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MongoDB复制集

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 linjin200
发布于 09/18 11:35
字数 2664
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MongoDB复制集

2017年07月09日 19:36:01 zzm_ 阅读数 1

原文链接:http://blog.51cto.com/dreamlinux/1945705

   MongoDB目前的高可用架构主要有主从、复制集、以及分片,单纯的主从技术几乎被淘汰,整个稳定性以及可靠性方面复制集要比主从好,所以现在更多的会去使用复制集。在接下来的实践过程中,我们将通过多实例的方法实现复制集。以及会解析搭建过程中遇到的困难问题。

一、基础环境与规划

操作系统:CentOS 6.7

MongoDB版本:3.4.5

实例部署情况:

主机IP 数据目录 日志文件 端口
127.0.0.1 /data/mongoDB/data/m17 /data/mongoDB/logs/mongo17.txt 28017
127.0.0.1 /data/mongoDB/data/m18 /data/mongoDB/logs/mongo18.txt 28018
127.0.0.1 /data/mongoDB/data/m19 data/mongoDB/logs/mongo19.txt 28019

    由于在同一台主机上面部署,所以就不需要考虑防火墙的配置与管理。大多数生产环境都有专业的硬件防火墙(思科、华为)等厂商的硬件防火墙设备,部分的公有云也是有一些防火墙的产品,所以Iptables在生产环境中应该能起到锦上添花的作用,在整个过程中不考虑这一块。

二、副本集原理与优化

 2.1 副本集原理

wKioL1lg-nLBlKdhAABzj7Wi8sQ743.png

复制集(Replica Set),就是有自动故障恢复功能的主从集群。主从结构和复制集最明显的区别是副本集没有固定的主节点,当节点故障时,能选举新的主节点,大大的提升了整个系统中数据存储的稳定性;整个集群选举出一个主节点,当主节点不能正常工作时,会选举出另一个节点为主节点,

wKiom1lg-nLC4iSWAACbwDcoIiY760.png

复制集总会有一个活跃节点(Primary)和一个或者多个备份节点(Secondary),副本集中还可以有一个角色是仲裁者(Arbiter),它并不保存数据。仲裁节点使用最小的资源并且不要求硬件设备,不能将Arbiter部署在同一个数据集节点中,可以部署在其他应用服务器或者监视服务器中,也可部署在单独的虚拟机中。为了确保复制集中有奇数的投票成员(包括primary),需要添加仲裁节点做为投票,否则primary不能运行时不会自动切换primary。

 在比较早的版本例如MongoDB2.6中,复制集中参与选举的数据节点(包括primary)只能有7个 可以通过更改数据节点属性的方法将复制集的数据节点增加到12个,但是其余的5个为非投票成员(Non-Voting Members),非投票成员是副本集中数据的备份副本,不参与投票,但可以被投票或成为主节点。当我们的复制集超过11个时,可以使用传统的主从方法 数量不限制。

 

wKioL1lg-nOTqbTKAAB70IgeqGw358.png

wKiom1lg-nPB9TQ7AABoZzk5PcE206.png

2.2 复制集的特点

 

复制集的特点

  • 数据一致性 使得多个进程/服务器在某个方面保持相同   异步同步(受磁盘、网络、数据大小影响)

  • 主是唯一 只有1台主能进行读写,其余的只能读,同时主不是固定的 ,不像MySQL具有双主架构,

  • 大多数原则  集群存活节点小于或等于二分之一时集群不可写 只可读

  • Secondary节点不支持写入   MySQL从库的readonly对具有super权限的账户无效

  • 相比传统的主从结构  复制集可以自动容灾

  • 不支持类似MYSQL只从中只同步部分库的功能

  • 副本集之间的复制是通过oplog日志现实的.备份节点通过查询这个集合就可以知道需要进行复制的操作

  •  oplog是节点中local库中的一个固定的集合,在默认情况下oplog初始化大小为空闲磁盘的5%.oplog是capped collection,所以当oplog的空间被占满时,会覆盖最初写入的日志.

  •  通过改变oplog文档的大小直接改变local所占磁盘空间的大小.可以在配置文件中设置oplogSize参数来指定oplog文档的大小,例如oplogSize=1024单位默认为M  每个local文档在磁盘空间的空间都为2G,设置不足2G的,初始化依然为2G大小,例如上面oplogSize=1024,但创建的local.01大小依然为2G.

  •  如果备份节点不幸挂掉,由于复制过程中是先写数据,再写oplog,这样重新启动时,可能会重复复制操作.但mongodb在设计过程中已经考虑过这个问题.当 oplog中同一个操作执行多次的时候,只执行一次.

  •  如果备节点的同步速度远远跟不上主节点的oplog写入的数据,并且主节点的oplog被覆盖.这样,可能就无法同步那些被覆盖的数据(出现这种情况,暂时还无法解决,只能通过备份主节点的数据,然后再重新同步).

  • 每个成员通过心跳去查看其他节点的状态,每隔2秒钟就有一次心跳检测.

  •  当主节点宕机之后,各个节点通过选举的方式来选择下一个主节点

2.3 复制集的实现步骤

  1.  规划端口、数据目录、日志目录等可以将其定制成配置文件; 

  2. 为了安全需要准备其验证 (auth 验证和keyFile验证)

    auth验证与keyFile验证的区别:auth更多的是实现单机版或者单实例的验证,这是MongoDB常见的安全加固方式之一,开启验证,对不同的库和用户做授权管理,而keyFile主要是用来集群之间不同示例之间的验证,主要有以下特点

    keyFile特点:

          基于base 64编码集 仅能识别[a-z A-Z + /]等内容,(传说中的    没具体的测试 )

          长度最好小于 1000byte

           

           权限问题 允许的最大的权限是600 所以在安装、配置、启动等环节需要注意所有者和所属组。

报错解决:
mongod   -f  conf/29017.cnf  #启动
about to fork child process, waiting until server is ready for connections.
forked process: 2681
ERROR: child process failed, exited with error number 1
查看日志:
2017-06-01T00:10:39.307+0800 I CONTROL  [main] ***** SERVER RESTARTED *****
2017-06-01T00:10:39.490+0800 I ACCESS   [main] permissions on /datamongo/key/.keyFile are too open

    发现权限太大,导致不能正常启动,将keyFile的权限更改为600解决。

   keyFile文件中时忽略空格、制表符、换行符的  以下内容可以等同

This name  docker     thisnamedocker

生成keyFile的方法推荐

openssl  rand   -base 64     N(字节数) 

[root@localhost log]# openssl   rand  -base64   7
8ZNRiPFguw==
[root@localhost log]# openssl   rand  -base64   10
IAcXv1pLK67/qw==
[root@localhost log]# openssl   rand  -base64   12
LhhGR4GPk0dlTsLz
[root@localhost log]# openssl   rand  -base64    512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[root@localhost log]# openssl   rand  -base64    512 >.keyFile
[root@localhost log]#

 根据上面内容识别方法生成的文件中的“=”号是不能被识别的,要对其特殊处理,

3、启动副本集 

 在启动时,我们可以给mongd带好多的参数,但是这样比较麻烦,每次启动都要制定很多的参数,建议我们写配置文件; 

#MOngoDB config 
port=27017                         #启动监听端口
dbpath=/data/mongoDB/data/m17     #数据存储目录
logpath=/data/mongoDB/logs/mongo17.txt   #日志文件目录
logappend=true                #日志以追加的方式写入
pidfilepath=/datamongo/data/m17/27017.pid  
fork=true                       #以后台运行开启
oplogSize=1024                #初始化oplog的大小为1024M 
replSet=BOOL                    #副本集名称为BOOL  很重要的参数 必须统一
keyFile=/datamongo/key/.keyFile    #keyFile验证文件的位置
setParameter=enableLocalhostAuthBypass=1  #避免在没有创建用户之前的 开启验证的权限问题

setParameter=enableLocalhostAuthBypass=1  该参数设置的特点

 

  • MongoDB实例中,没有任何用户时,才能生效

  • 仅允许本机(localhost)登录,不能使用IP登录(包括127.0.0.1)

  • 在实例创建用创建的第一个用户后失效

  • 实例创建的第一个用户 必须属于admin库  并且该用户必须具有创建其他用户的权限 

4、初始化副本集

    随意进入其中的一个服务,进入admin库对其初始化,

use  admin
var   conf=({_id:"BOOL",
members:[
{"_id":0,host:"127.0.0.1:27017",priority:1},
{"_id":0,host:"127.0.0.1:27018",priority:2},
{"_id":0,host:"127.0.0.1:27019",priority:3}
]
})
rs.initiate(conf)
执行OK

注意:

priority是个可选的参数,该参数可以决定该副本集中的节点成为primary节点的优先级,数字越大,优先级越高,在我们不同的主机之间存在性能差异时,我们可以合理的使用该参数,当不想让某一个节点永远不能成为primary节点时,就可以将priority参数设置成0 

 

 

附件:

初始化脚本

#/bin/bash
################################describtion########################
#date 2017-07-08
#author  peng
#mail:1461535061@qq.com

HOST_IP=127.0.0.1
DATA_DIR=/data/mongoDB/data/
LOGS_DIR=/data/mongoDB/logs/
MONGOD_PATH= /home/mongodb/mongodb/mongodb-3.4.5/bin/
NA=DB2




mkdir  -p  ${DATA_DIR}m17     ${DATA_DIR}m18   ${DATA_DIR}m19  ${LOGS_DIR}


${MONGOD_PATH}mongod   --dbpath ${DATA_DIR}m17 --logpath  ${LOGS_DIR}logs1   --port  28017 --smallfiles  --replSet ${NA} --fork
${MONGOD_PATH}mongod   --dbpath ${DATA_DIR}m18 --logpath  ${LOGS_DIR}logs2   --port  28018 --smallfiles  --replSet ${NA} --fork
${MONGOD_PATH}mongod   --dbpath ${DATA_DIR}m19 --logpath  ${LOGS_DIR}logs3   --port  28019 --smallfiles  --replSet ${NA} --fork


${MONGOD_PATH}mongo --port 28017  <<EOF
use admin
var db2config={
_id:"DB2",
members:[
{_id:0,host:"${HOST_IP}:28017"},
{_id:1,host:"${HOST_IP}:28018"},
{_id:2,host:"${HOST_IP}:28019"}
]

}
rs.initiate(db2config);

注意事项:

在我们复制集设置了keyFile验证后,我们初始化之后,在priamary节点想查看一下都有那些库,发现权限不够,这时我们就考虑创建用户

 mongo   127.0.0.1:29017/admin
MongoDB shell version v3.4.5
connecting to: mongodb://127.0.0.1:29017/admin
MongoDB server version: 3.4.5
BOOL:PRIMARY> show  dbs
2017-06-01T01:27:04.487+0800 E QUERY    [thread1] Error: listDatabases failed:{
        "ok" : 0,
        "errmsg" : "not authorized on admin to execute command { listDatabases: 1.0 }",
        "code" : 13,
        "codeName" : "Unauthorized"
} :
_getErrorWithCode@src/mongo/shell/utils.js:25:13
Mongo.prototype.getDBs@src/mongo/shell/mongo.js:62:1
shellHelper.show@src/mongo/shell/utils.js:769:19
shellHelper@src/mongo/shell/utils.js:659:15
@(shellhelp2):1:1


这时我们可以创建一个用户,多次测试 复制集在未创建用户时,将setParameter=enableLocalhostAuthBypass=1
参数注释后重启,直接可以到admin库创建用户
db.createUser(
...  {user:"root",
...  pwd:"123123",
... roles:[
... {role:"root",db:"admin"}
...  ]
...   }
... )
Successfully added user: {
        "user" : "root",
        "roles" : [
                {
                        "role" : "root",
                        "db" : "admin"
                }
        ]
}

 

参考文档

http://blog.csdn.net/leftfist/article/details/39583585 

http://blog.csdn.net/kk185800961/article/details/45791903 

转载于:https://blog.51cto.com/dreamlinux/1945705

© 著作权归作者所有

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