MongoDB安裝、羣集原理

安裝

Windows
直接在官網下載
配置文件爲安裝路徑下/bin/mongod.cfg
啓動：net start mongodb
停止：net stop mongodb
Mac（解壓包安裝）
去下載官網TGZ包，在電腦解壓，進入/bin目錄輸入./mongod即可運行，不推薦使用，所有配置必須啓動時帶命令參數
Mac（brew安裝）
MongoDB 不再開源 brew install mongodb 命令下載不了
使用brew install [email protected]下載
安裝完成後各文件路徑
配置文件：/usr/local/etc/mongod.conf
日誌目錄路徑：/usr/local/var/log/mongodb
數據目錄路徑：/usr/local/var/mongodb

3.0版本以前配置文件：

dbpath=/data/mongodb/data/mongod
logpath=/data/mongodb/logs/mongo.log
logappend=true
bind_ip=127.0.0.1
port=27017
fork=true
journal=true

3.0版本以後配置文件：

注意：只能使用空格，不支持tab鍵

systemLog:
  destination: file
  path: /usr/local/var/log/mongodb/mongo.log
  logAppend: true
storage:
  dbPath: /usr/local/var/mongodb
net:
  bindIp: 127.0.0.1

安裝完成後可以在終端輸入
查看版本：./mongod --verison
啓動：./mongod --config 配置文件路徑
MongoDB默認不是支持遠程連接，只能自己電腦連接，修改配置文件：bindIp: 127.0.0.1 -> bindIp: 0.0.0.0

羣集

MongoDB羣集分爲兩種：主從和副本集。主從形式已經不使用了（這裏簡單描述一下），現在都使用副本集（自帶主從）。

配置主從服務器（老版本）
在主MongoDB配置文件中添加：
master = true
在從MongoDB配置文件中添加：
slave = true
用於從節點，指定從節點的複製來源（主節點的IP+端口）， source = 主節點IP:主節點端口
配置副本集
主從兩臺服務配置文件均添加

replication: 
  #設置oplog的大小(MB)
  oplogSizeMB: 20480
  #集羣名稱
  replSetName: rs

在任意一臺機器執行mongo命令登錄數據庫，執行：

rs.initiate({_id:"rs",members:[
	{_id:0,host:"第一臺機器IP:端口"},
	{_id:1,host:"第二臺機器IP:端口"}, 
	{_id:2,host:" 第三臺機器IP:端口"}]})

輸入rs.status()可以查看集羣狀態

{
	"set" : "rs",
	"date" : ISODate("2020-02-08T06:34:04.161Z"),
	"myState" : 1,
	"term" : NumberLong(18),
	"syncingTo" : "",
	"syncSourceHost" : "",
	"syncSourceId" : -1,
	"heartbeatIntervalMillis" : NumberLong(2000),
	"majorityVoteCount" : 2,
	"writeMajorityCount" : 2,
	"optimes" : {
		"lastCommittedOpTime" : {
			"ts" : Timestamp(1581143634, 1),
			"t" : NumberLong(18)
		},
		"lastCommittedWallTime" : ISODate("2020-02-08T06:33:54.866Z"),
		"readConcernMajorityOpTime" : {
			"ts" : Timestamp(1581143634, 1),
			"t" : NumberLong(18)
		},
		"readConcernMajorityWallTime" : ISODate("2020-02-08T06:33:54.866Z"),
		"appliedOpTime" : {
			"ts" : Timestamp(1581143634, 1),
			"t" : NumberLong(18)
		},
		"durableOpTime" : {
			"ts" : Timestamp(1581143634, 1),
			"t" : NumberLong(18)
		},
		"lastAppliedWallTime" : ISODate("2020-02-08T06:33:54.866Z"),
		"lastDurableWallTime" : ISODate("2020-02-08T06:33:54.866Z")
	},
	"lastStableRecoveryTimestamp" : Timestamp(1581143584, 1),
	"lastStableCheckpointTimestamp" : Timestamp(1581143584, 1),
	"electionCandidateMetrics" : {
		"lastElectionReason" : "electionTimeout",
		"lastElectionDate" : ISODate("2020-02-08T03:21:07.501Z"),
		"electionTerm" : NumberLong(18),
		"lastCommittedOpTimeAtElection" : {
			"ts" : Timestamp(1581132043, 1),
			"t" : NumberLong(16)
		},
		"lastSeenOpTimeAtElection" : {
			"ts" : Timestamp(1581132043, 1),
			"t" : NumberLong(16)
		},
		"numVotesNeeded" : 2,
		"priorityAtElection" : 1,
		"electionTimeoutMillis" : NumberLong(10000),
		"numCatchUpOps" : NumberLong(0),
		"newTermStartDate" : ISODate("2020-02-08T03:21:08.120Z"),
		"wMajorityWriteAvailabilityDate" : ISODate("2020-02-08T03:21:09.308Z")
	},
	"members" : [
		{
			"_id" : 0,
			"name" : "192.168.124.8:27017",
			"health" : 1,
			"state" : 1,
			"stateStr" : "PRIMARY",
			"uptime" : 11588,
			"optime" : {
				"ts" : Timestamp(1581143634, 1),
				"t" : NumberLong(18)
			},
			"optimeDate" : ISODate("2020-02-08T06:33:54Z"),
			"syncingTo" : "",
			"syncSourceHost" : "",
			"syncSourceId" : -1,
			"infoMessage" : "",
			"electionTime" : Timestamp(1581132067, 1),
			"electionDate" : ISODate("2020-02-08T03:21:07Z"),
			"configVersion" : 1,
			"self" : true,
			"lastHeartbeatMessage" : ""
		},
		{
			"_id" : 1,
			"name" : "192.168.124.20:27017",
			"health" : 1,
			"state" : 2,
			"stateStr" : "SECONDARY",
			"uptime" : 11562,
			"optime" : {
				"ts" : Timestamp(1581143634, 1),
				"t" : NumberLong(18)
			},
			"optimeDurable" : {
				"ts" : Timestamp(1581143634, 1),
				"t" : NumberLong(18)
			},
			"optimeDate" : ISODate("2020-02-08T06:33:54Z"),
			"optimeDurableDate" : ISODate("2020-02-08T06:33:54Z"),
			"lastHeartbeat" : ISODate("2020-02-08T06:34:03.483Z"),
			"lastHeartbeatRecv" : ISODate("2020-02-08T06:34:02.149Z"),
			"pingMs" : NumberLong(45),
			"lastHeartbeatMessage" : "",
			"syncingTo" : "192.168.124.8:27017",
			"syncSourceHost" : "192.168.124.8:27017",
			"syncSourceId" : 0,
			"infoMessage" : "",
			"configVersion" : 1
		}
	],
	"ok" : 1,
	"$clusterTime" : {
		"clusterTime" : Timestamp(1581143634, 1),
		"signature" : {
			"hash" : BinData(0,"AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA="),
			"keyId" : NumberLong(0)
		}
	},
	"operationTime" : Timestamp(1581143634, 1)
}

副本集同步數據過程

Primary節點寫入數據，Secondary通過讀取Primary的oplog得到複製信息，開始複製數據並且將複製信息寫入到自己的oplog。如果某個操作失敗，則備份節點停止從當前數據源複製數據。如果某個備份節點由於某些原因掛掉了，當重新啓動後，就會自動從oplog的最後一個操作開始同步，同步完成後，將信息寫入自己的oplog，由於複製操作是先複製數據，複製完成後再寫入oplog，有可能相同的操作會同步兩份，不過MongoDB在設計之初就考慮到這個問題，將oplog的同一個操作執行多次，與執行一次的效果是一樣的。簡單的說就是：

當Primary節點完成數據操作後，Secondary會做出一系列的動作保證數據的同步：
1：檢查自己local庫的oplog.rs集合找出最近的時間戳。
2：檢查Primary節點local庫oplog.rs集合，找出大於此時間戳的記錄。
3：將找到的記錄插入到自己的oplog.rs集合中，並執行這些操作

副本集的同步和主從同步一樣，都是異步同步的過程，不同的是副本集有個自動故障轉移的功能。其原理是：slave端從primary端獲取日誌，然後在自己身上完全順序的執行日誌所記錄的各種操作（該日誌是不記錄查詢操作的），這個日誌就是local數據庫中的oplog.rs表，默認在64位機器上這個表是比較大的，佔磁盤大小的5%，oplog.rs的大小可以在啓動參數中設定：–oplogSize 1000,單位是M。

注意：在副本集的環境中，要是所有的Secondary都宕機了，只剩下Primary。最後Primary會變成Secondary，只能提供讀服務。

注：
在配置副本集時候可以指定權重，權重高的優先當主節點。

常規節點（standard）：參與投票有可能成爲活躍節點
副本節點（passive）：參與投票，不能成爲活躍節點
仲裁節點（atbiter）：只參與投票，不復制節點，也不能成爲活躍節點
priority：0——1000之間，0代表副本節點，其它代表常規節點
rs.initiate({_id:"rs",members:[
	{_id:0,host:"第一臺機器IP:端口",priority:2},
	{_id:1,host:"第二臺機器IP:端口",priority:1}, 
	{_id:2,host:" 第三臺機器IP:端口",arbiterOnly:true}]})

容忍數：
假設複製集內投票成員（後續介紹）數量爲 N，則大多數爲 N/2 + 1，當複製集內存活成員數量不足大多數時，整個複製集將無法選舉出 Primary，複製集將無法提供寫服務，處於只讀狀態。

投票成員數	大多數	容忍失敗數
1	1	0
2	2	0
3	2	1
4	3	1
5	3	2

注意：mongodb默認是從主節點讀寫數據的，副本節點上不允許讀，需要設置副本節點可以讀：
repset:SECONDARY> db.getMongo().setSlaveOk();
用程序連接或navicat等第三方連接從節點可以讀

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