MongoDB 入门专栏
MongoDB 副本集
复制提供了数据的冗余备份，并在多个服务器上存储数据副本，提高了数据的可用性， 并可以保证数据的安全性，同时 还允许从硬件故障和服务中断中恢复数据。
mongodb 的复制至少需要两个节点。其中一个是主节点，负责处理客户端请求，其余的都是从节点，负责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，从而保证从节点的数据与主节点一致。
这样一个数据冗余系统中，主节点和所有从节点组成一个副本集，mongodb 的副本集拥有以下特点：
- N 个节点的集群
- 任何节点可作为主节点
- 所有写入操作都在主节点上
- 自动故障转移
- 自动恢复
mongodb 副本集的设置
副本集的启动，和从节点加入到副本集的操作，只能在主节点上完成，但是主节点随时否可以转移到其他从节点；
启动一个副本集系统的基本步骤如下：
- 在主节点启动 mongod 服务时，可以使用 --replSet 启动副本集，同时指定副本集名称；
- 连接主节点，初始化新的副本集；
- 启动各个从节点 mongod 服务，同时这些从从节点也创建和必须初始化副本集，使用同一个副本集 id；
- 在主节点将这些从节点加入主节点副本集；
以下演示 3 个 mongodb 创建一个副本集系统
1）主节点启动 mongod 服务：
# 启动 mongodb 服务，设置副本集 rs0
$ mongod --port 27017 --dbpath "/var/run/mongodb/data" --replSet rs0
2） 2 个从节点分别启动 mongod 服务
$ mongod --port 27017 --dbpath "/var/run/mongodb/data" --replSet rs0
3）连接到主节点 mongodb，进行副本集的初始化和配置
$ mongo
> rs.initiate() # 启动一个新的副本集
> rs.add("233.76.45.12:27107") # 加入从节点，该节点为 233.76.45.12 主机 27107 端口上的 mongod 服务
> rs.add("45.76.45.18:27107") # 加入从节点，该节点为 45.76.45.18 主机 27107 端口上的 mongod 服务
此时一个副本系统已经完成，所有操作直接面向主节点，实际操作由整个副本集集群提供，默认是从主节点读取；
从副本集中删除节点如下：
> rs.remove("45.76.45.18:27107") # 删除 45.76.45.18:27107 上的从节点
查看副本集信息
可以使用以下命令参看整个副本集的信息：
> rs.conf() # 查看副本集的配置
> rs.status() # 查看副本集状态
> rs.isMaster() # 查看该主机节点是否为副本集主节点
设置从节点读写策略
在从节点可以设置该从节点的读写测策略：
> rs.getMongo().setReadPref(STRATEGY)
其中策略参数如下：
- Primary - 从主节点读取；
- secondary - 从从节点读取；
- nearest - 从网络延迟最小的节点读取；
- primaryPreferred - 基本上从主节点读取，主节点不可用时，从从节点的读取；
- secondaryPreferred - 基本上从从节点读取，从节点不可用时，从主节点读取；
MongoDB 分片
在Mongodb里面存在另一种集群，就是分片技术,可以满足MongoDB数据量大量增长的需求，当MongoDB存储海量的数据时，一台机器可能不足以存储数据，也可能不足以提供可接受的读写吞吐量，此时就可以通过在多台机器上分割数据，使得数据库系统能存储和处理更多的数据；
在以上这个典型的分片模型中，存在以下 3 种角色：
- Shard：用于存储实际的数据块，实际生产环境中一个shard server角色可由几台机器组个一个replica set承担，防止主机单点故障；
- Config Server：mongod实例，存储了整个 ClusterMetadata，其中包括 chunk信息；
- Routers：前端路由，客户端由此接入，且让整个集群看上去像单一数据库，前端应用可以透明使用；
mongodb 分片系统创建示例
以下创建一个 mongodb 分片系统，使用 1 个 Router，1 个 Config Server，2 个 Shard，它们的端口情况如下：
Reouter： 23.23.23.23：27017
Config Server: 23.23.23.24:27017
Shard 1：23.23.23.25：27017
Shard 2：23.23.23.26：27017
1） 启动 Shard Server
分别启动 shard server 1，shard server 2；
$ mongod --port 27017 --dbpath /var/run/mongodb/shard/ --fork
2）启动 Config Sevrer
$ mongod --port 27017 --dbpath /var/run/mongodb/shard/ --fork
3）启动 Router Server，并绑定 Config Server 和 Shard Server
$ mongod --port 27017 --fork --logpath=/var/run/mongo/route.log --configdb 23.23.23.24:27017 --chunkSize 500
※此处需要设置 configdb 参数，用于设置指想的 config server，chunkSize 用于设置 chunk 大小，单位为 MB，默认 200MB；
登陆到 Router mongodb，进行进一步设置
# 登陆到 router mongodb
$ mongo
> use admin
# 添加 shard 分片
> db.runCommand( {addShard("23.23.23.25：27017")} )
> db.runCommand( {addShard("23.23.23.26：27017")} )
# 开启分片，设置分片储存的数据库名称，以下为 testdb
> db.runCommand( {enablesharding:"testdb"} )
# 设置集合的分片形式，以下对 testdb.students 集合使用 hash 模式分片，对 testdb.address 使用 range 模式分片
> db.runCommand( {shardCollection:"testdb.students",key:{_id:"hashed"}} )
> db.runCommand( {shardCollection:"testdb.address",key:{name:1}} )
之后程序在连接这个分片系统时候，只需要连接 Router Server （23.23.23.23：27017） 即可，分片过程对应用程序时透明的；
