MongoDB高可用集群配置

  摘要: 高可用性即HA(High Availability)指的是通过尽量缩短因日常维护操作(计划)和突发的系统崩溃(非计划)所导致的停机时间,以提高系统和应用的可用性。

  >>高可用集群的解决方案

  高可用性即HA(High Availability)指的是通过尽量缩短因日常维护操作(计划)和突发的系统崩溃(非计划)所导致的停机时间,以提高系统和应用的可用性。

  计算机系统的高可用在不同的层面上有不同的表现:

  (1)网络高可用

  由于网络存储的快速发展,网络冗余技术被不断提升,提高IT系统的高可用性的关键应用就是网络高可用性,网络高可用性与网络高可靠性是有区别的,网络高可用性是通过匹配冗余的网络设备实现网络设备的冗余,达到高可用的目的。

  比如冗余的交换机,冗余的路由器等

  (2)服务器高可用

  服务器高可用主要使用的是服务器集群软件或高可用软件来实现。

  (3)存储高可用

  使用软件或硬件技术实现存储的高度可用性。其主要技术指标是存储切换功能,数据复制功能,数据快照功能等。当一台存储出现故障时,另一台备用的存储可以快速切换,达一存储不停机的目的。

  >>MongoDB的高可用集群配置

  高可用集群,即High Availability Cluster,简称HA Cluster。

  集群(cluster)就是一组计算机,它们作为一个整体向用户提供一组网络资源。

  这些单个的计算机系统 就是集群的节点(node)。

  搭建高可用集群需要合理的配置多台计算机之间的角色,数据恢复,一致性等,主要有以下几种方式:

  (1)主从方式 (非对称方式)

  主机工作,备机处于监控准备状况;当主机宕机时,备机接管主机的一切工作,待主机恢复正常后,按使用者的设定以自动或手动方式将服务切换到主机上运行,数据的一致性通过共享存储系统解决。

  (2)双机双工方式(互备互援)

  两台主机同时运行各自的服务工作且相互监测情况,当任一台主机宕机时,另一台主机立即接管它的一切工作,保证工作实时,应用服务系统的关键数据存放在共享存储系统中。

  (3)集群工作方式(多服务器互备方式)

  多台主机一起工作,各自运行一个或几个服务,各为服务定义一个或多个备用主机,当某个主机故障时,运行在其上的服务就可以被其它主机接管。

  MongoDB集群配置的实践也遵循了这几个方案,主要有主从结构,副本集方式和Sharding分片方式。

  >>Master-Slave主从结构

物联网

  主从架构一般用于备份或者做读写分离。一般有一主一从设计和一主多从设计。

  由两种角色构成:

  (1)主(Master)

  可读可写,当数据有修改的时候,会将oplog同步到所有连接的salve上去。

  (2)从(Slave)

  只读不可写,自动从Master同步数据。

  特别的,对于Mongodb来说,并不推荐使用Master-Slave架构,因为Master-Slave其中Master宕机后不能自动恢复,推荐使用Replica Set,后面会有介绍,除非Replica的节点数超过50,才需要使用Master-Slave架构,正常情况是不可能用那么多节点的。

  还有一点,Master-Slave不支持链式结构,Slave只能直接连接Master。Redis的Master-Slave支持链式结构,Slave可以连接Slave,成为Slave的Slave。

  >>Relica Set副本集方式

  Mongodb的Replica Set即副本集方式主要有两个目的,一个是数据冗余做故障恢复使用,当发生硬件故障或者其它原因造成的宕机时,可以使用副本进行恢复。

  另一个是做读写分离,读的请求分流到副本上,减轻主(Primary)的读压力。

  1.Primary和Secondary搭建的Replica Set

物联网

  Replica Set是mongod的实例集合,它们有着同样的数据内容。包含三类角色:

  (1)主节点(Primary)

  接收所有的写请求,然后把修改同步到所有Secondary。一个Replica Set只能有一个Primary节点,当Primary挂掉后,其他Secondary或者Arbiter节点会重新选举出来一个主节点。默认读请求也是发到Primary节点处理的,需要转发到Secondary需要客户端修改一下连接配置。