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基于 Docker 的 MongoDB 主从集群

zone7
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概述

  • 前序–聊聊数据库升级方案
  • 一主一从
  • 一主两从
  • 一主一从一仲裁

本来是想用 MongoDB 的 Docker 最新镜像的,但是 最新镜像默认绑定了 localhost 才能连接数据库,当然,我们也可以进行修改。那我这边为了方便,就直接使用 mongo 3.4 ,因为 3.4 的版本没有绑定 localhost 省去一部分麻烦。

前序–聊聊数据库升级方案

在学习集群之前,我们来聊聊数据库的升级方案,我个人认为有如下一些阶段,如果我的认知有错误,也烦请读者朋友指出。

阶段一
描述:开发初期,应用程序与数据库在同一台服务器
缺点:
 - 应用程序与数据库争夺资源
 - 数据库挂掉,应用程序也无法提供服务
 - 无法提供数据容灾备份
 - 读写在同一个节点,压力大
 - 吞吐量小,提供服务能力有限
 - 无故障恢复功能
阶段二
描述:数据库独立到一台服务器,与应用程序分离
缺点:
 - 数据库挂掉,应用程序也无法提供服务
 - 无法提供数据容灾备份
 - 读写在同一个节点,压力大
 - 吞吐量小,提供服务能力有限
 - 无故障恢复功能
阶段三
描述:数据库有主从结构,一台主要,一台副本
缺点:
 - 数据库挂掉,应用程序也无法提供服务
 - 读写在同一个节点,压力大
 - 吞吐量小,提供服务能力有限
 - 无故障恢复功能
阶段四
描述:一主两(多)从,读写分离
缺点:
 - 吞吐量小,提供服务能力有限
 - 数据库节点多,经济成本相对增大
阶段五
描述:分片,横向扩展
缺点:
 - 数据库节点多,经济成本相对增大

一主一从

version: '2'
services:
  master:
    image: mongo:3.4
    volumes:
      - /data/mongodbml/master:/data/db
    command: mongod --dbpath /data/db --master
  slaver:
    image: mongo:3.4
    volumes:
      - /data/mongodbml/slaver:/data/db
    command: mongod --dbpath /data/db --slave --source master:27017
    links:
      - master

不用新建相应文件目录,直接运行 yml 文件即可。
在运行 yml 文件之后,执行以下初始化操作:
进入 master 的 mongo 命令行:

docker-compose exec master mongo

插入一条数据:

use test
db.test.insert({msg: "this message is from master", ts: new Date()})

进入 slaver 的 mongo 命令行:

docker-compose exec slaver mongo

查看副本集信息:

rs.slaveOk()
use test
db.test.find()

rs.slaveOk() 的功能

db.getMongo().setSlaveOk()
This allows the current connection to allow read operations to run on secondary members. See the readPref() method for more fine-grained control over read preference in the mongo shell.

这里写图片描述
在 slave 中,查询到了 master 中插入的信息
尝试在 slave 中,插入信息:

db.test.insert({msg: 'this is from slaver', ts: new Date()})

插入失败,显示报错信息。

优缺点: master-slave 结构,当 master 挂了,slave 不会被选举为 master,所以这种结构只起到了备份数据的作用

一主两从

version: '2'
services:
  rs1:
    image: mongo:3.4
    volumes:
      - /data/mongodbtest/replset/rs1:/data/db
    command: mongod --dbpath /data/db --replSet myset
  rs2:
    image: mongo:3.4
    volumes:
      - /data/mongodbtest/replset/rs2:/data/db
    command: mongod --dbpath /data/db --replSet myset
  rs3:
    image: mongo:3.4
    volumes:
      - /data/mongodbtest/replset/rs3:/data/db
    command: mongod --dbpath /data/db --replSet myset

不用新建相应文件目录,直接运行 yml 文件即可。
在运行 yml 文件之后,执行以下初始化操作:

docker-compose exec rs1 mongo

初始化各个节点:

rs.initiate()
rs.add('rs2:27017')
rs.add('rs3:27017')

查看配置与副本级状态

rs.conf() 
rs.status() 

插入信息到主节点:

docker-compose exec rs1 mongo
use test
db.test.insert({msg: 'this is from primary', ts: new Date()})

在副本集中检测信息是否同步:

docker-compose exec rs2 mongo
rs.slaveOk()
use test
db.test.find()
docker-compose exec rs3 mongo
rs.slaveOk() //副本集默认仅primary可读写
use test
db.test.find()

故障测试:

docker-compose stop rs1

分别查看其它节点的信息:注意进入 mongo 命令行后的主从标识符

docker-compose exec rs2 mongo
docker-compose exec rs3 mongo

优缺点:

  1. 可进行读写分离
  2. 具备故障转移能力

一主一从一仲裁

version: '2'
services:
  master:
    image: mongo:3.4
    volumes:
      - /data/mongodb3node/replset/rs1:/data/db
    command: mongod --dbpath /data/db --replSet newset --oplogSize 128
  slave:
    image: mongo:3.4
    volumes:
      - /data/mongodb3node/replset/rs2:/data/db
    command: mongod --dbpath /data/db --replSet newset --oplogSize 128
  myarbiter:
    image: mongo:3.4
    command: mongod --dbpath /data/db --replSet newset --smallfiles --oplogSize 128

不用新建相应文件目录,直接运行 yml 文件即可。
在运行 yml 文件之后,执行以下初始化操作:

docker-compose exec rs1 mongo

初始化各个节点:

rs.initiate()
rs.add('slave:27017')
rs.add('myarbiter:27017',true)//设置为仲裁节点

查看配置与副本级状态

rs.conf() 
rs.status() 

插入信息到主节点:

docker-compose exec rs1 mongo
use test
db.test.insert({msg: 'this is from primary', ts: new Date()})

在副本集中检测信息是否同步:

docker-compose exec rs2 mongo
rs.slaveOk()
use test
db.test.find()
docker-compose exec rs3 mongo
rs.slaveOk() //副本集默认仅primary可读写
use test
db.test.find()

故障测试:

docker-compose stop master

分别查看其它节点的信息:

docker-compose exec slave mongo

这里写图片描述
可以看到最后一行标注为: PRIMARY 故障转移成功

docker-compose exec myarbiter mongo

这里写图片描述
可以看到最后一行标注为: ARBITER

优缺点:

  1. 具备故障转移能力
  2. 仲裁节点起到选举作用,节省部分资源
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