本章介紹了MongoDB複製集的配置和使用方法，如何初始化和添加節點到複製集，驗證主節點的寫入和從節點的讀取功能。瞭解如何查詢複製集的狀態，包括成員的健康狀況、同步信息和角色等。最後，我們介紹瞭如何配置複製集的安全認證，包括創建用戶和生成keyFile文件，並演示了使用認證信息連接複製集的方式。通過... ...
引言
上一章節中，我們詳細介紹了在典型的三節點複製集環境中搭建MongoDB的步驟和註意事項。從準備配置文件到啟動MongoDB進程，我們一步步指導讀者完成了環境的設置。在本章節中，我們將進一步深入，重點講解如何進行複製集的配置和安全驗證，以及連接方式的選擇。通過學習這些內容，讀者將能夠更好地理解和應用MongoDB的複製集功能，確保數據的可靠性和安全性。
配置複製集
在複製集中，可以通過使用replSetInitiate命令或mongo shell的rs.initiate()方法來進行初始化。一旦初始化完成，各個成員之間會開始發送心跳消息，併進行Primary選舉操作。在此過程中，節點需要獲得足夠多成員的投票支持，才能成為Primary節點，而其他節點則會成為Secondary節點。
方法1:
#mongo ‐‐port 28017
# 初始化複製集
> rs.initiate()
# 將其餘成員添加到複製集
> rs.add("192.168.65.174:28018")
> rs.add("192.168.65.174:28019")
方法2:
# mongo ‐‐port 28017
# 初始化複製集
> rs.initiate({
_id: "rs0",
members: [{
_id: 0,host: "192.168.65.174:28017"
},{
_id: 1,host: "192.168.65.174:28018"
},{
_id: 2,host: "192.168.65.174:28019"
}]
})
驗證
MongoDB 主節點進行寫入
# mongo ‐‐port 28017
rs0:PRIMARY> db.user.insert([{name:"xiaoyu"},{name:"monkey"}])
MongoDB 從節點進行讀
# mongo ‐‐port 28018
# 指定從節點可讀
rs0:SECONDARY> rs.secondaryOk()
rs0:SECONDARY> db.user.find()
複製集狀態查詢
查看最新複製集整體狀態:
rs.status()
在複製集中，可以查看各成員的當前狀態，以瞭解它們是否健康、是否在進行全量同步、心跳信息、增量同步信息、選舉信息以及上一次的心跳時間等。通過這些信息，您可以監控和評估複製集的運行狀況。
在複製集中，通過查看"members"欄位，可以獲得關於所有成員的狀態信息。這些信息可以幫助我們判斷成員的健康狀況，瞭解它們是否在進行全量同步，以及其他相關信息。下麵是一些主要的狀態欄位的解釋：
- health：表示成員是否健康，這是通過心跳檢測來確定的。
- state/stateStr：表示成員的狀態。如果成員是主節點，則狀態為PRIMARY；如果成員是備用節點，則狀態為SECONDARY。當節點發生故障時，可能會出現一些其他的狀態，例如RECOVERY。
- uptime：表示成員的啟動時間，即成員運行的時間。
- optime/optimeDate：表示成員最後一次同步oplog的時間。oplog是MongoDB中的操作日誌，用於在複製集中同步數據變更。
- optimeDurable/optimeDurableDate：表示成員最後一次同步oplog的時間，這個時間是持久的，即該時間點之前的所有數據變更已經被持久化到磁碟上。
- pingMs：表示成員與當前節點之間的ping時延，即網路延遲。
- syncingTo：表示成員正在從哪個節點進行同步操作，即同步來源。
查看當前節點角色：
db.isMaster()
除了當前節點的角色信息，你可以通過發送一個特定的命令來獲取更詳細的信息，包括整個複製集的成員列表、真正的主節點（Primary）是誰以及與複製集相關的協議配置信息等。Driver 在首次連接複製集時會發送該命令。
Mongo Shell複製集命令
| 命令 | 描述 |
|---|---|
| rs.add() | 為複製集新增節點 |
| rs.addArb() | 為複製集新增一個 arbiter |
| rs.conf() | 返回覆制集配置信息 |
| rs.freeze() | 防止當前節點在一段時間內選舉成為主節點 |
| rs.help() | 返回 replica set 的命令幫助 |
| rs.initiate() | 初始化一個新的複製集 |
| rs.printReplicationInfo() | 以主節點的視角返回覆制的狀態報告 |
| rs.printSecondaryReplicationInfo() | 以從節點的視角返回覆制狀態報告 |
| rs.reconfig() | 通過重新應用複製集配置來為複製集更新配置 |
| rs.remove() | 從複製集中移除一個節點 |
| rs.secondaryOk() | 為當前的連接設置 從節點可讀 |
| rs.status() | 返回覆制集狀態信息。 |
| rs.stepDown() | 讓當前的 primary 變為從節點並觸發 election |
| rs.syncFrom() | 設置複製集節點從哪個節點處同步數據，將會覆蓋預設選取邏輯 |
安全認證
創建用戶
在主節點伺服器上，啟動mongo
use admin
#創建用戶
db.createUser( {
user: "xiaoyu",
pwd: "xiaoyu",
roles: [ { role: "clusterAdmin", db: "admin" } ,
{ role: "userAdminAnyDatabase", db: "admin"},
{ role: "userAdminAnyDatabase", db: "admin"},
{ role: "readWriteAnyDatabase", db: "admin"}]
})
創建keyFile文件
KeyFile文件在MongoDB集群中的作用是提供安全認證機制。它用於在集群節點之間進行身份驗證，以增加集群的安全性。（開啟keyfile認證就預設開啟了auth認證了）。
#mongo.key採用隨機演算法生成，用作節點內部通信的密鑰文件。
openssl rand ‐base64 756 > /data/mongo.key
#許可權必須是600
chmod 600 /data/mongo.key
在進行複製集的初始化之前，請確保先停止所有主從節點上的mongod服務。然後，創建一個名為keyFile的文件，並將其拷貝到複製集的其他從節點伺服器上。在複製集的每個從節點上，將keyFile文件的路徑地址配置到mongo.conf配置文件中的keyFile欄位，並設置keyFile文件的許可權為600。最後，啟動mongod服務。這樣做的目的是為了確保keyFile文件能夠被所有節點正確訪問，並提供必要的安全認證機制。
# 啟動mongod
mongod ‐f /data/db1/mongod.conf ‐‐keyFile /data/mongo.key
mongod ‐f /data/db2/mongod.conf ‐‐keyFile /data/mongo.key
mongod ‐f /data/db3/mongod.conf ‐‐keyFile /data/mongo.key
測試
1 #進入主節點
2 mongo ‐‐port 28017
1 #進入主節點
2 mongo ‐‐port 28017 ‐uxiaoyu ‐pxiaoyu ‐‐authenticationDatabase=admin
複製集連接方式
方式一：在連接複製集時直接連接到主節點（Primary），並且在正常情況下可以進行讀寫操作，但一旦主節點發生故障切換，你無法正常訪問資料庫，
方式二（強烈推薦）：通過使用高可用URI連接到MongoDB，當主節點發生故障切換時，MongoDB驅動程式可以自動感知並將流量路由到新的主節點。這種方式可以提供更高的可用性和自動故障轉移。
springboot操作複製集配置
spring:
data:
mongodb:
uri:
mongodb://xiaoyu:[email protected]:28017,192.168.65.174:28018,192.168.65.174:28019/test?authSource=admin&replicaSet=rs0
總結
本章介紹了MongoDB複製集的配置和使用方法。首先，我們學習瞭如何初始化和添加節點到複製集，並驗證了主節點的寫入和從節點的讀取功能。然後，我們瞭解瞭如何查詢複製集的狀態，包括成員的健康狀況、同步信息和角色等。最後，我們介紹瞭如何配置複製集的安全認證，包括創建用戶和生成keyFile文件，並演示了使用認證信息連接複製集的方式。通過本章的學習，你將掌握MongoDB複製集的基本使用和配置方法。
