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MongoDB复制(副本集)

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MongoDB 中的复制就是跨多个服务器同步数据的过程,复制提供了数据的冗余备份,在多个服务器中存储数据副本,以此来提高数据的可用性,并可以保证数据的安全性。另外,复制还可以防止数据丢失,因为复制允许您从硬件故障或服务中断的过程中恢复数据。

为什么使用复制

下面列举了几个使用复制的好处:
  • 确保您数据的安全;
  • 保障数据的高可用性;
  • 数据恢复;
  • 维护过程无需停机(例如备份、索引重建、压缩);
  • 分布式读取数据;
  • 副本集对应用程序是透明的。

复制的工作方式

MongoDB 通过使用副本集来实现复制。副本集是一组托管相同数据集的 mongod 实例。在副本中,一个节点是接收所有写操作的主节点,其余的所有实例,例如第二实例,都将应用来自第一个实例的操作,以便它们具有相同的数据集。副本集只能有一个主节点。
  • 副本集是一组两个或更多节点(通常最少需要 3 个节点);
  • 在副本集中,一个节点是主要节点,其余节点是从节点;
  • 所有数据从主节点复制到从节点;
  • 在自动故障转移或维护时,将为主节点建立选举,并选举一个新的主节点;
  • 恢复失败的节点后,它再次加入副本集并用作辅助节点。

下图展示了 MongoDB 复制的示意图,其中客户端应用程序始终与主节点交互,然后主节点将数据复制到辅助节点。

MongoDB复制示意图
图:MongoDB复制示意图

副本集功能:
  • N 个节点的集群
  • 任何一个节点都可以是主节点
  • 所有写操作都在主节点上
  • 自动故障转移
  • 自动恢复
  • 初选协商一致选举

设置副本集

接下来我们来看一下如何将独立的 MongoDB 实例转换为副本集。要转换为副本集,需要按照以下几个步骤操作:
  • 关闭正在运行的 MongoDB 服务器;
  • 通过指定 --replSet 选项启动 MongoDB 服务器,--replSet 的基本语法如下所示:

mongod --port "PORT" --dbpath "YOUR_DB_DATA_PATH" --replSet "REPLICA_SET_INSTANCE_NAME"

【示例】在 27017 端口上启动名为 rs0 的 mongod 实例:

mongod --port 27017 --dbpath "D:\set up\mongodb\data" --replSet rs0

现在启动命令提示符并连接到此 mongod 实例,在Mongo客户端中,请使用 rs.initiate() 命令来启动新的副本集。要检查副本集配置,请使用 rs.conf() 命令。要检查副本集的状态,请使用 rs.status() 命令。

将成员添加到副本集

要将成员添加到副本集,需要在多台计算机上启动 mongod 实例。现在使用 rs.add() 命令来启动一个 mongo 客户端,rs.add() 命令的基本语法如下:

>rs.add(HOST_NAME:PORT)

【示例】假设您的 mongod 实例名称为 mongod1.net,并且它运行在 27017 端口上。要将此实例添加到副本集,需要在 Mongo 客户端中使用 rs.add() 命令。

>rs.add("mongod1.net:27017")

仅当连接到主​​节点时,才能将 mongod 实例添加到副本集。要检查您是否连接到主服务器,可以在 mongo 客户端中使用 db.isMaster() 命令。

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