MongoDB副本集（一主一备+仲裁）环境部署

https://www.cnblogs.com/kevingrace/p/7881496.html,

https://blog.csdn.net/com_it/article/details/84702046

MongoDB复制集是一个带有故障转移的主从集群。是从现有的主从模式演变而来，增加了自动故障转移和节点成员自动恢复。MongoDB复制集模式中没有固定的主结点，在启动后，多个服务节点间将自动选举产生一个主结点。该主结点被称为primary，一个或多个从结点被称为secondaries。primary结点基本上就是master结点，不同之处在于primary结点在不同时间可能是不同的服务器。如果当前的主结点失效了，复制集中的其余结点将会试图选出一个新的主结点。

MongoDB提供了两种复制部署方案：主从复制和副本集。两种方式共同点是只在一个主节点上进行写操作，然后写入的数据会异步的同步到所有的从节点上。但主从复制有明显的缺陷：当主节点出现故障停电或者死机等情况，整个MongoDB服务集群就不能正常工作了，需要人工的处理这种情况。而副本集是具有自动故障恢复功能的主从复制。所以一般都用副本集。

1、思路：

       当副本集的总可投票数为偶数时，可能出现无法选举出主节的情况。2个节点组成副本集是不合理的，因为这样的副本集不具备故障切换能能力：
        ·当 SECONDARY节点挂掉，剩下一个 PRIMARY，此时副本集运行不会出现问题，但不具备副本集的功能了，相当于单实例 Mongodb服务
        ·当 PRIMARY节点挂掉，此时副本集只剩下一个 SECONDARY，它只有1票，不超过总节点数的半数，不会成功选举自己为 PRIMARY节点。会错误提示。
因此我们有两种方案，

     一是设置 MONGODB集群的节点数量为奇数。

     二是当Mongodb集的节点数量为偶数时，适当增加仲裁节点，增加集群的稳定性。

所以尝试部署副本集的可行方案是：3个数据节点或2个数据节点+1个仲裁节点
 

在一个MongoDB复制集集群中，各个服务器有以下几种状态：

• Primary 主节点，一个复制集有且仅有一台服务器处于Primary状态，只有主节点才对外提供读写服务。如果主节点挂掉，复制集将投票选出一个备节点成为新的主节点。
• Secondary 备用节点，复制集允许有多台Secondary，每个备用节点的数据与主节点的数据是完全同步的。Recovering 恢复中，当复制集中某台服务器挂掉或者掉线后数据无法同步，重新恢复服务后从其他成员复制数据，这时就处于恢复过程，数据同步后，该节点又回到备用状态。
• Arbiter 仲裁节点，该类节点可以不用单独存在，如果配置为仲裁节点，就主要负责在复本集中监控其他节点状态，投票选出主节点。该节点将不会用于存放数据。如果没有仲裁节点，那么投票工作将由所有节点共同进行。
• Down 无效节点，当服务器挂掉或掉线时就会处于该状态。复制集的从节点读请求，也是在各个Driver层设置slaveOk的值来实现的。

如上介绍所知，mongodb中的复制可以在多台服务器中同步数据。复制提供了冗余和增加了数据的高可用性，防止单个节点易丢失数据的可能性，也可以用来进行读写分离提高客户端操作性能。复制集中各节点的mongodb实例有相同的数据集副本。主节点可以接收客户端所有写操作记录到日志中，从库复制主库的操作日志记录应用到其数据库中。一个客户端只能有一个主节点，如果主节点不可用（10秒内无法连接），复制集中将选一个成员节点作为主节点。

三台mongodb节点：一主一备一仲裁，这样，主节点挂了后，通过仲裁机制将primary自动切换到备机上！
如果上面的三台mongodb节点：一主两备，没有仲裁节点，那么主节点挂了后，primary会自动切换到其余两台备节点中的一台上！

 

2. 部署 

1）服务器信息

sign-mongo01.wangshibo.cn  172.16.51.216   Primary
sign-mongo02.wangshibo.cn  172.16.51.217   Secondary
sign-mongo03.wangshibo.cn  172.16.51.218   Arbiter

2）在3台服务器文件hosts文件中都添加以下3行

[root@sign-mongo01 ~]# cat /etc/hosts
172.16.51.216   sign-mongo01.wangshibo.cn
172.16.51.217   sign-mongo02.wangshibo.cn
172.16.51.218   sign-mongo03.wangshibo.cn

3）安装部署mongodb（三台机器都安装）

下载地址：https://www.mongodb.org/dl/linux/x86_64-rhel62

在3台机器上都操作一遍
[app@sign-mongo01 software]$ ls
mongodb-linux-x86_64-rhel62-v3.2-latest.tgz
[app@sign-mongo01 software]$ tar -zvxf mongodb-linux-x86_64-rhel62-v3.2-latest.tgz
[app@sign-mongo01 software]$ mv mongodb-linux-x86_64-rhel62-3.2.17-34-g4c1bae566c /data/mongodb
[app@sign-mongo01 software]$ cd /data/mongodb/
mkdir data    -- 存放数据的目录
mkdir log     -- 存放日志的目录
mkdir -p keyfile  -- 存放秘钥的目录

先创建帐号哦, 再开启认证

使用keyFile模式启动数据库服务，默认会启用--auth认证模式。一般需要先在单例模式下创建好用户，再使用--keyFile模式启动，认证后访问数据库。（否则没权限）

https://blog.csdn.net/zhuchunyan_aijia/article/details/113848406
use admin
db.createUser( 
 { 
 user:"zcyroot", 
 pwd:"zcyroot", 
 roles:[{role:"root",db:"admin"}] 
 } 
 )

配置文件：

主和副的 机器一样的配置， 除了 bind_ip=172.16.51.216 变化一下
[app@sign-mongo01 mongodb]$ vim mongodb.conf
pidfilepath=/data/mongodb/log/mongod.pid
logpath=/data/mongodb/log/mongod.log
dbpath=/data/mongodb/data
logappend=true
bind_ip=172.16.51.216
port=27017
fork=true
replSet=rs0   -- 表示复制集名称：rs0

仲裁节点配置：
[app@sign-mongo03 ~]$ vim /data/mongodb/mongodb.conf
pidfilepath=/data/mongodb/log/mongod.pid
logpath=/data/mongodb/log/mongod.log
dbpath=/data/mongodb/arbiter
logappend=false
bind_ip=172.16.51.218
port=27019
fork=true
replSet=rs0

或者

启动主，备，仲裁服务器的mongodb

3台机器上执行
[app@sign-mongo01 ~]$ /data/mongodb/bin/mongod --config /data/mongodb/mongodb.conf
about to fork child process, waiting until server is ready for connections.
forked process: 7317
child process started successfully, parent exiting
[app@sign-mongo01 mongodb]$ ps -ef|grep mongodb
app       7317     1  0 21:38 ?        00:00:00 /data/mongodb/bin/mongod --config /data/mongodb/mongodb.conf
app       7342  7254  0 21:38 pts/1    00:00:00 grep mongodb

4）初始化主节点，副本集，仲裁

启动三台MongoDB服务后，开始把他们初始化为副本集。在想要设置成primary（主节点）的机器上运行客户端mongo。例如第1台机器上：

> mongo 172.16.51.216:27017
> rs.initiate({_id: "rs0",members: [{ _id: 0 , host: "sign-mongo01.wangshibo.cn:27017" }]})
-- 初始化复制集：（集合为："rs0" ；第一个成员为："sign-mongo01.wangshibo.cn:27017"
//执行成功后，接着回车，显示这个节点为Primary主节点

rs0:PRIMARY> 
接着添加另1个成员：
rs0:PRIMARY> rs.add("sign-mongo02.wangshibo.cn:27018")

查看副本集配置 rs.conf() / 查看成员信息rs.status() （或者使用 db.isMaster() 
rs0:PRIMARY> rs.status()
{
    "set" : "rs0",
    "date" : ISODate("2017-11-22T13:55:28.446Z"),
    "myState" : 1,
    "term" : NumberLong(1),
    "heartbeatIntervalMillis" : NumberLong(2000),
    "members" : [
        {
            "_id" : 0,
            "name" : "sign-mongo01.wangshibo.cn:27017",
            "health" : 1,
            "state" : 1,
            "stateStr" : "PRIMARY",
            "uptime" : 1031,
            "optime" : {
                "ts" : Timestamp(1511358895, 1),
                "t" : NumberLong(1)
            },
            "optimeDate" : ISODate("2017-11-22T13:54:55Z"),
            "infoMessage" : "could not find member to sync from",
            "electionTime" : Timestamp(1511358843, 2),
            "electionDate" : ISODate("2017-11-22T13:54:03Z"),
            "configVersion" : 2,
            "self" : true
        },
        {
            "_id" : 1,
            "name" : "sign-mongo02.wangshibo.cn:27018",
            "health" : 1,
            "state" : 2,
            "stateStr" : "SECONDARY",
            "uptime" : 32,
            "optime" : {
                "ts" : Timestamp(1511358895, 1),
                "t" : NumberLong(1)
            },
            "optimeDate" : ISODate("2017-11-22T13:54:55Z"),
            "lastHeartbeat" : ISODate("2017-11-22T13:55:27.684Z"),
            "lastHeartbeatRecv" : ISODate("2017-11-22T13:55:27.827Z"),
            "pingMs" : NumberLong(0),
            "configVersion" : 2
        }
    ],
    "ok" : 1
}

详细说明如下：
"_id" :  #集群中节点编号 
"name" :  #成员服务器名称及端口 
"health" :  #表示成员中的健康状态（0:down;1:up） 
"state" :  #为0~10，表示成员的当前状态 
"stateStr" :  #描述该成员是主库（PRIMARY）还是备库（SECONDARY） 
"uptime" :  #该成员在线时间（秒） 
"optime" :  #成员最后一次应用日志(oplog)的信息 
"optimeDate" :  #成员最后一次应用日志(oplog)的时间 
"electionTime" :  #当前primary从操作日志中选举信息 
"electionDate" :  #当前primary被选定为primary的日期 
"configVersion" :  #mongodb版本 
"self" :  #为true 表示当前节点 
 

添加仲裁节点ARBITER
rs0:PRIMARY> rs.addArb("sign-mongo03.wangshibo.cn:27018")

初始化还可以用这种方式：

rs.initiate(
  {
    _id : <replicaSetName>,
    members: [
      { _id : 0, host : "192.168.32.135:27017,priority:4" },
      { _id : 1, host : "192.168.32.137:27017,priority:2" },
      { _id : 2, host : "192.168.32.138:27017,arbiterOnly:true" }
    ]
  }
)

5） 数据同步测试

在主库插入数据后，在从库的主机上登录发现数据是通过过来的

默认情况下SECONDARY节点不能读写，要设置slaveOK为true才行。集群中只能有一个Primary节点，只能在Primary写数据，不能在SECONDARY写数据

db.getMongo().setSlaveOk()或rs.slaveOk()

6） 故障切换测试

现在模拟主库不可用，将主节点服务停止：

在第1台机器执行db.shutdownServer()

通过rs.status 查看，发现主节点已经到第2台机器了

3. mongo支持密码

使用keyFile模式启动数据库服务，默认会启用--auth认证模式。一般需要先在单例模式下创建好用户，再使用--keyFile模式启动，认证后访问数据库。（否则没权限）

1）  生成密钥文件

主机中任何一台机器上执行:

openssl rand -base64 756 > /data/mongodb/testKeyFile.file
chmod 400 /data/mongodb/keyfile/testKeyFile.file
第一条命令是生成密钥文件，第二条命令是使用chmod更改文件权限，为文件所有者提供读权限
 
将密钥testKeyFile.file复制到集群中的每台机器的指定位置
一定要保证密钥文件一致。文件位置随便。但是为了方便查找，建议每台机器都放到一个固定的位置

 2） 配置中增加

keyFile=/data/mongodb/testKeyFile.file

重启mongo 就可以

如果执行rs.status() 提示权限，就执行：

> use admin
>db.auth('zcyroot','zcyroot')
> 
db.grantRolesToUser( "myadmin" , [ { role: "dbOwner", db: "admin" },{ "role": "clusterAdmin", "db": "admin" },
{ "role": "userAdminAnyDatabase", "db": "admin" },
{ "role": "dbAdminAnyDatabase", "db": "admin" },
{ role: "root", db: "admin" } ])

> rs.status() /rs.conf()