（1）一文搭建并通识MongoDB replica set核心姿势

副本集Replica Set是一个术语，定义具有多节点的数据库集群，这些节点具有主从复制(master-slave replication) 且节点之间实现了自动故障转移。 

这样的结构通常需要具有奇数个成员的成员（无论是否带有Arbiter节点），以确保正确选出PRIMARY（主）数据库。

选定的DB将处理所有传入的写操作，并将有关它们的信息存储在其oplog，每个辅助（从属）副本成员都可以访问和复制oplog，以应用于它们的数据集。

前置

1. 为创建一个Replica set, 至少需要三个MongoDB实例，请查看官网安装指南.

2. 本文会始终使用sudo指令，一般情况请给MongoDB服务创建一个标准用户mongod。

配置网络

为达到数据一致性，每个实例节点需要与集群其他节点通信，以三实例数据传输为例：

① replica set每个成员都使用私有IP，部署在同一数据中心，这也是推荐方式。

② replica set每个节点使用公网ip，节点部署在不同数据中心(在replication时有网络延迟)，这种方式一般用于强灾备部署，如果采用这种方式，需要在主机之间配置SSL/TLS或通过vpn通信

replica set节点认证

本节你会使用openssl创建一个用于在集群成员之间认证的key文件，MongoDB推荐使用x.509证书加密连接。

① 产生key文件

openssl rand -base64 756 > mongo-keyfile

　　将生成的key文件拷贝到复制集的每个成员

② 确保复制集成员都能访问同一路径的key文件：

sudo mkdir /opt/mongo
sudo mv ~/mongo-keyfile /opt/mongo
sudo chmod 400 /opt/mongo/mongo-keyfile

③ 默认安装的MongoDB使用标准账户 mongod ，确保mongod对文件有所有权

sudo chown mongod:mongod /opt/mongo/mongo-keyfile

创建Admin用户

登陆你打算设定为 Primary的MongoDB节点，进入admin数据库，创建具有root特权的管理员用户

use admin
db.createUser({user: "mongo-admin", pwd: "password", roles:[{role: "root", db: "admin"}]}) 

配置MongoDB

修改复制集每个成员的mongod.conf:

net:
   port: 27017
   bindIp: 127.0.0.1,192.0.2.1 
security:
   keyFile: /opt/mongo/mongo-keyfile
replication:  
   replSetName: rs0

指定key文件、replication set名称； 

重启服务

sudo systemctl restart mongod

启动集群，添加节点

使用之前创建的管理员账户登陆 Primary MongoDB服务节点：

mongo -u mongo-admin -p --authenticationDatabase admin

① 初始化集群添加节点

rs.initiate()
rs.add("mongo-repl-2")
rs.add("mongo-repl-3")

　　以上使用hostsname 代替节点ip地址，需要在节点/etc/hosts添加节点的 hosts映射条目。

② 使用rs.conf() 或 rs.status() 验证集群配置和状态

 

倒腾Replica Set

完成以上步骤，MongoDB 三实例Replica Set已经搭建好了。

登陆Primary节点做一些常规倒腾 （顺便捡漏一些你意想不到的姿势）

① 输入测试数据

use exampleDB
for (var i = 0; i <= 10; i++)   db.exampleCollection.insert( { x : i } )

 

将会隐式创建exampleDB 和 文档集合exampleCollection。

请注意， 默认创建的Collection是不封顶的。

封顶capped collection 是有固定大小的集合，支持高通量操作，这些操作根据插入顺序插入和检索文档， 以循环缓冲区的形式工作（一旦集合达到分配空间，会通过override 旧的文档来腾挪出新的空间）。

② 观察Secondary节点是否同步到数据

 使用创建的管理员账户登陆 Secondary节点，直接查询会报：

因为默认建立的Replica set读写均发生均在Primary节点（Secondary节点的作用是： 冗余备份、故障转移）；

不过MongoDB replica set支持在客户端设置read preference（读操作首选项），大部分Driver均支持在连接字符串时指定 read preference读操作首选项，这个设置可实现真正意义的master-slave读写分离。

对应到shell会话，我们需要为本次Secondary会话 开启可读

db.getMongo().setSlaveOk()

或

使用shell命令的读取首选项

 

回过头来

实操本文，你已经可以完整搭建MongoDB Replica Set， 并大致掌握了副本集的绝大部分特性：主节点读写、辅助节点冗余备份；支持对辅助节点开启读操作。

后面我们聊一聊 副本集故障转移、副本集心跳保活、异步复制的相关姿势。