MongoDB集群配置詳解：構(gòu)建高可用性的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

MongoDB是當(dāng)前最具競爭力的特定NoSQL類型數(shù)據(jù)庫。 這種數(shù)據(jù)庫提供了一些大型網(wǎng)站所需的高可用性功能，這些功能在低成本節(jié)點(diǎn)上提供卓越的性能。為了實(shí)現(xiàn)冪等性、恢復(fù)能力以及容錯(cuò)性，MongoDB在多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間提供復(fù)制實(shí)例。MongoDB 集群可以構(gòu)建一個(gè)可擴(kuò)展的高可用性系統(tǒng)，其能夠支持增量擴(kuò)展，無縫地實(shí)現(xiàn)水平擴(kuò)展，以及提供層次結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)分片和本地索引來提高查詢性能。本文將介紹MongoDB集群配置原理并詳細(xì)解釋，以構(gòu)建高可用性的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。

MongoDB集群的最基本配置要求包括兩個(gè)以上節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有三種用途的實(shí)例：主副本、從屬節(jié)點(diǎn)和選舉節(jié)點(diǎn)。主節(jié)點(diǎn)存儲所有更新的數(shù)據(jù)副本，從屬節(jié)點(diǎn)存儲備份的數(shù)據(jù)，而選舉節(jié)點(diǎn)存儲數(shù)據(jù)的副本，并充當(dāng)可用性監(jiān)控工具。主節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)檢測發(fā)送消息，從節(jié)點(diǎn)確保備份數(shù)據(jù)和服務(wù)負(fù)載均衡。 一旦檢測到主節(jié)點(diǎn)故障，投票機(jī)制就會啟動，另一個(gè)從節(jié)點(diǎn)會被選為新的主節(jié)點(diǎn)，從而完成故障轉(zhuǎn)移。

在MongoDB集群配置中，集群中所有節(jié)點(diǎn)都是同等重要的，并且充當(dāng)不同的角色來支持集群的可用性。每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以在集群中主從切換，它們都可以接收請求，允許任何節(jié)點(diǎn)在讀和寫查詢中發(fā)揮重要作用。 每個(gè)MongoDB節(jié)點(diǎn)可以部署（混合ShardedRepl Sets）和（Repl Sets），允許節(jié)點(diǎn)間的混合模式和復(fù)制模式。

除了主從復(fù)制，MongoDB 3.2還支持?jǐn)?shù)據(jù)分片，也稱為Sharding。 數(shù)據(jù)分片適用于橫向伸縮，可以顯著改善性能，是處理海量數(shù)據(jù)的理想方案。它支持分布式讀/寫，并允許數(shù)據(jù)跨越多個(gè)節(jié)點(diǎn)來擴(kuò)展存儲容量，從而提高可伸縮性和可用性。

最后，MongoDB提供了一個(gè)用于監(jiān)控和管理集群的可視化工具，即Ops Manager。 它可用于監(jiān)控MongoDB實(shí)例，從而預(yù)防節(jié)點(diǎn)故障或過載等錯(cuò)誤，并記錄節(jié)點(diǎn)每一次狀態(tài)更改。

為了實(shí)現(xiàn)MongoDB集群配置，我們可以使用以下代碼：

// Connect to a MongoDB Server running on ‘localhost’

MongoClient.connect(‘mongodb://localhost:27017’, { useNewUrlParser : true}, (err, client) =>{

// Create a Replica Set

const rSet = client.createReplicaSet(‘myRset’,{

members [{

host: ‘host1:27017’,

priority : 1

}, {

host : ‘host2:27017’,

priority : 0

}, {

host : ‘host3:27017’,

priority : 0

}]

})

// Once the Replica Set is Setup, assign it a unique id

const replicaSetId = rSet.replicaSetId;

// Configure the settings

rSet.configure( {

readPreference : “primary”

}, (err, db) => {

// Insert Documents Into the Database

db.collection(‘users’).insert([{

name : ‘Adam’,

age : 25

}, {

name : ‘Bob’,

age : 20

}], (err, result) => {

console.log(‘Documents Inserted’,result);

})

})

});