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1 集群架构(概念篇)
1.1 MongoDB核心组件
1.2 主从复制
1.3 副本集
1.4 分片集
2 集群搭建
2.1 部署副本集(伪分布式)
2.2 分片集部署(伪分布式)
2.3 副本集与分片集区别 1 集群架构(概念篇) MongoDB有三种集群部署模式#xff0c;分别是主从复制(Master-Slave)…目录
1 集群架构(概念篇)
1.1 MongoDB核心组件
1.2 主从复制
1.3 副本集
1.4 分片集
2 集群搭建
2.1 部署副本集(伪分布式)
2.2 分片集部署(伪分布式)
2.3 副本集与分片集区别 1 集群架构(概念篇) MongoDB有三种集群部署模式分别是主从复制(Master-Slave)、副本集(ReplicaSet)、分片集(Sharding)。采用集群架构复制的目的保证数据生产部署时的冗余和可靠性采用不同的机器来保存副本数据不会因为单点故障而丢失。读写分离提高数据的读取能力。故障转移、故障恢复。
1.1 MongoDB核心组件
Mongod 处理所有的数据请求、管理数据的增删改查操作。默认的数据目录/data/db默认端口27017默认主机地址localhost。
MongoMongoDB提供的一个Mongo shell客户端便于用户与MongoDB之间的交互。启动Mongo默认连接到localhost:270127的test数据库。
Mongos 用于MongoDB分片集的路由选择对来自于应用层的查询请求进行处理平判断所请求的数据位于分片集的哪个位置。
1.2 主从复制 1️⃣主从复制模式的集群只能有一个主节点主节点提供所有的增删改查服务从节点不提供服务但是可以通过设置从节点提供查询服务这样可以减少主节点的压力。2️⃣此外每个从节点都要知道主节点的地址以及主节点的各个操作从节点定期轮询主节点获取操作并对自己的数据副本进行这些操作从而保证主从节点数据的一致性。3️⃣主节点出现故障只能人工介入指定新的主节点在此期间整个集群数据只能被读而无法修改。
1.3 副本集 Primary主节点与主从复制一样副本集中也只能有一个主节点向外对客户端提供数据读写的服务执行的写操作信息保存在oplog中。不同的是副本集中的主节点发生故障时仲裁节点触发选举在所有的从节点中选出一个作为新的主节点即使后续旧的主节点恢复正常也会以从节点的身份加入到集群。
Secondary从节点从节点只提供读数据的服务并且从节点定期轮询oplog日志文件根据日志内容同步更新自身的数据使之保持与主节点一致。
Arbiter仲裁节点仲裁节点不存储任何数据只记录集群的节点数以及主节点发生故障时触发选举机制进行仲裁。仲裁节点和其他节点之间的唯一通信就是选举期间的投票、心跳信息。
1.4 分片集 副本集可以解决主节点发生故障所导致的数据丢失或不可用的问题但遇到需要存储海量数据的情况副本集就无法解决了。此时就用到了MongoDB的分片集操作所谓分片就是将数据拆分并分散存储在不同机器上的过程。 什么时间进行分片操作1.单个节点的磁盘空间不足时。2.单个mongod已经不能满足写数据的性能要求通过分片让写压力分散到各个分片服务器上。3.把大量数据放到内存里提高性能通过分片利用多台分片服务器的内存资源。 Shard Server分片服务器每一个分片服务器都是一个mongod进程用于存储实际的数据块。实际生产中一个分片服务器往往有多台机器组成一个副本集来共同承担防止因主节点的单点故障而崩溃整个系统。
Config Server配置服务器同样是一个mongod进程用来保存集群和分片的元数据在集群启动的最开始时建立。
Route Server路由服务器是一个独立的mongos进程(即不储存数据的mongod进程)启动时要从配置服务器加载集群信息到缓存中(分片集群要首先启动配置服务器的原因)并将客户端的请求路由给每个分片服务器在各分片服务器返回结果后进行聚合并返回客户端。
2 集群搭建
2.1 部署副本集(伪分布式)
建议开三个终端界面分别操作三个节点这样操作比较直观。
1️⃣首先需要有三个节点或者说三个mongod进程
localhost:27017
localhost:27018
localhost:27019
2️⃣创建并配置三个配置文件来开启三个节点
/user/local/mongodb4.4.1/conf/rs_mongod1.conf
/user/local/mongodb4.4.1/conf/rs_mongod2.conf
/user/local/mongodb4.4.1/conf/rs_mongod3.conf
配置文件内容如下
三个配置文件中的port端口为对应节点的端口必须更改成
涉及到路径的配置项path、dbpath里面的路径目录文件都必须创建带后缀的是文件不带后缀的是目录别创建错了
replSetName是副本集的名字一个副本集里的三个节点的三个配置文件里都必须一样。
systemLog:destination: filepath: /var/log/mongodb/rs_mongod1.loglogAppend: true
storage:dbPath: /usr/local/mongodb4.4.1/data/rs_mongod1journal:enabled: true
processManagement:fork: true
net:bindIp: localhostport: 27017
replication:oplogSizeMB: 100replSetName: my_repl enableMajorityReadConcern: true
3️⃣使用配置文件开启节点服务
开启节点服务需要先进入配置文件所在目录开启服务成功后才能连接节点
#开启节点服务
sudo mongod --config rs_mongod1.conf#连接节点进入shell操作界面
#mongo后面的是连接节点的ip和端口
mongo localhost:27017
4️⃣主节点初始化
刚刚创建的三个节点默认都是从节点从节点在未设置可读之前无法读取数据故此时show dbs会报错这就需要初始化主节点使其中的一个从节点成为主节点。
var rsconf{_id:my_repl,members:[{_id:1,host:“localhost:27017},{_id:2,host:“localhost:27018},{_id:3,host:“localhost:27019}]}rs.initiate(rsconf) #初始化Primary
rs.status( ) #查看副本集状态
此时进行初始化操作的节点就会成为主节点。
5️⃣从节点、仲裁节点设置
下面的三个操作都是在主节点的shell里完成的主节点才有权对其他节点进行设置
#将该节点作为从节点加入集群中
rs.add(localhost:27019)#将节点设置成仲裁节点
rs.addArb(localhost:27019)#从集群中删除节点
rs.remove(localhost:27019)
从节点设置为可读
rs.slaveOK()
对哪个节点的操作就要在哪个节点的shell界面进行设置
副本集操作完成后不能直接关闭终端必须必须必须使用两次exit先退出shell再退出节点服务最后关闭虚拟机否则下次再开启节点服务时会因为直接关闭终端或者虚拟机而导致服务异常关闭从而无法正常开启服务处理起来会很麻烦。
2.2 分片集部署(伪分布式)
建议开三个终端界面分别操作三个服务器副本集这样操作比较直观。 1️⃣首先需要有三个服务器节点或者说两个mongod、一个mongos进程
localhost:27017 配置服务器(mongod)
localhost:27018 路由服务器(mongos)
localhost:27019 分片服务器(mongod)
2️⃣创建并配置三个配置文件来完成分片集的主要架构 这里为了减少计算机部署分片集群的压力采用配置服务器单成员副本集路由服务器分片服务器单成员副本集。单成员模式的副本集即只用一个节点作为主节点加入到副本集中完成一个最简单的副本集。若想要搭建更加完善的分片集群只需多创建几个节点并加入到副本集中即可。
配置服务器(Config Server)副本集
1.配置文件及其内容
/user/local/mongodb4.4.1/conf/shard/configsvr.conf
配置文件中的port端口为对应节点的端口必须更改
涉及到路径的配置项path、dbpath里面的路径目录文件都必须创建带后缀的是文件不带后缀的是目录别创建错了
storage:dbPath: /usr/local/mongodb4.4.1/data/configsvr journal:enabled: true
systemLog:destination: filepath: /var/log/mongodb/shard/configsvr.loglogAppend: true
net:bindIp: localhost port: 27017
processManagement:fork: true
sharding:clusterRole: configsvr
replication:replSetName: configsvr_rs
2.初始化主节点
开启节点服务需要先进入配置文件所在目录开启服务成功后才能连接节点
#开启节点服务
sudo mongod --config configsvr.conf#连接节点进入shell操作界面
mongo localhost:27017#主节点初始化
rs.initiate({_id: configsvr_rs,configsvr: true,members: [{ _id : 0, host : “localhost:27017 },]})
路由服务器(Route Server)
1.配置文件及其内容
/user/local/mongodb4.4.1/conf/shard/mongos.conf 配置文件中的port端口为对应节点的端口必须更改
涉及到路径的文件都要创建有后缀是文件无后缀是目录
路由服务器不存储数据故不需要dbPath(与其他两个结点的区别)
systemLog:destination: filepath: /var/log/mongodb/shard/mongos.loglogAppend: true
net:bindIp: localhost port: 27018
processManagement:fork: true
sharding:configDB: configsvr_rs/localhost:27017
开启节点服务需要先进入配置文件所在目录开启服务成功后才能连接节点
sudo mongos --config mongos.config
分片服务器(Shard Server)副本集
1.配置文件及内容
/user/local/mongodb4.4.1/conf/shard/shardsvr.conf
storage:dbPath: /usr/local/mongodb4.4.1/data/shardsvr journal:enabled: true
systemLog:destination: filepath: /var/log/mongodb/shard/shardsvr.loglogAppend: true
net:bindIp: localhostport: 27019
processManagement:fork: true
sharding:clusterRole: shardsvr
replication:replSetName: shardsvr_rs1 2.初始化主节点
#开启节点服务
sudo mongod --config shardsvr.conf#连接节点进入shell操作界面
mongo localhost:27019#主节点初始化
rs.initiate({_id : shardsvr_rs1,members: [{ _id : 0, host : “localhost:27019 },]})3️⃣进入mongos shell界面操作整个分片集
进入mongos shell界面
mongo localhost:27018
添加分片服务器副本集到分片集群中
sh.addShard(shardsvr_rs1/localhost:27019,)
再创建一个分片服务器副本集并加入到分片集群
参照上文分片服务器副本集先创建并配置一个节点的配置文件使用配置文件开启服务进入shell界面初始化主节点进入mongos的shell界面使用sh.addShard()将其添加入集群。
4️⃣数据库、集合分片操作 分片集操作完成后同样不能直接关闭终端必须必须必须使用两次exit先退出shell再退出节点服务最后关闭虚拟机否则下次再开启节点服务时会因为直接关闭终端或者虚拟机而导致服务异常关闭从而无法正常开启服务处理起来会很麻烦。
2.3 副本集与分片集区别
副本集是让多台服务器都拥有同样的数据副本每一台服务器都是其他服务器的镜像。然而分片集中的每一个分片都和其他分片拥有不同的数据子集相当于分布式存储。
