## 介紹
replicattion set 多臺服務器維護相同的數據副本,提高服務器的可用性,總結下來有以下好處:
>1. 數據備份與恢復
2. 讀寫分離
### MongoDB 復制集的結構以及基本概念
![此處輸入圖片的描述][1]
正如上圖所示，MongoDB 復制集的架構中，主要分為兩部分：主節點（Primary）和從節點（Secondary）。
**主節點**：在一個復制集中只有并且必須有一個主節點，主節點也是眾多實例中**唯一可以接收客戶端寫操作**的節點，當然也可以進行讀操作；
**從節點**：從節點會復制主節點的操作，以獲取完全一致的數據集。客戶端不能夠直接對從節點進行寫操作，但是可以進行讀操作，這個需要通過復制集選項進行設置。
**投票節點**：投票節點 并不含有 復制集中的數據集副本，且也 無法 升職為主節點。投票節點的存在是為了使復制集中的節點數量為奇數，這樣保證在進行投票的時候不會出現票數相同的情況。如果添加了一個節點后，總節點數為偶數，那么就需要相應的增加一個投票節點。
> 注：MongoDB 3.0 把復制集中的成員數量從原來的12個提升到了50個，但是投票節點的數量仍然保持不變，還是7個。
### 最基本的復制集架構
![此處輸入圖片的描述][2]
**一個主節點，兩個從節點，自動化故障切換的特性**
最基本的復制集架構是有3個節點的形式。這樣在主節點不可用以后，從節點會進行投票選出一個節點成為主節點，繼續工作。如下圖所示：
![此處輸入圖片的描述][3]
#### **重新投票選出主節點**
三個節點的復制集架構，還有另外一種形式：一個主節點，一個從節點，一個投票節點。如下圖所示：
![此處輸入圖片的描述][4]
**一個主節點，一個從節點，一個投票節點**
在這種架構中，當主節點不可用時，只有從節點可以升為主節點，而投票節點是不可以成為主節點的。投票節點僅僅在選舉中進行投票。如下圖所示：
![此處輸入圖片的描述][5]
### **從節點無法升職為主節點的情況**
**其他概念**
從節點還有集中特殊的設置情況，不同的設置有不同的需求：
**優先級為0**：設置 priority:0 ，那么該結點將不能成為主節點，但是其數據仍是與主節點保持一致的,而且應用程序也可以進行讀操作。這樣可以在某些特殊的情況下，保證其他特定節點優先成為主節點。
![此處輸入圖片的描述][6]
**隱藏節點**：隱藏節點與主節點的數據集一致，但是對于應用程序來說是不可見的。隱藏節點可以很好的與 復制集 中的其他節點隔離，并應對特殊的需求，比如進行報表或者數據備份。隱藏節點也應該是一個**不能升職為主節點的優先級為0**的節點。
![此處輸入圖片的描述][7]
**延時節點**：延時節點也將從 復制集 中主節點復制數據，然而延時節點中的數據集將會比復制集中主節點的數據延后。舉個例子，現在是09：52，如果延時節點延后了1小時，那么延時節點的數據集中將不會有08：52之后的操作。
由于延時節點的數據集是延時的，因此它可以幫助我們在人為誤操作或是其他意外情況下恢復數據。舉個例子，當應用升級失敗，或是誤操作刪除了表和數據庫時，我們可以通過延時節點進行數據恢復。
**oplog**：全拼 oprations log，它保存有數據庫的所有的操作的記錄。在復制集中，主節點產生 oplog，然后從節點復制主節點的 oplog 進行相應的操作，這樣達到保持數據集一致的要求。因此從節點的數據與主節點的數據相比是有延遲的。
## 配置
```
# 創建數據存儲目錄
mkdir -p /data/r0 /data/r1 /data/r2
# 創建日志文件
touch /var/log/mongo17.log /var/log/mongo18.log /var/log/mongo19.log
#啟動3個實例,且聲明實例屬于某復制集 rsa
./bin/mongod --port 27017 --dbpath /data/r0 --smallfiles --replSet rsa --fork --logpath /var/log/mongo17.log
./bin/mongod --port 27018 --dbpath /data/r1 --smallfiles --replSet rsa --fork --logpath /var/log/mongo18.log
./bin/mongod --port 27019 --dbpath /data/r2 --smallfiles --replSet rsa --fork --logpath /var/log/mongo19.log
# 進入27017進行配置初始化
./bin/mongo --port 27017
rsconf = {
_id:'rsa',
members:
[
{_id:0,
host:'192.168.42.168:27017'
}
]
}
rs.initiate(rsconf); # 如果以后需要再重載一下config的話,用rs.reconfig(rsconf);
# 添加節點
rs.add('192.168.42.168:27018');
rs.add('192.168.42.168:27019');
# 查看狀態
rs.status();
# 刪除節點
rs.remove('192.168.1.201:27019');
# 主節點插入數據
>use test
>db.user.insert({uid:1,name:'lily'});
#連接secondary查詢同步情況
./bin/mongo --port 27019
>show dbs
rsa:SECONDARY> show dbs;
2015-08-27T11:39:00.638+0800 E QUERY Error: listDatabases failed:{ "note" : "from execCommand", "ok" : 0, "errmsg" : "not master" }
# 還可以通過isMaster()命令來查看信息;
rsa:PRIMARY> db.isMaster();
{
"setName" : "rsa",
"setVersion" : 5,
"ismaster" : true,
"secondary" : false,
"hosts" : [
"192.168.42.168:27018",
"192.168.42.168:27019",
"192.168.42.168:27017"
],
"primary" : "192.168.42.168:27018",
"me" : "192.168.42.168:27018",
"electionId" : ObjectId("55dea0cffa0c638625a82486"),
"maxBsonObjectSize" : 16777216,
"maxMessageSizeBytes" : 48000000,
"maxWriteBatchSize" : 1000,
"localTime" : ISODate("2015-08-27T05:49:13.740Z"),
"maxWireVersion" : 3,
"minWireVersion" : 0,
"ok" : 1
}
# 出現上述錯誤,是因為slave默認不許讀寫
>rs.slaveOk();
>show dbs; # 執行上面一個語句就可以看到和primary一致的數據,并且可以把讀和寫分離開來;
```
以上便是一個最簡單的復制集架構,其中如果27017的主節點崩潰,那27018的節點就由從節點變為主節點;注意,如果再添加原來的27017節點進來,那主節點還是27018;
### 自動化配置腳本
```
#!/bin/bash
IP='192.168.1.202'
NA='rsb'
if [ "$1" = "reset" ]
then
pkill -9 mongo
rm -rf /home/m*
exit
fi
if [ "$1" = "install" ]
then
mkdir -p /home/m0 /home/m1 /home/m2 /home/mlog
/usr/local/mongodb/bin/mongod --dbpath /home/m0 --logpath /home/mlog/m17.log --logappend --port 27017 --fork
--replSet ${NA}
/usr/local/mongodb/bin/mongod --dbpath /home/m1 --logpath /home/mlog/m18.log --logappend --port 27018 --fork
--replSet ${NA}
/usr/local/mongodb/bin/mongod --dbpath /home/m2 --logpath /home/mlog/m19.log --logappend --port 27019 --fork
--replSet ${NA}
exit
fi
if [ "$1" = "repl" ]
then
/usr/local/mongodb/bin/mongo <<EOF
use admin
rsconf = {
_id:'${NA}',
members:[
{_id:0,host:'${IP}:27017'},
{_id:1,host:'${IP}:27018'},
{_id:2,host:'${IP}:27019'},
]
}
rs.initiate(rsconf)
EOF
fi
```
> 問題是...在程序中,在主節點崩潰的情況下,如何無縫的轉移到新的主節點進行讀寫操作?
[1]: http://docs.mongodb.org/manual/_images/replica-set-read-write-operations-primary.png
[2]: http://docs.mongoing.com/manual-zh/_images/replica-set-primary-with-two-secondaries.png
[3]: http://docs.mongoing.com/manual-zh/_images/replica-set-trigger-election.png
[4]: http://docs.mongoing.com/manual-zh/_images/replica-set-primary-with-secondary-and-arbiter.png
[5]: http://docs.mongoing.com/manual-zh/_images/replica-set-w-arbiter-trigger-election.png
[6]: http://docs.mongoing.com/manual-zh/_images/replica-set-three-members-geographically-distributed.png
[7]: http://docs.mongoing.com/manual-zh/_images/replica-set-hidden-member.png
