搭建高可用mongodb集羣（一）——配置mongodb
在大數據的時代，傳統的關係型數據庫要能更高的服務必須要解決高併發讀寫、海量數據高效存儲、高可擴展性和高可用性這些難題。不過就是因爲這些問題Nosql誕生了。
NOSQL有這些優勢：
大數據量，可以通過廉價服務器存儲大量的數據，輕鬆擺脫傳統mysql單表存儲量級限制。
高擴展性，Nosql去掉了關係數據庫的關係型特性，很容易橫向擴展，擺脫了以往老是縱向擴展的詬病。
高性能，Nosql通過簡單的key-value方式獲取數據，非常快速。還有NoSQL的Cache是記錄級的，是一種細粒度的Cache，所以NoSQL在這個層面上來說就要性能高很多。
靈活的數據模型，NoSQL無需事先爲要存儲的數據建立字段，隨時可以存儲自定義的數據格式。而在關係數據庫裏，增刪字段是一件非常麻煩的事情。如果是非常大數據量的表，增加字段簡直就是一個噩夢。
高可用，NoSQL在不太影響性能的情況，就可以方便的實現高可用的架構。比如mongodb通過mongos、mongo分片就可以快速配置出高可用配置。
在nosql數據庫裏，大部分的查詢都是鍵值對（key、value）的方式。MongoDB是一個介於關係數據庫和非關係數據庫之間的產品，是非關係數據庫當中最像關係數據庫的。支持類似於面向對象的查詢語言，幾乎可以實現類似關係數據庫單表查詢的絕大部分功能，而且還支持對數據建立索引。所以這個非常方便，我們可以用sql操作MongoDB，從關係型數據庫遷移過來，開發人員學習成本會大大減少。如果再對底層的sql API做一層封裝，開發基本可以感覺不到mongodb和關係型數據庫的區別。同樣MongoDB也是號稱自己能夠快速搭建一個高可用可擴展的的分佈式集羣，網上有很多搭建的文章，在我們搭建的時候還需要查找修改很多東西，所以把自己實戰的步驟記錄下來以備忘。我們看看如何一步一步搭建這個東東。
一、mongodb單實例。這種配置只適合簡易開發時使用，生產使用不行，因爲單節點掛掉整個數據業務全掛，如下圖。
雖然不能生產使用，但這個模式可以快速搭建啓動，並且能夠用mongodb的命令操作數據庫。下面列出在linux下安裝單節點mongodb的步驟
1、建立mongodb測試文件夾
mkdir -p /data/mongodbtest/single
#存放mongodb數據文件
mkdir -p /data/mongodbtest/single/data
#進入mongodb文件夾
cd /data/mongodbtest/single
2、下載mongodb的安裝程序包
#解壓下載的壓縮包
tar xvzf mongodb-linux-x86_64-2.4.6.tgz
#進入mongodb程序執行文件夾
cd mongodb-linux-x86_64-2.4.6/bin/
3、啓動單實例mongodb
輸出日誌如下，成功！
[initandlisten] db version v2.4.6
……..
[initandlisten] waiting for connections on port 27017
[websvr] admin web console waiting for connections on port 28017
mongodb默認自帶提供了web訪問接口，通過 IP + 端口的形式可以訪問。
http://192.168.0.1:28017/
二、主從模式。使用mysql數據庫時大家廣泛用到，採用雙機備份後主節點掛掉了後從節點可以接替主機繼續服務。所以這種模式比單節點的高可用性要好很多。
下面看一下怎麼一步步搭建一個mongodb的主從複製節點：
- 1、準備兩臺機器 192.168.0.1 和 192.168.0.2。 192.168.0.1 當作主節點， 192.168.0.2作爲從節點。
- 2、分別下載mongodb安裝程序包。在192.168.0.1上建立文件夾 /data/mongodbtest/master，192.168.0.2建立文件夾/data/mongodbtest/slave。
- 3、在192.168.0.1啓動mongodb主節點程序。注意後面的這個 “ –master ”參數，標示主節點。
mongod –dbpath /data/mongodbtest/master –master
輸出日誌如下，成功！
[initandlisten] MongoDB starting : pid=18285 port=27017 dbpath=/data/mongodbtest/master master=1
#日誌顯示主節點參數
[initandlisten] options: { dbpath: “/data/mongodbtest/master”, master: true }
……..
[initandlisten] waiting for connections on port 27017
4、在192.168.0.2啓動mongodb從節點程序。關鍵配置，指定主節點ip地址和端口 –source 192.168.0.1:27017 和 標示從節點 –source 參數。
mongod –dbpath /data/mongodbtest/slave –slave –source 192.168.0.1:27017
輸出日誌如下，成功！
[initandlisten] MongoDB starting : pid=17888 port=27017 dbpath=/data/mongodbtest/slave slave=1
……..
#日誌顯示從節點參數
[initandlisten] options: { dbpath: “/data/mongodbtest/slave”, slave: true, source: “192.168.0.1:27017″ }
……..
[initandlisten] waiting for connections on port 27017
#日誌顯示從節點 從主節點同步複製數據
[replslave] repl: from host:192.168.0.1:27017
5、測試主從複製。
在主節點上連接到終端：
#建立test 數據庫。
use test;
往testdb表插入數據。
> db.testdb.insert({"test1":"testval1"})
查詢testdb數據看看是否成功。
> db.testdb.find();
{ "_id" : ObjectId("5284e5cb1f4eb215b2ecc463"), "test1" : "testval1" }
可以看到主機的同步日誌
[initandlisten] connection accepted from 192.168.0.2:37285 #3 (2 connections now open)
[slaveTracking] update local.slaves query: { _id: ObjectId(’5284e6268ed115d6238bdb39′), config: { host: “192.168.0.2:35271″, upgradeNeeded: true }, ns: “local.oplog.$main” } update: { $set: { syncedTo: Timestamp 1384441570000|1 } } nscanned:1 nupdated:1 fastmod:1 keyUpdates:0 locks(micros) w:132015 132ms
檢查從主機的數據。
mongo 127.0.0.1
查看當前數據庫。
local 0.203125GB
test 0.203125GB
use test;
db.testdb.find();
{ "_id" : ObjectId("5284e5cb1f4eb215b2ecc463"), "test1" : "testval1" }
查詢後數據已經同步過來了。再看看日誌，發現從主機確實從主機同步了數據。
Thu Nov 14 23:05:13 [replslave] repl: syncedTo: Nov 14 23:08:10 5284e75a:1
查看服務狀態
this is a slave, printing slave replication info.
source: 192.168.0.1:27017
syncedTo: Sun Nov 17 2013 16:04:02 GMT+0800 (CST)
= -54 secs ago (-0.01hrs)
到此主從結構的mongodb搭建好了。
故障轉移測試，現在兩臺服務器如果主服務器掛掉了，從服務器可以正常運轉嗎？
- a、先測試下從服務器可以當成主服務器嗎，也就是往從服務器裏寫能夠同步主服務器嗎？
在192.168.0.2上連接mongodb。
mongo 127.0.0.1:27017
> db.testdb.insert({"test3":"testval3"});
not master可以看到 mongodb的從節點是不能提供寫操作的，只能提供讀操作。
b、如果從服務器掛掉，主服務器還可以提供服務。如果主服務器掛掉了從服務器能否自動變爲可寫。
測試一下！
先殺掉原來的mongodb主服務器。
測試從服務器能否可寫。在192.168.0.2上連接mongodb測試。
not master
看起來從服務器沒有自動接替主服務器的功能，只有手工處理了！
停止從服務器，在原數據文件啓動並添加主服務器標示。
等到啓動成功（時間有點長）。在192.168.0.2 上 連接
。
{ "_id" : ObjectId("5288629e9b0318be4b20bd4c"), "test1" : "testval1" }
{ "_id" : ObjectId("528862d69b0318be4b20bd4d"), "test2" : "testval2" }
成功！
多個從節點。現在只是一個數據庫服務器又提供寫又提供讀，機器承載會出現瓶頸。大家還記得mysql裏的讀寫分離嗎？把20%的寫放到主節點，80%的讀放到從節點分攤了減少了服務器的負載。但是大部分應用都是讀操作帶來的壓力，一個從節點壓力負載不了，可以把一個從節點變成多個節點。那mongodb的一主多從可以支持嗎？答案是肯定的。
爲了方便測試，在192.168.0.2上再建立一個文件夾 /data/mongodbtest/slave1 作爲另一個slave服務器。
啓動slave2服務，
成功啓動後通過mongodb連接測試：
{ "_id" : ObjectId("5288629e9b0318be4b20bd4c"), "test1" : "testval1" }
{ "_id" : ObjectId("528862d69b0318be4b20bd4d"), "test2" : "testval2" }
搭建了這套主從複製系統是不是就很穩健了，其實不然。。。看看這幾個問題？
- 主節點掛了能否自動切換連接？目前需要手工切換。
- 主節點的寫壓力過大如何解決？
- 從節點每個上面的數據都是對數據庫全量拷貝，從節點壓力會不會過大？
- 就算對從節點路由實施路由訪問策略能否做到自動擴展？
還有這麼多問題，有其他解決方案嗎？下一篇接着弄。