MongoDB副本集

2022 年 1 月 12 日
筆記
伺服器

一、副本集（Replication Set）

　　複本集解決的問題的：

數據高可用，當主節點宕機，從節點可以馬上頂上去，但是只是解決宕機問題，如果被黑了，或者數據被誤刪除了，從節點的數據依然也是被刪除，這一點上是不可以保證數據的安全的
副本集可以解決mongodb的事務問題。

　　MongoDB的副本集至少需要兩個節點。其中一個是主節點，負責處理客戶端請求，其餘的都是從節點，負責複製主節點上的數據，建議提供仲裁節點，側節點不存儲數據，作用是當主節點出現故障時，選舉出某個備用節點成為主節點，保證MongoDB的正常服務。客戶端只需要訪問主節點或者從節點，不需要訪問仲裁節點。

　　MongoDB各個節點常見的搭配方式為：一主一從一仲裁，一主多從一仲裁，一主多從多仲裁。

　　主節點記錄在其上的所有操作oplog(操作日誌)，從節點定期輪詢主節點獲取這些操作，然後對自己的數據副本執行這些操作，從而保證從節點與主節點一致。

二、副本集實現思路

　　無論是主節點還是從節點，都是獨立的mongo進程，可以放在不同的伺服器上，也可以放在同一個伺服器上，使用不同的埠號區分，即偽複本集，可以解決mongodb的事務問題

　　主節點和從節點，最好都配置開機自動啟動，詳細請見《Centos8上安裝MongoDB4.X》

　　主從節點的配置文件要配置同樣的複本集名字

三、副本集配置舉例

　　在伺服器啟動四個mongodb集成，模擬四個不同的伺服器的mongo，使用不同的埠號區分

primary: 192.xx.xx.xx:2727 (主節點)
secondary1:192.xx.xx.xx:27278 （從節點1 或者副本集1）
secondary2:192.xx.xx.xx:27279 （從節點2 或者副本集2）
arbiter:192.xx.xx.xx:27280 （仲裁節點，只參與主從節點切換的選舉，不保存數據）

　　需要為這四個節點，都單獨配置data路徑，log路徑，pid文件路徑，conf文件，已經副本之間的驗證文件mongo.keyfile

四、配置data路徑

[root@VM-16-13-centos mongodb4]# pwd
/opt/mongodb4
[root@VM-16-13-centos mongodb4]# ls
bin  conf  data  LICENSE-Community.txt  logs  mongo.keyfile  MPL-2  pids  README  THIRD-PARTY-NOTICES  THIRD-PARTY-NOTICES.gotools
[root@VM-16-13-centos mongodb4]# cd data
[root@VM-16-13-centos data]# ls
db  rs
[root@VM-16-13-centos data]# cd rs
[root@VM-16-13-centos rs]# ls
arbiter  primary  secondary1  secondary2
[root@VM-16-13-centos rs]#

五、配置log日誌

[root@VM-16-13-centos mongodb4]# pwd
/opt/mongodb4
[root@VM-16-13-centos mongodb4]# ls
bin conf data LICENSE-Community.txt logs mongo.keyfile MPL-2 pids README THIRD-PARTY-NOTICES THIRD-PARTY-NOTICES.gotools
[root@VM-16-13-centos mongodb4]# cd logs
[root@VM-16-13-centos logs]# ls
mongodb.log rs
[root@VM-16-13-centos logs]# cd rs
[root@VM-16-13-centos rs]# ls
arbiter.log primary.log secondary1.log secondary2.log secondary.log

六、生產mongo.keyfile

[root@VM-16-13-centos mongodb4]# openssl rand -base64 90 > ./mongo.keyfile

七、配置pids文件路徑

只需要創建到rs文件即可，裡面具體的pid文件會在運行的時候自動創建。

[root@VM-16-13-centos mongodb4]# pwd
/opt/mongodb4
[root@VM-16-13-centos mongodb4]# ls
bin  conf  data  LICENSE-Community.txt  logs  mongo.keyfile  MPL-2  pids  README  THIRD-PARTY-NOTICES  THIRD-PARTY-NOTICES.gotools
[root@VM-16-13-centos mongodb4]# cd pids
[root@VM-16-13-centos pids]# ls
rs
[root@VM-16-13-centos pids]# cd rs
[root@VM-16-13-centos rs]# ls
arbiter.pid  primary.pid  secondary1.pid  secondarys.pid

八、配置conf文件

[root@VM-16-13-centos mongodb4]# pwd
/opt/mongodb4
[root@VM-16-13-centos mongodb4]# ls
bin  conf  data  LICENSE-Community.txt  logs  mongo.keyfile  MPL-2  pids  README  THIRD-PARTY-NOTICES  THIRD-PARTY-NOTICES.gotools
[root@VM-16-13-centos mongodb4]# cd conf
[root@VM-16-13-centos conf]# ls
mongodb.conf  rs
[root@VM-16-13-centos conf]# cd rs
[root@VM-16-13-centos rs]# ls
arbiter.conf  primary.conf  secondary1.conf  secondary2.conf

primary.conf配置內容，secondary1.conf，secondary2.conf 以及 arbiter.conf 雷同，只需修改其中部分配置的路徑

port=27277 #埠 默認埠是27017，但是mongodb特別容易被攻擊，所以這裡不建議使用默認埠
dbpath= /opt/mongodb4/data/rs/primary #資料庫存文件存放目錄,副本集中的主資料庫
logpath= /opt/mongodb4/logs/rs/primary.log #日誌文件存放路徑
logappend=true #使用追加的方式寫日誌
fork=true #以守護進程的方式運行，創建伺服器進程
maxConns=100 #最大同時連接數
auth=true #不啟用驗證,先不開啟，配完用戶在更改開啟
journal=true #每次寫入會記錄一條操作日誌（通過journal可以重新構造出寫入的數據）。
#即使宕機，啟動時wiredtiger會先將數據恢復到最近一次的checkpoint點，然後重放後續的journal日誌來恢復。
storageEngine=wiredTiger #存儲引擎有mmapv1、wiretiger、mongorocks
bind_ip = 0.0.0.0 #0.0.0.0代表任何IP地址，如果寫127.0.0.1那就只能本機訪問，其他同理
replSet=rs # 設置副本集的名稱，這裡主節點的名稱和從節點的名稱一定要一致 （副本集需要的）
pidfilepath=/opt/mongodb4/pids/rs/primary.pid # 這裡的pid mongo會自己創建 （副本集需要的）
oplogSize=1024 # 日誌的大小，單位是M （副本集需要的）
keyFile=/opt/mongodb4/mongo.keyfile #主從節點之間做認證的 （副本集需要的）

九、初始化副本集

　　副本集配置好了之後，還要在主節點中先登錄mongo的客戶端，然後再註冊複本集

# mongodb 的複製集配置
rs.initiate({
    "_id":"rs",
        "members":[
        {"_id":0, "host":"192.xx.xx.xx:27277", "priority":3},
        {"_id":1, "host":"192.xx.xx.xx:27278", "priority":1},
        {"_id":2, "host":"192.xx.xx.xx:27279", "priority":1},
        {"_id":3, "host":"192.xx.xx.xx:27280", "arbiterOnly":true}
    ]      
});

至此副本集的基礎配置完畢了

十、副本集的安全驗證

# 設置查詢mongodb的所有用戶
db.system.users.find().pretty()
# 創建用戶
db.createUser({user:"admin",pwd:"Se7eN521",roles:[{role:"root",db:"admin"}]});
# 副本集，只需要在主節點上設置密碼，其他從節點會自定被設置上密碼

# 如果作為主節點關機不成功，可以先使用下面的命令，在關機
# 可以通過replSetStepDown命令下架主節點。這個命令可以登錄主節點使用
db.adminCommand({replSetStepDown : 1})
# 如果殺不掉可以使用強制開關
db.adminCommand({replSetStepDown : 1, force : true})
# 或者使用 rs.stepDown(120)也可以達到同樣的效果，中間的數字指不能在停止服務這段時間成為主節點，單位為秒。

db.shutdownServer()

十一、副本集配置開機自動啟動

　　其步驟命令和《Centos8上安裝MongoDB4.X》中講解的配置開機自啟一致的

# mongodb副本集的開機自動啟動
在/lib/systemd/system/ 創建文件 mongodb-primary.service

[Unit]
Description=mongodb-arbiter
After=network.target remote-fs.target nss-lookup.target

[Service]
Type=forking
ExecStart=/opt/mongodb4/bin/mongod --config /opt/mongodb4/conf/rs/arbiter.conf
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/opt/mongodb4/bin/mongod --shutdown --config /opt/mongodb4/conf/rs/arbiter.conf
PrivateTmp=true

[Install]
WantedBy=multi-user.target

上面是配置主節點的路徑和程式碼，副本節點和仲裁節點一樣，換成對應的路徑和名稱即可

副本集的服務命令：具體後面的命令的名字是自己起的。

systemctl enable mongodb-primary.service
systemctl enable mongodb-secondary1.service
systemctl enable mongodb-secondary2.service
systemctl enable mongodb-arbit.service

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