深入浅出MongoDB（三）

复制

1. 复制时将数据同步在多个服务器的过程，提供了数据的冗余备份，在多个服务器上存储数据副本，提高了数据的高可用，可以保证数据的安全性，可以从硬件故障和服务中断中恢复数据。

2. 复制报站个数据的安全性、高可用、灾难恢复、无需停机维护、分布式读取数据。

3. 复制原理是复制至少需要两个节点，一个主节点处理客户端请求，其余的是从节点复制主节点上的数据。主节点记录在其上的所有操作oplog，从节点定期轮询主节点获取这些操作，然后对自己的数据副本执行这些操作，从而保证主从数据一致。

4. 副本集的特征是N个节点的集群，任意节点都可以作为主节点，所有写入操作都在主节点上，自动故障转移和恢复。

副本集设置

使用同一个mongodb实现主从配置。

1. 关闭正在运行的mongodb服务器，通过--replSet选项启动mongodb。

# 启动实例rs0
mongod --port 27017 --dbpath 'D:\mongodb\data' --replSet rs0
# 启动新的副本集
rs.initiate()
# 查看副本及配置
rs.conf()
# 查看副本集状态
rs.status()

2. 添加成员

# 把已经启动的mongodb服务添加到副本集
rs.add("mongod1.net:27017")
# 只能通过主节点把mongo服务添加到副本集中，判断当前是否为主节点
db.isMaster()

分片

1. 由于复制所有的写入操作到主节点，延迟的敏感数据会在主节点查询，单个副本集限制在12个节点，当请求量巨大时会出现内存不足，本地磁盘不足等，所以需要使用分片。
2. 分片集群由以下组件构成
   

• sharded：每个分片包含分片数据的一个子集。每个分片必须作为副本集部署。
• mongos：充当查询路由，为客户端应用和分片集群之间提供了接口，采用对冲读取以最小化延迟。
• config servers：配置服务器为集群存储元数据和配置设置。配置服务器必须作为副本集部署。

分片实例

1. 分片结构

shard server 1：27015
shard server 2：27016
shard server 3：27017
shard server 4：27018
config server： 27100
Router: 40000

2. 启动shard server，以shard server 1为例

mkdir -p /mongodb/shard/s0
mkdir -p /mongodb/shard/log
mongod --port 27015 --dbpath=/mongodb/shard/s0 
--logpath=/mongodb/shard/log/s0.log --logappend --fork

3. 启动config server

mkdir -p /mongodb/shard/config
mongod --port 27100 --dbpath=/mongodb/shard/config 
--logpath=/mongodb/shard/log/config.log --logappend --fork

4. 启动router

# chunkSize用来指定chunk大小，单位是MB，默认200MB
mongos --port 40000 --configdb localhost;27100 --fork --logpath=/mongodb/shard/log/router.log --chunkSize 500

5. 配置分片，登录到mongos，添加shard

mongo admin --port 40000
db.runCommand({addshard:"localhost:27015"})
......
# 设置分片存储的数据库
db.runCommand({enablesharding:"test"})
db.runCommand({shardcollection:"test.log", key:{id:1, time:1}})

备份与恢复

1. 使用mongodump命令来备份数据，可以导出所有数据到指定目录中，能通过参数指定导出的数据量级转存的服务器。

# -h指定服务器地址，-d指定备份的数据库实例，-o指定备份的数据存放目录
> mongodump -h dbhost -d dbname -o dbdirectory [-port port_number --dbpath DB_PATH --out BACKUP_DIRECTORY --collection COLLECTION]

2. 使用mongorestore命令来恢复备份的数据。

# -h指定服务器地址，-d需要回复的数据库实例，--directoryperdb备份数据所在位置，--drop先删除当前数据然后恢复备份数据
> mongorestore -h dbhost -d dbname --directoryperdb dbdirectory

监控

1. mongodb提供了mongostat和mongotop两个命令来监控mongodb的运行情况。
2. mongostat是自带的命令行状态监测工具，会间隔固定时间获取mongodb的运行状态并输出。如果我们发现数据库突然变慢或者有其他问题，可以通过该工具查看mongodb的状态。
3. mongotop也是内置工具，提供了方法用来跟踪一个mongodb实例，提供每个集合的水平的统计数据。

ObjectId

1. ObjectId对象Id是一个12字节的BSON类型数据，前4个字节表示时间戳，接下来的3个字节是机器标识码，紧接的两个字节由进程id(PID)组成，最后三个字节是随机数。
2. mongodb中存储的文档必须有一个"_id"键，这个键的值可以使任何类型的，默认是一个ObjectId对象。在一个集合里面中每个文档都有唯一的"_id"值，来确保集合里面每个文档都能被唯一标识。