mongodb副本集是什么意思[mongodb教程]

Z时代
2024-01-10
分类：综合

python

副本集简介

Mongodb副本集由一组Mongod实例（进程）组成，包含一个Primary节点和多个Secondary节点，Mongodb Driver（客户端）的所有数据都写入Primary，Secondary从Primary同步写入的数据，以保持复制集内所有成员存储相同的数据集，提供数据的高可用。副本集带来的架构优点主要有：

·集群高可用

·读写可分离

副本集节点类型

1.Primary：副本集的主节点，可读写，唯一可以进行写操作的节点，由集群自行选举出来。

2.Secondary：正常情况下，Seconary会参与Primary选举（自身也可能会被选为Primary），并从Primary同步最新写入的数据，以保证与Primary存储相同的数据。Secondary可以提供读服务，增加Secondary节点可以提供副本集的读服务能力，提升副本集的可用性。

3.Arbiter： Arbiter节点只参与投票，不能被选为Primary，并且不从Primary同步数据。非常轻量级的服务，当复制集成员为偶数时，最好加入一个Arbiter节点，以提升复制集可用性。

4.Priority0： Priority0节点的选举优先级为0，不会被选举为Primary，且不能发起选举。

5.Vote0：副本集成员最多50个，参与Primary选举投票的成员最多7个，其他成员（Vote0）的vote属性必须设置为0，即不参与投票。

6.Hidden： Hidden节点不能被选为主（Priority为0），并且对Driver不可见。因Hidden节点不会接受Driver的请求，可使用Hidden节点做一些数据备份、离线计算的任务，不会影响复制集的服务。

7.Delayed： Delayed节点必须是Hidden节点，并且其数据落后与Primary一段时间（可配置，比如1个小时）。因Delayed节点的数据比Primary落后一段时间，当错误或者无效的数据写入Primary时，可通过Delayed节点来做数据恢复。

Primary选举

选举过程需要消耗一些时间，在此期间，集群将不能接收write操作（即使旧的primary仍然存活，但因为“网络分区”问题导致它不能与其他secondaries通讯），所有的members（包括旧的primary）都处于只读状态，选举对业务影响很大，所以需要尽量避免选举的发生。

需要进行Primary选举的场景：

（1）副本集初始化时；

（2）副本集被reconfig；

（3）Secondary节点检测到Primary宕机时；

（4）当有Primary节点主动stepDown（主动降级为Secondary）时；

Primary的选举受节点间心跳、优先级、最新的oplog时间等多种因素影响。

1.心跳：复制集中的所有members之间都互相建立心跳连接，且每隔两秒发送一次心跳，如果未在10秒内收到回复，则此member将会被标记为“不可用”，Secondary（前提是可被选为Primary）会发起新的Primary选举，而其他能正常收到心跳反馈的Secondary能否决新的Primary选举。

2.优先级：优先级即Priority值，每个member都有权重值，默认为都为1，members倾向于选举权重最高者。上述提到，priority为0的member不能被选举为primary且不能发起选举；只要当前primary的权重最高或者持有最新oplog数据的secondaries没有比它更高的权重时，集群不会触发选举。当Primary发现有优先级更高Secondary，并且该Secondary的数据落后在10s内，则Primary会主动降级，让优先级更高的Secondary有成为Primary的机会。

3.Optime：当前member已经从primary的oplog中应用的最后一个operation的时间戳（此时间戳由primary生成，在oplog中每个操作记录都有）；一个member能成为primary的首要条件就是在所有有效的members中它持有最新的optime。

4.多数派连接：一个member要成为primary，它必须与“多数派”的其他members建立连接，如果未能与足够多的member建立连接，事实上它本身也无法被选举为primary；多数派参考的是“总票数”，而不是member的个数，因为我们可以给每个member设定不同的“票数”。假设复制集内投票成员数量为N，则大多数为 N/2 + 1。

综上所述，在发起选举以后，能成为Primary的节点需要的条件有：

·能够与“多数派”建立连接

·在所有有效的members中它持有最新的optime

·前两个条件相同的，Priority优先级高的成为Primary

·optime与Priority都相等时，谁发起选举，谁当选Primary

总结

3.0版本以后副本集成员最多50个，参与Primary选举投票的成员最多7个，其他成员（Vote0）的vote属性必须设置为0，即不参与投票。

副本集中各类角色的特点总结如下：

备注：

·上述Secondary为默认Secondary，即Priority！=0、vote！=0等；

·Hidden为特殊的Secondary，Delayed为特殊的Hidden。

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