搭建高可用MongoDB集羣（一）：配置MongoDB

在大數據的時代，傳統的關係型數據庫要能更高的服務必需要解決高併發讀寫、海量數據高效存儲、高可擴展性和高可用性這些難題。不過就是由於這些問題Nosql誕生了。

NOSQL有這些優點：

大數據量，能夠經過廉價服務器存儲大量的數據，輕鬆擺脫傳統mysql單表存儲量級限制。

高擴展性，Nosql去掉了關係數據庫的關係型特性，很容易橫向擴展，擺脫了以往總是縱向擴展的詬病。

高性能，Nosql經過簡單的key-value方式獲取數據，很是快速。還有NoSQL的Cache是記錄級的，是一種細粒度的Cache，因此NoSQL在這個層面上來講就要性能高不少。

靈活的數據模型，NoSQL無需事先爲要存儲的數據創建字段，隨時能夠存儲自定義的數據格式。而在關係數據庫裏，增刪字段是一件很是麻煩的事情。若是是很是大數據量的表，增長字段簡直就是一個噩夢。

高可用，NoSQL在不太影響性能的狀況，就能夠方便的實現高可用的架構。好比mongodb經過mongos、mongo分片就能夠快速配置出高可用配置。

在nosql數據庫裏，大部分的查詢都是鍵值對（key、value）的方式。MongoDB是一個介於關係數據庫和非關係數據庫之間的產品，是非 關係數據庫當中最像關係數據庫的。支持相似於面向對象的查詢語言，幾乎能夠實現相似關係數據庫單表查詢的絕大部分功能，並且還支持對數據創建索引。因此這 個很是方便，咱們能夠用sql操做MongoDB，從關係型數據庫遷移過來，開發人員學習成本會大大減小。若是再對底層的sql API作一層封裝，開發基本能夠感受不到mongodb和關係型數據庫的區別。一樣MongoDB也是號稱本身可以快速搭建一個高可用可擴展的的分佈式集 羣，網上有不少搭建的文章，在咱們搭建的時候還須要查找修改不少東西，因此把本身實戰的步驟記錄下來以備忘。咱們看看如何一步一步搭建這個東東。

1、mongodb單實例。這種配置只適合簡易開發時使用，生產使用不行，由於單節點掛掉整個數據業務全掛，以下圖。

 

雖然不能生產使用，但這個模式能夠快速搭建啓動，而且可以用mongodb的命令操做數據庫。下面列出在linux下安裝單節點mongodb的步驟

一、創建mongodb測試文件夾

1 #存放整個mongodb文件
2 mkdir -p /data/mongodbtest/single
3  
4 #存放mongodb數據文件
5 mkdir -p /data/mongodbtest/single/data
6  
7 #進入mongodb文件夾
8 cd  /data/mongodbtest/single

 

 

二、下載mongodb的安裝程序包

1 wget http://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-2.4.6.tgz
2  
3 #解壓下載的壓縮包 
4 tar xvzf mongodb-linux-x86_64-2.4.6.tgz
5  
6 #進入mongodb程序執行文件夾
7 cd mongodb-linux-x86_64-2.4.6/bin/

 

 

三、啓動單實例mongodb

1 mongod  --dbpath /data/mongodbtest/single/data

 

 

輸出日誌以下，成功！

[initandlisten] db version v2.4.6
……..
[initandlisten] waiting for connections on port 27017
[websvr] admin web console waiting for connections on port 28017

mongodb默認自帶提供了web訪問接口，經過 IP + 端口的形式能夠訪問。

http://192.168.0.1:28017/

2、主從模式。使用mysql數據庫時你們普遍用到，採用雙機備份後主節點掛掉了後從節點能夠接替主機繼續服務。因此這種模式比單節點的高可用性要好不少。

下面看一下怎麼一步步搭建一個mongodb的主從複製節點：

• 一、準備兩臺機器 192.168.0.1 和 192.168.0.2。 192.168.0.1 看成主節點， 192.168.0.2做爲從節點。
• 二、分別下載mongodb安裝程序包。在192.168.0.1上創建文件夾 /data/mongodbtest/master，192.168.0.2創建文件夾/data/mongodbtest/slave。
• 三、在192.168.0.1啓動mongodb主節點程序。注意後面的這個 「 –master 」參數，標示主節點。mongod –dbpath /data/mongodbtest/master –master

輸出日誌以下，成功！

[initandlisten] MongoDB starting : pid=18285 port=27017 dbpath=/data/mongodbtest/master master=1
#日誌顯示主節點參數
[initandlisten] options: { dbpath: 「/data/mongodbtest/master」, master: true }
……..
[initandlisten] waiting for connections on port 27017

四、在192.168.0.2啓動mongodb從節點程序。關鍵配置，指定主節點ip地址和端口 –source 192.168.0.1:27017 和 標示從節點 –source 參數。

mongod –dbpath /data/mongodbtest/slave –slave –source 192.168.0.1:27017

輸出日誌以下，成功！

[initandlisten] MongoDB starting : pid=17888 port=27017 dbpath=/data/mongodbtest/slave slave=1
……..
#日誌顯示從節點參數
[initandlisten] options: { dbpath: 「/data/mongodbtest/slave」, slave: true, source: 「192.168.0.1:27017″ }
……..
[initandlisten] waiting for connections on port 27017
#日誌顯示從節點 從主節點同步複製數據
[replslave] repl: from host:192.168.0.1:27017

五、測試主從複製。

在主節點上鍊接到終端：

 1 mongo 127.0.0.1
 2  
 3 #創建test 數據庫。
 4 use test;
 5  
 6 往testdb表插入數據。
 7 > db.testdb.insert({"test1":"testval1"})
 8  
 9 查詢testdb數據看看是否成功。
10 > db.testdb.find();
11 { "_id" : ObjectId("5284e5cb1f4eb215b2ecc463"), "test1" : "testval1" }

 

 

能夠看到主機的同步日誌

[initandlisten] connection accepted from 192.168.0.2:37285 #3 (2 connections now open)
[slaveTracking] update local.slaves query: { _id: ObjectId(’5284e6268ed115d6238bdb39′), config: { host: 「192.168.0.2:35271″, upgradeNeeded: true }, ns: 「local.oplog.$main」 } update: { $set: { syncedTo: Timestamp 1384441570000|1 } } nscanned:1 nupdated:1 fastmod:1 keyUpdates:0 locks(micros) w:132015 132ms

檢查從主機的數據。

mongo 127.0.0.1

查看當前數據庫。

1 > show dbs;
2   local   0.203125GB
3   test    0.203125GB
4  
5 use test;
6 db.testdb.find();
7 { "_id" : ObjectId("5284e5cb1f4eb215b2ecc463"), "test1" : "testval1" }

 

 

查詢後數據已經同步過來了。再看看日誌，發現從主機確實從主機同步了數據。

1 Thu Nov 14 23:05:13 [replslave] repl:   checkpoint applied 15 operations
2 Thu Nov 14 23:05:13 [replslave] repl:   syncedTo: Nov 14 23:08:10 5284e75a:1

 

 

查看服務狀態

1 > db.printReplicationInfo();
2           this is a slave, printing slave replication info.
3           source:   192.168.0.1:27017
4               syncedTo: Sun Nov 17 2013 16:04:02 GMT+0800 (CST)
5                       = -54 secs ago (-0.01hrs)

 

 

到此主從結構的mongodb搭建好了。

故障轉移測試，如今兩臺服務器若是主服務器掛掉了，從服務器能夠正常運轉嗎？

• a、先測試下從服務器能夠當成主服務器嗎，也就是往從服務器裏寫可以同步主服務器嗎？ 在192.168.0.2上鍊接mongodb。

 

1 mongo 127.0.0.1:27017
2 > db.testdb.insert({"test3":"testval3"});
3 not master

 

• 能夠看到 mongodb的從節點是不能提供寫操做的，只能提供讀操做。

b、若是從服務器掛掉，主服務器還能夠提供服務。若是主服務器掛掉了從服務器可否自動變爲可寫。
測試一下！

先殺掉原來的mongodb主服務器。

1 kill -3 `ps -ef|grep mongod|grep -v grep|awk '{print $2}'`

 

測試從服務器可否可寫。在192.168.0.2上鍊接mongodb測試。

1 > db.testdb.insert({"test3":"testval3"});
2 not master

 

看起來從服務器沒有自動接替主服務器的功能，只有手工處理了！

中止從服務器，在原數據文件啓動並添加主服務器標示。

1 mongod  --dbpath /data/mongodbtest/slave --master

 

等到啓動成功（時間有點長）。在192.168.0.2 上 鏈接

1 mongo 192.168.0.2:27017

 

。

1 > db.testdb.find();
2 { "_id" : ObjectId("5288629e9b0318be4b20bd4c"), "test1" : "testval1" }
3 { "_id" : ObjectId("528862d69b0318be4b20bd4d"), "test2" : "testval2" }

 

成功！

多個從節點。如今只是一個數據庫服務器又提供寫又提供讀，機器承載會出現瓶頸。你們還記得mysql裏的讀寫分 離嗎？把20%的寫放到主節點，80%的讀放到從節點分攤了減小了服務器的負載。可是大部分應用都是讀操做帶來的壓力，一個從節點壓力負載不了，能夠把一 個從節點變成多個節點。那mongodb的一主多從能夠支持嗎？答案是確定的。

 

爲了方便測試，在192.168.0.2上再創建一個文件夾 /data/mongodbtest/slave1 做爲另外一個slave服務器。
啓動slave2服務，

1 mongod  --dbpath /data/mongodbtest/slave1 --slave  --port 27017 --source 192.168.0.1:27017。

 

成功啓動後經過mongodb鏈接測試：

1 > db.testdb.find();
2 { "_id" : ObjectId("5288629e9b0318be4b20bd4c"), "test1" : "testval1" }
3 { "_id" : ObjectId("528862d69b0318be4b20bd4d"), "test2" : "testval2" }

 

搭建了這套主從複製系統是否是就很穩健了，其實否則。。。看看這幾個問題？

• 主節點掛了可否自動切換鏈接？目前須要手工切換。
• 主節點的寫壓力過大如何解決？
• 從節點每一個上面的數據都是對數據庫全量拷貝，從節點壓力會不會過大？
• 就算對從節點路由實施路由訪問策略可否作到自動擴展？

還有這麼多問題，有其餘解決方案嗎？下一篇接着弄。

參考：
NoSQL開篇——爲何要使用NoSQL http://www.infoq.com/cn/news/2011/01/nosql-why/
mongodb手冊 http://cn.docs.mongodb.org/manual/single/