MongoDB 复制

在分布式系统中，数据的复制是一个关键功能，它能确保数据的高可用性和可靠性。MongoDB 通过复制集（Replica Set）实现了数据的自动复制和故障转移。接下来，就让我们一起学习 MongoDB 的复制功能吧！

为什么需要复制？

• 数据安全：通过在多个服务器上存储数据的副本，防止数据丢失。
• 高可用性：确保数据 24/7（一周七天，一天24小时）可用。
• 灾难恢复：在硬件故障或服务中断时，能够快速恢复。
• 维护无停机：例如备份、索引重建、数据压缩等操作不会影响服务。
• 读取扩展：通过多个副本分担负载，提高读取性能。
• 对应用程序透明：应用程序无需关心复制的细节。

MongoDB 的复制机制

MongoDB 通过复制集实现复制功能。复制集是一组 mongod 实例，它们存储相同的数据集。在复制集中，一个节点是主节点（Primary），它接收所有写操作。其他节点是次级节点（Secondary），它们从主节点复制数据，以保持数据集的一致性。复制集只能有一个主节点。

• 复制集由两个或更多节点组成（通常至少需要三个节点）。
• 一个节点是主节点，其他节点是次级节点。
• 所有数据从主节点复制到次级节点。
• 在自动故障转移或维护期间，会选举新的主节点。
• 故障节点恢复后，它会重新加入复制集并作为次级节点工作。

一个典型的 MongoDB 复制集架构如下图所示，客户端应用程序始终与主节点交互，主节点再将数据复制到次级节点。

复制集的特点

• 由 N 个节点组成的集群。
• 任何一个节点都可以成为主节点。
• 所有写操作都发送到主节点。
• 自动故障转移。
• 自动恢复。
• 通过共识选举主节点。

设置复制集

在本教程中，我们将把独立的 MongoDB 实例转换为复制集。以下是转换为复制集的步骤：

1. 关闭正在运行的 MongoDB 服务器。

2. 启动 MongoDB 服务器时指定 --replSet 选项。以下是 --replSet 的基本语法：

   mongod --port "PORT" --dbpath "YOUR_DB_DATA_PATH" --replSet "REPLICA_SET_INSTANCE_NAME"

   例如：

   mongod --port 27017 --dbpath "/opt/mongodb/data" --replSet rs0

   这将启动一个名为 rs0 的 mongod 实例，端口为 27017。

3. 启动命令提示符并连接到该 mongod 实例。

4. 在 MongoDB 客户端中，运行 rs.initiate() 命令以初始化新的复制集。

5. 运行 rs.conf() 命令查看复制集配置，运行 rs.status() 命令查看复制集状态。

向复制集添加成员

要向复制集添加成员，你需要在多台机器上启动 mongod 实例。然后启动 MongoDB 客户端并运行 rs.add() 命令。

语法：

> rs.add(HOST_NAME:PORT)

示例：

假设你的 mongod 实例名为 mongod1.net，运行在端口 27017 上。要将此实例添加到复制集，运行以下命令：

> rs.add("mongod1.net:27017")

只有连接到主节点时，才能将 mongod 实例添加到复制集。要检查是否连接到主节点，运行以下命令：

> db.isMaster()

小结

通过本文，你已经了解了 MongoDB 的复制功能，包括复制集的工作原理、特点以及如何设置和管理复制集。复制集通过在多个节点上存储数据副本，提供了数据的高可用性和可靠性。希望这些内容能帮助你更好地理解和使用 MongoDB 的复制功能！