconfigForPSASet()

​rs.reconfigForPSASet()​ 方法是 MongoDB 中用于在 PSA（Primary-Secondary-Arbiter）模式的副本集中安全添加或修改副节点的函数。

rs.reconfigForPSASet( memberIndex: <num>, config: <configuration>, { "force" : <boolean>, "maxTimeMS" : <int> })

• ​memberIndex​：正在添加或修改的从节点的索引。
• ​config​：用于指定副本集新配置的文档。
• ​force​：可选参数，不建议使用 force: true​，因为这可能导致已提交的写入操作回滚。
• ​maxTimeMS​：可选参数，指定在 rs.reconfigForPSASet()​ 操作期间处理每次重新配置的累积时间限制（以毫秒为单位）。

​rs.reconfigForPSASet()​分两步重新配置副本集：

• 首先，使用{ votes: 1, priority: 0 }​添加或修改从节点。
• 一旦添加或修改的从节点赶上所有已提交的写入，请重新配置从节点以具有非零优先级{ votes: 1, priority: <num> }​。

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