Mongodb 的副本集（Replica Set）部署与配置

这里写目录标题简介副本集的三个角色读写分离，负载均衡与高可用MongoDB 复制主从复制和副本集区别副本集架构副本集的创建创建主节点启动主节点服务创建副本节点创建仲裁节点初始化配置副本集和主节点使用客户端命令连接主节点准备初始化新的副本集使用默认的配置初始化副本集查看副本集的配置内容查看副本集状态添加副本从节点简介Mongodb 的副本集就是维护相同数据的多个 MongoDB 服务集合。副本集的三

御剑长歌

4470人浏览 · 2021-09-18 20:49:43

御剑长歌 · 2021-09-18 20:49:43 发布

前言

本文章主要介绍了 MongoDB 5.0 副本集的部署与配置，基于上一篇 MongoDB CentOS 7 安装部署

主从复制和副本集区别

主从集群和副本集最大的区别就是副本集没有固定的主节点；整个集群会选出一个主节点，当其挂掉后，又在剩下的从节点中选中其他节点为主节点，副本集总有一个主节点和一个或多个备份节点

副本集配置

架构

一主一副本一仲裁

角色	ip	port
Primary	192.168.1.142	27017
Secondary	192.168.1.143	27017
Arbiter	192.168.1.144	27017

系统配置

设置主机名

hostnamectl  set-hostname node1

在 /etc/hosts （主机名查询静态表）配置主机名与ip映射关系

vi /etc/hosts

192.168.1.142 node1
192.168.1.143 node2
192.168.1.144 node3

注意事项

副本集的集合名 replSetName 必须是相同的这里统一为 rs
机器的防火墙要么关闭，要么将相应的端口开放

创建节点

新增修改配置文件 mongodb.conf

systemLog:
 #MongoDB发送所有日志输出的目标指定为文件
 destination: file
 #mongod或mongos应向其发送所有诊断日志记录信息的日志文件的路径
 path: "/usr/local/mongodb-5.0.2/log/mongodb.log"
 #当mongos或mongod实例重新启动时，mongos或mongod会将新条目附加到现有日志文件的末尾。
 logAppend: true
storage:
 #mongod实例存储其数据的目录。storage.dbPath设置仅适用于mongod。
 dbPath: "/usr/local/mongodb-5.0.2/data"
 journal:
   #启用或禁用持久性日志以确保数据文件保持有效和可恢复。
   enabled: true
processManagement:
 #启用在后台运行mongos或mongod进程的守护进程模式。
 fork: true
 #指定用于保存mongos或mongod进程的进程ID的文件位置，其中mongos或mongod将写入其PID
 pidFilePath: "/usr/local/mongodb-5.0.2/run/mongod.pid"
net:
 #服务实例绑定所有IP，有副作用，副本集初始化的时候，节点名字会自动设置为本地域名，而不是ip
 #bindIpAll: true
 #服务实例绑定的IP
 bindIp: 0.0.0.0
 #绑定的端口
 port: 27017
replication:
 #副本集的名称
 replSetName: rs

三台服务相同即可

启动节点服务

/usr/local/mongodb-5.0.2/bin/mongod -f /usr/local/mongodb-5.0.2/conf/mongodb.conf

[root@localhost /]# /usr/local/mongodb-5.0.2/bin/mongod -f /usr/local/mongodb-5.0.2/conf/mongodb.conf
about to fork child process, waiting until server is ready for connections.
forked process: 38140
child process started successfully, parent exiting

三个节点以同样的方式启动即可

初始化配置副本集和主节点

使用客户端命令连接主节点

/usr/local/mongodb-5.0.2/bin/mongo --port 27017

准备初始化新的副本集

语法

rs.initiate(configuration)

Parameter	Type	Description
configuration	document	Optional. A document that specifies configuration for the new replica set. If a configuration is not specified, MongoDB uses a default replica set configuration.

使用默认的配置初始化副本集

rs.initiate()

> rs.initiate()
{
        "info2" : "no configuration specified. Using a default configuration for the set",
        "me" : "node1:27017",
        "ok" : 1
}
rs:SECONDARY>
rs:PRIMARY>

说明：
1）“ok” 的值为 1，说明创建成功。
2）“me” 的值便是当前的主机名+端口
3）命令行提示符发生变化，变成了一个从节点角色，此时默认不能读写。稍等片刻，回车，变成主节点

查看副本集的配置内容

返回包含当前副本集配置的文档

rs.conf(configuration)

rs.config() 是该方法的别名。
configuration：可选，如果没有配置，则使用默认主节点配置。

rs:PRIMARY> rs.conf()
{
        "_id" : "rs",
        "version" : 1,
        "term" : 1,
        "members" : [
                {
                        "_id" : 0,
                        "host" : "node1:27017",
                        "arbiterOnly" : false,
                        "buildIndexes" : true,
                        "hidden" : false,
                        "priority" : 1,
                        "tags" : {

                        },
                        "secondaryDelaySecs" : NumberLong(0),
                        "votes" : 1
                }
        ],
        "protocolVersion" : NumberLong(1),
        "writeConcernMajorityJournalDefault" : true,
        "settings" : {
                "chainingAllowed" : true,
                "heartbeatIntervalMillis" : 2000,
                "heartbeatTimeoutSecs" : 10,
                "electionTimeoutMillis" : 10000,
                "catchUpTimeoutMillis" : -1,
                "catchUpTakeoverDelayMillis" : 30000,
                "getLastErrorModes" : {

                },
                "getLastErrorDefaults" : {
                        "w" : 1,
                        "wtimeout" : 0
                },
                "replicaSetId" : ObjectId("614585a268fddfacd19367d0")
        }
}

说明：
1） “_id” : “rs” ：副本集的配置数据存储的主键值，默认就是副本集的名字
2） “members” ：副本集成员数组，此时只有一个： “host” : “node1:27017” ，该成员不是仲裁节点： “arbiterOnly” : false ，优先级（权重值）： “priority” : 1,
3） “settings” ：副本集的参数配置。

【提示】
副本集配置的查看命令，本质是查询的是 system.replset 的表中的数据

master:PRIMARY> use local
switched to db local
master:PRIMARY> show collections
oplog.rs
replset.election
replset.initialSyncId
replset.minvalid
replset.oplogTruncateAfterPoint
startup_log
system.replset
system.rollback.id
system.tenantMigration.oplogView
system.views
master:PRIMARY> db.system.replset.find()
{ "_id" : "master", "version" : 1, "term" : 1, "members" : [ { "_id" : 0, "host" : "localhost.localdomain:27017", "arbiterOnly" : false, "buildIndexes" : true, "hidden" : false, "priority" : 1, "tags" : {  }, "secondaryDelaySecs" : NumberLong(0), "votes" : 1 } ], "protocolVersion" : NumberLong(1), "writeConcernMajorityJournalDefault" : true, "settings" : { "chainingAllowed" : true, "heartbeatIntervalMillis" : 2000, "heartbeatTimeoutSecs" : 10, "electionTimeoutMillis" : 10000, "catchUpTimeoutMillis" : -1, "catchUpTakeoverDelayMillis" : 30000, "getLastErrorModes" : {  }, "getLastErrorDefaults" : { "w" : 1, "wtimeout" : 0 }, "replicaSetId" : ObjectId("614486497c0afbdf3172ebfe") } }

查看副本集状态

检查副本集状态
说明：
返回包含状态信息的文档。此输出使用从副本集的其他成员发送的心跳包中获得的数据反映副本集的当
前状态。
语法：

rs.status()

rs:PRIMARY> rs.status()
{
        "set" : "rs",
        "date" : ISODate("2021-09-18T06:27:46.387Z"),
        "myState" : 1,
        "term" : NumberLong(1),
        "syncSourceHost" : "",
        "syncSourceId" : -1,
        "heartbeatIntervalMillis" : NumberLong(2000),
        "majorityVoteCount" : 1,
        "writeMajorityCount" : 1,
        "votingMembersCount" : 1,
        "writableVotingMembersCount" : 1,
        "optimes" : {
                "lastCommittedOpTime" : {
                        "ts" : Timestamp(1631946456, 1),
                        "t" : NumberLong(1)
                },
                "lastCommittedWallTime" : ISODate("2021-09-18T06:27:36.551Z"),
                "readConcernMajorityOpTime" : {
                        "ts" : Timestamp(1631946456, 1),
                        "t" : NumberLong(1)
                },
                "appliedOpTime" : {
                        "ts" : Timestamp(1631946456, 1),
                        "t" : NumberLong(1)
                },
                "durableOpTime" : {
                        "ts" : Timestamp(1631946456, 1),
                        "t" : NumberLong(1)
                },
                "lastAppliedWallTime" : ISODate("2021-09-18T06:27:36.551Z"),
                "lastDurableWallTime" : ISODate("2021-09-18T06:27:36.551Z")
        },
        "lastStableRecoveryTimestamp" : Timestamp(1631946436, 1),
        "electionCandidateMetrics" : {
                "lastElectionReason" : "electionTimeout",
                "lastElectionDate" : ISODate("2021-09-18T06:22:26.463Z"),
                "electionTerm" : NumberLong(1),
                "lastCommittedOpTimeAtElection" : {
                        "ts" : Timestamp(0, 0),
                        "t" : NumberLong(-1)
                },
                "lastSeenOpTimeAtElection" : {
                        "ts" : Timestamp(1631946146, 1),
                        "t" : NumberLong(-1)
                },
                "numVotesNeeded" : 1,
                "priorityAtElection" : 1,
                "electionTimeoutMillis" : NumberLong(10000),
                "newTermStartDate" : ISODate("2021-09-18T06:22:26.470Z"),
                "wMajorityWriteAvailabilityDate" : ISODate("2021-09-18T06:22:26.476Z")
        },
        "members" : [
                {
                        "_id" : 0,
                        "name" : "node1:27017",
                        "health" : 1,
                        "state" : 1,
                        "stateStr" : "PRIMARY",
                        "uptime" : 388,
                        "optime" : {
                                "ts" : Timestamp(1631946456, 1),
                                "t" : NumberLong(1)
                        },
                        "optimeDate" : ISODate("2021-09-18T06:27:36Z"),
                        "syncSourceHost" : "",
                        "syncSourceId" : -1,
                        "infoMessage" : "",
                        "electionTime" : Timestamp(1631946146, 2),
                        "electionDate" : ISODate("2021-09-18T06:22:26Z"),
                        "configVersion" : 1,
                        "configTerm" : 1,
                        "self" : true,
                        "lastHeartbeatMessage" : ""
                }
        ],
        "ok" : 1,
        "$clusterTime" : {
                "clusterTime" : Timestamp(1631946456, 1),
                "signature" : {
                        "hash" : BinData(0,"AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA="),
                        "keyId" : NumberLong(0)
                }
        },
        "operationTime" : Timestamp(1631946456, 1)
}

说明：
1） “set” : “rs” ：副本集的名字
2） “myState” : 1：说明状态正常
3） “members” ：副本集成员数组，此时只有一个： “name” : “node1:27017” ，该成员的角色是 “stateStr” : “PRIMARY”, 该节点是健康的： “health” : 1

添加副本从节点

在主节点添加从节点，将其他成员加入到副本集
语法：

rs.add(host, arbiterOnly)

Parameter	Type	Description
host	string or document	要添加到副本集的新成员。指定为字符串或配置文档：1）如果是一个字符串，则需要指定新成员的主机名和可选的端口号；2）如果是一个文档，请指定在members数组中找到的副本集成员配置文档。您必须在成员配置文档中指定主机字段。有关文档配置字段的说明，详见下方文档：“主机成员的配置文档”
arbiterOnly	boolean	可选的。仅在值为字符串时适用。如果为true，则添加的主机是仲裁者。

【示例】
将 192.168.1.143 的副本节点添加到副本集中

rs:PRIMARY> rs.add("node2:27017")
{
        "ok" : 1,
        "$clusterTime" : {
                "clusterTime" : Timestamp(1631948744, 1),
                "signature" : {
                        "hash" : BinData(0,"AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA="),
                        "keyId" : NumberLong(0)
                }
        },
        "operationTime" : Timestamp(1631948744, 1)
}

说明:
ok : 1 说明添加成功但并不代表指定的副本节点已经正常添加到副本集中

查看副本集状态

rs:PRIMARY> rs.status()
{
        "set" : "rs",
        "date" : ISODate("2021-09-18T08:03:52.132Z"),
        "myState" : 1,
        "term" : NumberLong(1),
        "syncSourceHost" : "",
        "syncSourceId" : -1,
        "heartbeatIntervalMillis" : NumberLong(2000),
        "majorityVoteCount" : 2,
        "writeMajorityCount" : 2,
        "votingMembersCount" : 2,
        "writableVotingMembersCount" : 2,
        "optimes" : {
                "lastCommittedOpTime" : {
                        "ts" : Timestamp(1631952227, 1),
                        "t" : NumberLong(1)
                },
                "lastCommittedWallTime" : ISODate("2021-09-18T08:03:47.058Z"),
                "readConcernMajorityOpTime" : {
                        "ts" : Timestamp(1631952227, 1),
                        "t" : NumberLong(1)
                },
                "appliedOpTime" : {
                        "ts" : Timestamp(1631952227, 1),
                        "t" : NumberLong(1)
                },
                "durableOpTime" : {
                        "ts" : Timestamp(1631952227, 1),
                        "t" : NumberLong(1)
                },
                "lastAppliedWallTime" : ISODate("2021-09-18T08:03:47.058Z"),
                "lastDurableWallTime" : ISODate("2021-09-18T08:03:47.058Z")
        },
        "lastStableRecoveryTimestamp" : Timestamp(1631952207, 1),
        "electionCandidateMetrics" : {
                "lastElectionReason" : "electionTimeout",
                "lastElectionDate" : ISODate("2021-09-18T06:22:26.463Z"),
                "electionTerm" : NumberLong(1),
                "lastCommittedOpTimeAtElection" : {
                        "ts" : Timestamp(0, 0),
                        "t" : NumberLong(-1)
                },
                "lastSeenOpTimeAtElection" : {
                        "ts" : Timestamp(1631946146, 1),
                        "t" : NumberLong(-1)
                },
                "numVotesNeeded" : 1,
                "priorityAtElection" : 1,
                "electionTimeoutMillis" : NumberLong(10000),
                "newTermStartDate" : ISODate("2021-09-18T06:22:26.470Z"),
                "wMajorityWriteAvailabilityDate" : ISODate("2021-09-18T06:22:26.476Z")
        },
        "members" : [
                {
                        "_id" : 0,
                        "name" : "node1:27017",
                        "health" : 1,
                        "state" : 1,
                        "stateStr" : "PRIMARY",
                        "uptime" : 6154,
                        "optime" : {
                                "ts" : Timestamp(1631952227, 1),
                                "t" : NumberLong(1)
                        },
                        "optimeDate" : ISODate("2021-09-18T08:03:47Z"),
                        "syncSourceHost" : "",
                        "syncSourceId" : -1,
                        "infoMessage" : "",
                        "electionTime" : Timestamp(1631946146, 2),
                        "electionDate" : ISODate("2021-09-18T06:22:26Z"),
                        "configVersion" : 15,
                        "configTerm" : 1,
                        "self" : true,
                        "lastHeartbeatMessage" : ""
                },
                {
                        "_id" : 1,
                        "name" : "node2:27017",
                        "health" : 1,
                        "state" : 2,
                        "stateStr" : "SECONDARY",
                        "uptime" : 667,
                        "optime" : {
                                "ts" : Timestamp(1631952227, 1),
                                "t" : NumberLong(1)
                        },
                        "optimeDurable" : {
                                "ts" : Timestamp(1631952227, 1),
                                "t" : NumberLong(1)
                        },
                        "optimeDate" : ISODate("2021-09-18T08:03:47Z"),
                        "optimeDurableDate" : ISODate("2021-09-18T08:03:47Z"),
                        "lastHeartbeat" : ISODate("2021-09-18T08:03:50.682Z"),
                        "lastHeartbeatRecv" : ISODate("2021-09-18T08:03:51.135Z"),
                        "pingMs" : NumberLong(0),
                        "lastHeartbeatMessage" : "",
                        "syncSourceHost" : "node1:27017",
                        "syncSourceId" : 0,
                        "infoMessage" : "",
                        "configVersion" : 15,
                        "configTerm" : 1
                }
        ],
        "ok" : 1,
        "$clusterTime" : {
                "clusterTime" : Timestamp(1631952227, 1),
                "signature" : {
                        "hash" : BinData(0,"AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA="),
                        "keyId" : NumberLong(0)
                }
        },
        "operationTime" : Timestamp(1631952227, 1)
}

可以看到 members 数组变成了两位
【注意】
若 optimeDate optimeDurableDate lastHeartbeatRecv 是 1970 的则是因为从服务器无法连通主服务器
我这边地原因是 vi /etc/hosts 第一次只是配置的本机的主机名和 ip ，将三个节点全部添加是即可解决

若 stateStr 的值没有变为 SECONDARY 也是节点之间网络环境的问题

更多副本集命令

rs:PRIMARY> rs.help()
        rs.status()                                     { replSetGetStatus : 1 } checks repl set status
        rs.initiate()                                   { replSetInitiate : null } initiates set with default settings
        rs.initiate(cfg)                                { replSetInitiate : cfg } initiates set with configuration cfg
        rs.conf()                                       get the current configuration object from local.system.replset
        rs.reconfig(cfg, opts)                          updates the configuration of a running replica set with cfg, using the given opts (disconnects)
        rs.reconfigForPSASet(memberIndex, cfg, opts)    updates the configuration of a Primary-Secondary-Arbiter (PSA) replica set while preserving majority writes
                                                            memberIndex: index of the node being updated; cfg: the desired new config; opts: options passed in with the reconfig
                                                            Not to be used with every configuration
        rs.add(hostportstr)                             add a new member to the set with default attributes (disconnects)
        rs.add(membercfgobj)                            add a new member to the set with extra attributes (disconnects)
        rs.addArb(hostportstr)                          add a new member which is arbiterOnly:true (disconnects)
        rs.stepDown([stepdownSecs, catchUpSecs])        step down as primary (disconnects)
        rs.syncFrom(hostportstr)                        make a secondary sync from the given member
        rs.freeze(secs)                                 make a node ineligible to become primary for the time specified
        rs.remove(hostportstr)                          remove a host from the replica set (disconnects)
        rs.secondaryOk()                                allow queries on secondary nodes

        rs.printReplicationInfo()                       check oplog size and time range
        rs.printSecondaryReplicationInfo()              check replica set members and replication lag
        db.isMaster()                                   check who is primary
        db.hello()                                      check who is primary

        reconfiguration helpers disconnect from the database so the shell will display
        an error, even if the command succeeds.

添加仲裁节点

rs.addArb("node3:27017")

添加仲裁节点一直无响应，很长时间后返回错误信息
“errmsg” : “Reconfig attempted to install a config that would change the implicit default write concern. Use the setDefaultRWConcern command to set a cluster-wide write concern and try the reconfig again.”

解决办法在主节点设置

db.adminCommand({
  "setDefaultRWConcern" : 1,
  "defaultWriteConcern" : {
    "w" : 2
  }
})

参考地址 MongoDB 官网
 解决无法添加仲裁节点
 天宇轩-王

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