MongoDB是什么，怎么用？看完你就知道了

提供主从复制能力，热备能力，故障转移能力

2.构建方式

rs.initiate() 
rs.add("localhost:40001") 
rs.add("localhost:40002",{arbiterOnly:true}) 

3.监控

db.isMasrter() 
rs.status() 

4.副本集的工作原理

实际上MongoDB对副本集的操作跟mysql主从操作是差不多的，先看一下mysql的主从数据流动过程

主binlog -> 从relay.log -> 从bin.log -> 从数据库 

而MongoDB主要依赖的日志文件是oplog

主oplog -> 从oplog 

写操作先被记录下来，添加到主节点的oplog里。与此同时，所有从结点复制oplog。首先，查看自己oplog里最后一条的时间戳；其次，查询主节点oplog里所有大于此时间戳的条目;最后，把那些条目添加到自己的oplog里并应用到自己的库里。从节点使用长轮询立即应用来自主结点oplog的新条目。

当遇到以下情况，从节点会停止复制

• 如果从节点在主节点的oplog里找不到它所同步的点，那么会永久停止复制
• 一旦某个从节点没能 在主节点的oplog里找到它已经同步的点，就无法再保证这个从结点的完美副本

local数据库保存了所有副本集元素据和oplog日志

• replset.minvalid 包含指定副本集成员的初始化同步信息
• system.replset 保存在副本集配置文档
• system.indexes 标准索引说明容器
• me slaves 主要用于写关注

可以使用以下命令查看复制情况

db.oplog.rs.findOne() 

• ts 保存了该条目的BSON时间戳
• t 是从纪元开始的描述
• i是计数器
• op 表示操作码
• ns 标明了有关的命名空间

5.心跳检测

每个副本集成员每秒钟ping一次其他所有成员，可以通过rs.status()看到节点上次的心跳检测时间戳和健康状况。

6.故障转移

这个点没必要过多描述，但是有一个特殊场景，如果从节点和仲裁节点都被杀了，只剩下主节点，他会把自己降级成为从节点。

7.提交与回滚

如果主节点的数据还没有写到从库，那么数据不能算提交，当该主节点变成从节点时，便会触发回滚，那些没写到从库的数据将会被删除，可以通过rollback子目录中的BSON文件恢复回滚的内容。

8.驱动与复制

（1）使用单节点链接

只能链接到主节点，如果链接到从节点的话，会被拒绝写入操作，但是如果没有使用安全模式，因为mongo的fire and forget 特性，会把拒绝写入的异常给吃掉。

（2）使用副本集方式链接

能根据写入的情况自动进行故障转移，但是当副本集进行新的选举时，还是会出现故障，如果不使用安全模式，依旧会出现写不进去，但现实成功的情况。

（3）写关注

可以使用写关注来关注数据是否已经被写入MongoDB的库中，使用写关注会消耗性能，需要在速度和持久性之间做出权衡。

七、分片

分片是数据库切分的一个概念实现，这里也是简单总结为什么要使用分片以及分片的原理，操作。

1.为什么需要分片

当数据量过大，索引和工作数据集占用的内存就会越来越多，所以需要通过分片负载来解决这个问题

2.分片的工作原理

（1）分片组件

• 分片：每个分片都是一个副本集
• mongos路由器：是一个路由器，将读写请求指引到合适的分片上
• 配置服务器config：持久化分片集群的元数据，包括：全局集群配置；每个数据库、集合和特定范围数据位置；一份变更记录，保存了数据在分片之间进行迁移的历史信息。配置服务器之间不是副本集形式存在，mongos向配置服务器提交信息时是两阶段提交，保证配置服务器之间的一致性。

（2）分片的核心操作

分片一个集合：分片是根据一个属性的范围进行划分的，MongoDB使用所谓的分片键让每个文档在这些范围里找到自己的位置

块：是位于一个分片中的一段连续的分片键范围，可以理解为若干个块组成分片，分片组成MongoDB的全部数据

（3）拆分与迁移

块的拆分：初始化时只有一个块，达到最大块尺寸64MB或100000个文档就会触发块的拆分。把原来的范围一分为二，这样就有了两个块，每个块都有相同数量的文档。

（编辑：晋中站长网）

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