高可用mongodb集群搭建汇总

1. MongoDB复制原理

主节点记录在其上的所有操作oplog，从节点定期轮询主节点获取这些操作，然后对自己的数据副本执行这些操作，从而保证从节点的数据与主节点一致。

那什么是副本集呢？主从模式一主一从就是一个副本。MongoDB复制提供了数据的冗余备份，并在多个服务器上存储数据副本，提高了数据的可用性， 并可以保证数据的安全性;复制还允许您从硬件故障和服务中断中恢复数据。副本集具有多个副本保证了容错性，就算一个副本挂掉了还有很多副本存在，并且解决了之前的问题“主节点挂掉了，整个集群内会自动切换”。

1.1副本集特征

N 个节点的集群

任何节点可作为主节点

所有写入操作都在主节点上

自动故障转移

自动恢复

副本集还有以下几个需要注意的地方：

1. 最小构成是：primary，secondary，arbiter，一般部署是：primary，2 secondary。
2. 成员数应该为奇数，如果为偶数的情况下添加arbiter，arbiter不保存数据，只投票。
3. 最大50 members，但是只能有 7 voting members，其他是non-voting members。

   

   由图可以看到客户端连接到整个副本集，不关心具体哪一台机器是否挂掉。主服务器负责整个副本集的读写，副本集定期同步数据备份，一旦主节点挂掉，副本节点就会选举一个新的主服务器，这一切对于应用服务器不需要关心。

   接下来我们看一下主服务器挂掉后的架构：

   

   副本集中的副本节点在主节点挂掉后通过心跳机制检测到后，就会在集群内发起主节点的选举机制，自动选举一位新的主服务器。

   建高可用mongodb集群（三）—— 深入副本集内部机制

   官方推荐的副本集机器数量至少为3个，这里我就以三个节点为例介绍。

2. mongodb高可用集群的安装

2.1 环境准备

172.16.2.246位主节点 172.16.2.247和172.16.2.248为备节点

2.2 下载安装包

到mongodb官网下载对应系统的压缩包，我下载的是mongodb-linux-x86_64-3.4.19.tgz版本，官网链接https://www.mongodb.com/

如果在线安装可以使用以下命令下载安装包：
curl -O https://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-3.4.19.tgz
如果离线安装可以使用浏览器把安装包下载下来：
在浏览器粘贴以下链接就会下载3.4.19的安装包：
https://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-3.4.19.tgz
           

2.3 到用户目录下的Downloads目录，将其解压

tar -zxvf mongodb-linux-x86_64-3.4.19.tgz
           

2.4 后的文件夹移动到/home的mongodb目录下

mv -r mongodb-linux-x86_64-3.4.19  /home/mongodb
           

2.5 配置系统文件profile

vi /etc/profile
插入下列内容：
export MONGODB_HOME=/usr/local/mongodb  
export PATH=$PATH:$MONGODB_HOME/bin
注意保存后要重启系统配置：
source /etc/profile
           

2.6 创建用于存放数据和日志文件的文件夹，并修改其权限增加读写权限

cd  usr/local/mongodb
mkdir -p data/db
chmod -r 777 data/db
mkdir logs
cd logs
touch mongodb.log
           

2.7 mongodb启动配置

在三172.16.2.246，172..2.247，172.16.2.248这三个节点上操作如下：
在/home/mongodb的路径下创建一个目录
mkdir conf
cd conf
vim mongodb.conf
           

在三个节点上依次插入的配置信息如下：

在172.16.2.246节点上插入
dbpath=/home/mongodb/data/db
logpath=/home/mongodb/logs/mongodb.log 
logappend=true
port=27017 
fork=true
auth=false
nohttpinterface=false
bind_ip=172.16.2.246
journal=true
quiet=true
replSet=repset

在172.16.2.247节点上插入

dbpath=/home/mongodb/data/db
logpath=/home/mongodb/logs/mongodb.log 
logappend=true
port=27017 
fork=true
auth=false
nohttpinterface=false
bind_ip=172.16.2.247
journal=true
quiet=true
replSet=repset

在172.1.6.2.248节点上插入

dbpath=/home/mongodb/data/db
logpath=/home/mongodb/logs/mongodb.log 
logappend=true
port=27017 
fork=true
auth=false
nohttpinterface=false
bind_ip=172.16.2.248
journal=true
quiet=true
replSet=repset
           

2.8 分别启动三个节点

./mongod -f ../conf/mongodb.conf 
./mongod -f ../conf/mongodb.conf 
./mongod -f ../conf/mongodb.conf
           

查看172.16.2.246节点上的mongodb日志输出，没有找到replica的配置信息

2.9 初始化副本集

任选一个节点登录进去，可以看到show dbs是不可用，因为还没初始化副本集，这时候我选择的时候172.16.2.246这个节点：

登录命令为：./mongo 172.16.2.246
> show dbs
2019-08-21T10:48:14.246+0800 E QUERY    [thread1] Error: listDatabases failed:{
	"ok" : 0,
	"errmsg" : "not master and slaveOk=false",
	"code" : 13435,
	"codeName" : "NotMasterNoSlaveOk"
} :
> use admin 
switched to db admin
定义副本集配置变量，这里的 _id:”repset” 和上面配置文件的参数“ –replSet repset” 要保持一样：
> config= {_id:"repset",members:[ 
... {_id:0,host:"172.16.2.246:27017"}, 
... {_id:1,host:"172.16.2.247:27017"}, 
... {_id:2,host:"172.16.2.248:27017"}] 
... }
> rs.initiate(config);
{ "ok" : 1 }
查看集群节点状态：
repset:OTHER> rs.status()
这时候可以看到有一个主节点和两个备节点
整个副本及已经搭建成功了！
           

2.10测试副本集数据复制功能

在主节点登录mongodb
repset:PRIMARY> use test
switched to db test
repset:PRIMARY> db.testdb.insert({"test1":"item1"}) 
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
repset:PRIMARY> exit
bye
在副本节点登录查看数据：
mongodb默认是从主节点读写数据的，副本节点上不允许读，需要设置副本节点可以读
repset:SECONDARY> use test
switched to db test
repset:SECONDARY> db.getMongo().setSlaveOk()
repset:SECONDARY> db.testdb.find()
{ "_id" : ObjectId("5d5cb3b80ea6fc9174f31b6c"), "test1" : "item1" }
           

2.11 测试副本集failover功能

手动把现在的主节点停掉，查看集群状态：
repset:SECONDARY> rs.status()
可以看到两个备节点就会变成一个主节点和备节点
           

3. 出现异常的情况

如果出现启动mongo报错：couldn’t connect to server 172.16.2.246:27017

原因分析：

一般产生原因是mongodb由于不正常关闭产生了一个mongo.lock文件，只要找到并删除这个lock文件，执行repair命令并重新启动mongodb就好了,stackoverflow网友给出的解决命令见如下。

关于mongod.lock路径，取决于你安装mongodb时的创建数据和日志的目录。以下是mongodb.lock可能出现的位置：

/home/data/db/mongod.lock
执行的命令如下：
rm /home/data/db/mongod.lock
mongod –repair
关于mongod和mongo命令，如果没有创建全局路径，一般先进入/home/mongodb/bin，再执行./mongo或./mongod
           

参考的链接1为：https://www.linuxidc.com/Linux/2017-11/148740p3.htm

参考的链接2为：https://blog.csdn.net/weixin_36094484/article/details/80468077