2025-05-26

MongoDB集群-副本集集群搭建

MongoDB-(Replica Set)副本集-集群搭建

副本集概述

MongoDB的副本集（Replica Set）是一种提供数据冗余和高可用性的架构。它是由多个维护相同数据集的mongod
进程（即数据库实例）组成的一个集合，这些实例分布在不同的服务器上。
副本集的设计目标是为了确保在单个服务器发生故障时，数据库服务依然可以继续运作，从而提高了系统的可靠性和容错能力。

副本集的架构

一个副本集最多有50个节点。一个副本集最多有7个投票节点，其余节点必须是没有投票权的节点。
副本集的最小推荐配置是三个节点：
- 一个主节点和两个从节点。
- 一个主节点、一个从节点和仲裁节点。

副本集的成员

副本集有两种类型三种角色

两种类型
- 主节点(Primary)类型：数据操作的主要连接点，可读写
- 次要（辅助、从）节点(Secondaries)类型：数据冗余备份节点，可以读或选举
三种角色
- 主要成员（Primary）：主要接收所有写操作。就是主节点。
- 副本成员（Replicate）：从主节点通过复制操作以维护相同的数据集，即备份数据，不可写操作，但可以读操作（但需要配置）。是默认的一种从节点类型
- 仲裁者（Arbiter）：不保留任何数据的副本，只具有投票选举作用，当然也可以将仲裁服务器维护为副本集的一部分，即副本成员同时也可以是仲裁者。也是一种从节点类型。
建议
- 如果你的副本+主节点的个数是偶数，建议加一个仲裁者，形成奇数，容易满足大多数的投票。
- 如果你的副本+主节点的个数是奇数，可以不加仲裁者。

集群部署

节点划分

一台机器上部署三个mongodb节点

端口	角色
27017	主节点
27018	副本节点
27019	仲裁节点

测试脚本

1
2
3

sudo /opt/data/mongodb-27017/bin/mongod -f /opt/data/mongodb-27017/mongod-27017.yaml
sudo /opt/data/mongodb-27018/bin/mongod -f /opt/data/mongodb-27018/mongod-27018.yaml
sudo /opt/data/mongodb-27019/bin/mongod -f /opt/data/mongodb-27019/mongod-27019.yaml

配置文件

(主节点 `mongod-27017.yaml`)

vim /opt/data/mongodb-27017/mongod-27017.yaml

systemLog:
    destination: file
    path: "/opt/data/mongodb-27017/log/mongod.log"
    logAppend: true
storage:
    dbPath: "/opt/data/mongodb-27017/data"
    journal:
    # 启用持久性日志
        enabled: true
    wiredTiger:
      engineConfig:
        cacheSizeGB: 2
processManagement:
    fork: true
    pidFilePath: "/opt/data/mongodb-27017/log/mongod.pid"
net:
    bindIp: localhost,192.168.0.204
    port: 27017
replication:
    replSetName: replicaset
security:
  authorization: enabled
  keyFile: /opt/data/mongodb-27017/keyfile

System 服务命令

[Unit]
Description=mongodb-27017.service
After=network.target
StartLimitIntervalSec=0

[Service]
ExecStart=/opt/data/mongodb-27017/bin/mongod -f /opt/data/mongodb-27017/mongod-27017.yaml
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/opt/data/mongodb-27017/bin/mongod --shutdown -f /opt/data/mongodb-27017/mongod-27017.yaml
User=root
Group=root
PrivateTmp=true
LimitNOFILE=65536
Restart=always
RestartSec=5s
# file size
LimitFSIZE=infinity
# cpu time
LimitCPU=infinity
# virtual memory size
LimitAS=infinity
# open files
# processes/threads
LimitNPROC=64000
# locked memory
LimitMEMLOCK=infinity
# total threads (user+kernel)
TasksMax=infinity
TasksAccounting=false

[Install]
WantedBy=multi-user.target
Alias=mongodb-27017.service

(副本节点 `mongod-27018.yaml`)

vim /opt/data/mongodb-27018/mongod-27018.yaml

systemLog:
    destination: file
    path: "/opt/data/mongodb-27018/log/mongod.log"
    logAppend: true
storage:
    dbPath: "/opt/data/mongodb-27018/data"
    journal:
    # 启用持久性日志
        enabled: true
    wiredTiger:
      engineConfig:
        cacheSizeGB: 2
processManagement:
    fork: true
    pidFilePath: "/opt/data/mongodb-27018/log/mongod.pid"
net:
    bindIp: localhost,192.168.0.204
    port: 27018
replication:
    replSetName: replicaset
security:
  authorization: enabled
  keyFile: /opt/data/mongodb-27017/keyfile

System 服务命令

[Unit]
Description=mongodb-27018.service
After=network.target
StartLimitIntervalSec=0

[Service]
ExecStart=/opt/data/mongodb-27018/bin/mongod -f /opt/data/mongodb-27018/mongod-27018.yaml
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/opt/data/mongodb-27018/bin/mongod --shutdown -f /opt/data/mongodb-27018/mongod-27018.yaml
User=root
Group=root
PrivateTmp=true
LimitNOFILE=65536
Restart=always
RestartSec=5s
# file size
LimitFSIZE=infinity
# cpu time
LimitCPU=infinity
# virtual memory size
LimitAS=infinity
# open files
# processes/threads
LimitNPROC=64000
# locked memory
LimitMEMLOCK=infinity
# total threads (user+kernel)
TasksMax=infinity
TasksAccounting=false

[Install]
WantedBy=multi-user.target
Alias=mongodb-27018.service

(仲裁节点 `mongod-27019.yaml`)

vim /opt/data/mongodb-27019/mongod-27019.yaml

systemLog:
    destination: file
    path: "/opt/data/mongodb-27019/log/mongod.log"
    logAppend: true
storage:
    dbPath: "/opt/data/mongodb-27019/data"
    journal:
    # 启用持久性日志
        enabled: true
    wiredTiger:
      engineConfig:
        cacheSizeGB: 2
processManagement:
    fork: true
    pidFilePath: "/opt/data/mongodb-27019/log/mongod.pid"
net:
    bindIp: localhost,192.168.0.204
    port: 27019
replication:
    replSetName: replicaset
security:
  authorization: enabled
  keyFile: /opt/data/mongodb-27017/keyfile

System 服务命令

[Unit]
Description=mongodb-27019.service
After=network.target
StartLimitIntervalSec=0

[Service]
ExecStart=/opt/data/mongodb-27019/bin/mongod -f /opt/data/mongodb-27019/mongod-27019.yaml
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/opt/data/mongodb-27019/bin/mongod --shutdown -f /opt/data/mongodb-27019/mongod-27019.yaml
User=root
Group=root
PrivateTmp=true
LimitNOFILE=65536
Restart=always
RestartSec=5s
# file size
LimitFSIZE=infinity
# cpu time
LimitCPU=infinity
# virtual memory size
LimitAS=infinity
# open files
# processes/threads
LimitNPROC=64000
# locked memory
LimitMEMLOCK=infinity
# total threads (user+kernel)
TasksMax=infinity
TasksAccounting=false

[Install]
WantedBy=multi-user.target
Alias=mongodb-27019.service

副本集命令配置

初始化副本集 `rs.initiate()`

test> show dbs;
MongoServerError[NotPrimaryOrSecondary]: node is not in primary or recovering state

test> rs.initiate()
{
  info2: 'no configuration specified. Using a default configuration for the set',
  me: '192.168.0.204:27017',
  ok: 1,
  '$clusterTime': {
    clusterTime: Timestamp({ t: 1748312432, i: 1 }),
    signature: {
      hash: Binary.createFromBase64('AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA=', 0),
      keyId: Long('0')
    }
  },
  operationTime: Timestamp({ t: 1748312432, i: 1 })
}

查看副本集的配置内容 `rs.config()`

replicaset [direct: primary] test> rs.config()
{
  _id: 'replicaset',
  version: 1,
  term: 1,
  members: [
    {
      _id: 0,
      host: '192.168.0.204:27017',
      arbiterOnly: false,
      buildIndexes: true,
      hidden: false,
      priority: 1,
      tags: {},
      secondaryDelaySecs: Long('0'),
      votes: 1
    }
  ],
  protocolVersion: Long('1'),
  writeConcernMajorityJournalDefault: true,
  settings: {
    chainingAllowed: true,
    heartbeatIntervalMillis: 2000,
    heartbeatTimeoutSecs: 10,
    electionTimeoutMillis: 10000,
    catchUpTimeoutMillis: -1,
    catchUpTakeoverDelayMillis: 30000,
    getLastErrorModes: {},
    getLastErrorDefaults: { w: 1, wtimeout: 0 },
    replicaSetId: ObjectId('6835216fb987ae743956e082')
  }

查看副本集状态 `rs.status()`

replicaset [direct: primary] test> rs.status()
{
  set: 'replicaset',
  date: ISODate('2025-05-27T02:22:02.694Z'),
  myState: 1,
  term: Long('1'),
  syncSourceHost: '',
  syncSourceId: -1,
  heartbeatIntervalMillis: Long('2000'),
  majorityVoteCount: 1,
  writeMajorityCount: 1,
  votingMembersCount: 1,
  writableVotingMembersCount: 1,
  optimes: {
    lastCommittedOpTime: { ts: Timestamp({ t: 1748312514, i: 1 }), t: Long('1') },
    lastCommittedWallTime: ISODate('2025-05-27T02:21:54.468Z'),
    readConcernMajorityOpTime: { ts: Timestamp({ t: 1748312514, i: 1 }), t: Long('1') },
    appliedOpTime: { ts: Timestamp({ t: 1748312514, i: 1 }), t: Long('1') },
    durableOpTime: { ts: Timestamp({ t: 1748312514, i: 1 }), t: Long('1') },
    writtenOpTime: { ts: Timestamp({ t: 1748312514, i: 1 }), t: Long('1') },
    lastAppliedWallTime: ISODate('2025-05-27T02:21:54.468Z'),
    lastDurableWallTime: ISODate('2025-05-27T02:21:54.468Z'),
    lastWrittenWallTime: ISODate('2025-05-27T02:21:54.468Z')
  },
  lastStableRecoveryTimestamp: Timestamp({ t: 1748312484, i: 1 }),
  electionCandidateMetrics: {
    lastElectionReason: 'electionTimeout',
    lastElectionDate: ISODate('2025-05-27T02:20:33.610Z'),
    electionTerm: Long('1'),
    lastCommittedOpTimeAtElection: { ts: Timestamp({ t: 1748312432, i: 1 }), t: Long('-1') },
    lastSeenWrittenOpTimeAtElection: { ts: Timestamp({ t: 1748312432, i: 1 }), t: Long('-1') },
    lastSeenOpTimeAtElection: { ts: Timestamp({ t: 1748312432, i: 1 }), t: Long('-1') },
    numVotesNeeded: 1,
    priorityAtElection: 1,
    electionTimeoutMillis: Long('10000'),
    newTermStartDate: ISODate('2025-05-27T02:20:34.121Z'),
    wMajorityWriteAvailabilityDate: ISODate('2025-05-27T02:20:34.469Z')
  },
  members: [
    {
      _id: 0,
      name: '192.168.0.204:27017',
      health: 1,
      state: 1,
      stateStr: 'PRIMARY',
      uptime: 688,
      optime: { ts: Timestamp({ t: 1748312514, i: 1 }), t: Long('1') },
      optimeDate: ISODate('2025-05-27T02:21:54.000Z'),
      optimeWritten: { ts: Timestamp({ t: 1748312514, i: 1 }), t: Long('1') },
      optimeWrittenDate: ISODate('2025-05-27T02:21:54.000Z'),
      lastAppliedWallTime: ISODate('2025-05-27T02:21:54.468Z'),
      lastDurableWallTime: ISODate('2025-05-27T02:21:54.468Z'),
      lastWrittenWallTime: ISODate('2025-05-27T02:21:54.468Z'),
      syncSourceHost: '',
      syncSourceId: -1,
      infoMessage: 'Could not find member to sync from',
      electionTime: Timestamp({ t: 1748312433, i: 1 }),
      electionDate: ISODate('2025-05-27T02:20:33.000Z'),
      configVersion: 1,
      configTerm: 1,
      self: true,
      lastHeartbeatMessage: ''
    }
  ],
  ok: 1,
  '$clusterTime': {
    clusterTime: Timestamp({ t: 1748312514, i: 1 }),
    signature: {
      hash: Binary.createFromBase64('AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA=', 0),
      keyId: Long('0')
    }
  },
  operationTime: Timestamp({ t: 1748312514, i: 1 })
}

添加副本集 `rs.add("192.168.0.204:27018")`

可以看到是 (not reachable/healthy) ，说明添加的副本节点是有问题的，正常的应该是 SECONDARY ，查看日志

1	rs.add("192.168.0.204:27018")

先将添加的副本节点删除 `rs.remove("192.168.0.204:27018")`

1 2	rs.remove("192.168.0.204:27018")

配置仲裁节点 `rs.addArb("192.168.0.204:27019")`

1	rs.addArb("192.168.0.204:27019")

异常信息

1. Reconfig attempted to install a config that would change the implicit default write concern. Use the setDefaultRWConcern command to set a cluster-wide write concern and try the reconfig again.

需要在主节点设置一下，命令如下：

db.adminCommand({
  "setDefaultRWConcern" : 1,
  "defaultWriteConcern" : {
    "w" : 2
  }
})

再次添加
rs.addArb("192.168.0.204:27019")

查看状态：
rs.status()

在 MongoDB 中，db.adminCommand 是一个用于执行管理命令的方法，而你提到的命令：

db.adminCommand({
    "setDefaultRWConcern": 1,
    "defaultWriteConcern": {
        "w": 2 // 表示写操作需要在主节点和至少一个从节点上成功确认
    }
})

db.adminCommand({
    "setDefaultRWConcern": 1,
    "defaultWriteConcern": {
        "w": 1 // 实际可配置成1，保证单节点OK即可
    }
})

是用于设置默认的写关注（Write Concern）配置的命令。以下是详细解释：

1. 命令的作用

setDefaultRWConcern: 这是一个管理命令，用于设置默认的读写关注（Read/Write Concern）配置。
- 1 表示启用此功能。
defaultWriteConcern: 这是设置默认的写关注配置。
- w: 2 表示写操作需要在至少两个节点上成功确认后才返回成功。

2. 写关注（Write Concern）

写关注（Write Concern）定义了写操作需要在多少个节点上成功确认后才返回成功。它主要用于控制数据的持久性和一致性。

w: 1: 默认值，表示写操作只需在主节点上成功即可。
w: 2: 表示写操作需要在主节点和至少一个从节点上成功确认。
w: "majority": 表示写操作需要在大多数节点上成功确认。

3. 在 MongoDB 集群中的作用

在 MongoDB 集群（如副本集或分片集群）中，写关注配置非常重要，因为它直接影响数据的持久性和性能：

高可用性和一致性：设置较高的写关注（如 w: 2 或 w: "majority"）可以确保数据在多个节点上持久化，从而提高数据的可用性和一致性。
性能：较高的写关注会增加写操作的确认时间，从而可能降低写性能。因此，需要根据实际需求权衡。

创建MongoDB数据库密码模式

use admin

db.createUser({
    user: 'db_reader',
    pwd: 'A123456',
    mechanisms: ["SCRAM-SHA-1"],
    roles: [{
        role: "read",
        db: "my-app"
    }]
});

db.createUser({
    user: "db_manager",
    pwd: "A456789",
    mechanisms: ["SCRAM-SHA-1"],
    roles: ['readWriteAnyDatabase', 'dbAdminAnyDatabase', {
        role: "dbAdmin",
        db: 'my-app'
    }, {
        role: "readWrite",
        db: 'my-app'
    }, {
        role: "dbAdmin",
        db: 'my-app'
    }]
});

db.createUser({
    user: 'db_root',
    pwd: 'A10111213',
    mechanisms: ["SCRAM-SHA-1"],
    roles: [{
        role: "dbAdminAnyDatabase",
        db: "admin"
    }, {
        role: "root",
        db: "admin"
    }]
});

数据库需配置密钥链接

配置 MongoDB 副本集时，启用了认证（authorization），但没有指定密钥文件（keyFile）。在 MongoDB
副本集中，如果启用了认证功能，密钥文件是必需的，用于成员之间的身份验证。

密钥文件必须具有适当的权限，以防止未经授权的访问。

openssl rand -base64 756 > /opt/data/mongodb-27017/keyfile

运行以下命令设置权限：
sudo chown mongodb:mongodb /opt/data/mongodb-27017/keyfile
sudo chmod 400 /opt/data/mongodb-27017/keyfile

## mongo.cnf配置密钥
security:
  authorization: enabled
  keyFile: /opt/data/mongodb-27017/keyfile

异常信息 `keyfile are too open`

{"t":{"$date":"2025-05-27T03:01:21.276+00:00"},"s":"I",  "c":"ACCESS",   "id":20254,   "ctx":"main","msg":"Read security file failed","attr":{"error":{"code":30,"codeName":"InvalidPath","errmsg":"permissions on /opt/data/mongodb-27017/keyfile are too open"}}}

这个错误信息表明 MongoDB 无法启动，因为密钥文件 /opt/data/mongodb-27017/keyfile 的权限设置不正确。MongoDB
要求密钥文件的权限必须严格限制，以确保只有 MongoDB 进程可以访问它。

错误解释

**Read security file failed**：MongoDB 无法读取密钥文件。
**permissions on /opt/data/mongodb-27017/keyfile are too open**：密钥文件的权限设置过于宽松，MongoDB 不允许这种情况。

解决方法

你需要确保密钥文件的权限正确设置，具体步骤如下：

1. 检查密钥文件的当前权限

运行以下命令查看密钥文件的当前权限：

1	ls -l /opt/data/mongodb-27017/keyfile

你可能会看到类似以下的输出：

1	-rw-r--r-- 1 mongodb mongodb 756 May 27 03:00 /opt/data/mongodb-27017/keyfile

这表示当前权限是 644（所有者可读写，组可读，其他用户也可读）。

2. 设置正确的权限

MongoDB 要求密钥文件的权限必须是 600（只有所有者可以读写，其他用户无权限）。运行以下命令设置正确的权限：

sudo chmod 600 /opt/data/mongodb-27017/keyfile

. 验证权限

再次运行 ls -l 命令，确保权限已正确设置：

SpringBoot 配置数据库连接(副本集模式)

无密码模式

1	spring.data.mongodb.uri=mongodb://192.168.0.204:27017,192.168.0.204:27018,192.168.0.204:27019/my-app?replicaSet=replicaset

有密码模式

1	spring.data.mongodb.uri=mongodb://db_manager:db_manager@192.168.0.204:27017,192.168.0.204:27018,192.168.0.204:27019/my-app?replicaSet=replicaset&authSource=admin

正常状态的 `rs.status()`

name: ‘192.168.0.204:27017’ stateStr: ‘PRIMARY’

name: ‘192.168.0.204:27018’ stateStr: ‘SECONDARY’

name: ‘192.168.0.204:27019’ stateStr: ‘ARBITER’

主节点的选举原则

1、主节点选举触发条件

MongoDB在副本集中，会自动进行主节点的选举，主节点选举的触发条件
- 主节点故障
- 主节点网络不可达（默认心跳信息为10秒）
- 人工干预（rs.stepDown(600)）primary直接降级在600s内不会把自己选为primary
一旦触发选举，就要根据一定规则来选择主节点。

2、选举规则

选举规则是根据票数来决定谁获胜
- 票数最高，且获得了“大多数”成员的投票支持的节点获胜。
- “大多数”的定义为：假设复制集内投票成员时N，则大多数为N/2+1。例如：3个投票成员，则大多数的值是2。当复制集内存活成员数量不足大多数时，整个复制集将无法选举primary，复制集将无法提供写服务，处于只读状态。
- 若票数相同，且都获得了“大多数”成员的投票支持的，数据新的节点获胜。
- 数据的新旧是通过操作日志oplog来对比的。
在获得票数的时候，优先级（priority）参数影响重大。

可以通过设置优先级（priority）来设置额外票数。优先级即权重，取值为0-1000，相当于增加0-1000的票数，优先级的值越大，就越可能获得多数成员的投票（votes）数。指定较高的值可使成员更有资格成员主要成员，更低的值可使成员更不符合条件。

默认情况下，优先级的值是1

主节点的选举原则

MongoDB在副本集中，会自动进行主节点的选举，主节点选举的触发条件：

1.主节点故障
2.主节点网络不可达（默认心跳信息为10秒）
3.人工干预（rs.stepDown(600)）

一旦触发选举，就要根据一定规则来选主节点。

选举规则是根据票数来决定谁获胜：

票数最高，且获得了“大多数”成员的投票支持的节点获胜。
“大多数”的定义为：假设复制集内投票成员数量为N，则大多数为 N/2 +
1。例如：3个投票成员，则大多数的值是2。当复制集内存活成员数量不足大多数时，整个复制集将无法选举出Primary，复制集将无法提供写服务，处于只读状态。
若票数相同，且都获得了“大多数”成员的投票支持的，数据新的节点获胜。数据的新旧是通过操作日志oplog来对比的。

在获得票数的时候，优先级（priority）参数影响重大。可以通过设置优先级（priority）来设置额外票数。优先级即权重，取值为0-1000，相当于可额外增加0-1000的票数，优先级的值越大，就越可能获得多数成员的投票（votes）数。指定较高的值可使成员更有资格成为主要成员，更低的值可使成员更不符合条件。默认情况下，优先级的值是1

可以看出，主节点和副本节点的优先级各为1，即，默认可以认为都已经有了一票。但选举节点，优先
级是0，（选举节点的优先级必须是0，不能是别的值。即不具备选举权，但具有投票权）

故障测试

1. 副本节点故障测试

提升主节点的优先级

关闭27018副本节点，主节点和仲裁节点对27018的心跳失败。因为主节点还在，因此，没有触发投票选举。

在主节点写入数据

db.comment.insert({})

再启动从节点，会发现，主节点写入的数据，会自动同步给从节点。

如果此时，在主节点写入数据。

2. 主节点故障测试

关闭27017节点后发现，从节点和仲裁节点对27017的心跳失败，当失败超过10秒，此时因为没有主节点了，会自动发起投票。

而副本节点只有27018，因此，候选人只有一个就是27018，开始投票。27019向27018投了一票，27018本身自带一票，因此共两票，超过了“大多数”27019是仲裁节点，没有选举权，27018不向其投票，其票数是0.最终结果，27018成为主节点。具备读写功能。在27018写入数据查看。

db.comment.insert({})

再启动27017节点，发现27017变成了从节点，27018仍保持主节点。登录27017节点，发现是从节点了，数据自动从27018同步。从而实现了高可用。

3. 仲裁节点和主节点故障测试

先关掉仲裁节点27019，关掉现在的主节点27017。

登录27018节点后发现，27018仍然是从节点，副本集中没有主节点了，导致此时副本集是只读状态，无法写入。

为啥不选举了？因为27018的票数，没有获得大多数，即没有大于等于2，它只有默认的一票（优先级是1）如果要触发选举，随便加入一个成员即可。

如果只加入27019仲裁节点成员，则主节点一定是27018，因为没得选了，仲裁节点不参与选举，但参与投票。
如果只加入27017节点，会发起选举。因为27017和27018都是两票，则按照谁数据新，谁当主节点。

4. 仲裁节点和从节点故障测试

先关掉仲裁节点27019，关掉现在的副本节点27018。10秒后，27017主节点自动降级为副本节点。（服务降级）副本集不可写数据了，已经故障了。

集群故障分析

序号	故障类型	是否影响使用
1	主节点故障	不影响正常使用
2	副本节点故障	不影响正常使用
3	仲裁节点故障	不影响正常使用
4	主节点和仲裁节点故障	影响正常使用，需要处理
5	从节点和仲裁节点故障	影响正常使用，需要处理
6	主节点和从节点故障	影响正常使用，需要处理
7	所有节点故障	影响正常使用，需要处理

1、主节点故障

从节点和仲裁节点对主节点的心跳失败，当失败超过10秒，此时因为没有主节点了，会自动发起投票。
- 而副本节点只有一台，因此，候选人只有一个就是副本节点，开始投票。
- 仲裁节点向副本节点投了一票，副本节点本身自带一票，因此共两票，超过了”大多数”。
- 27019是仲裁节点，没有选举权，27018不向其投票，其票数是0。
- 最终结果，27018成为主节点。具备读写功能。
再启动 27017主节点，发现27017变成了从节点，27018仍保持主节点。
登录27017节点，发现是从节点了，数据自动从27018同步。
此时：不影响正常使用

2、副本节点故障

主节点和仲裁节点对副本节点的心跳失败。因为主节点还在，因此，没有触发投票选举。
如果此时，在主节点写入数据。再启动从节点，会发现，主节点写入的数据，会自动同步给从节点。
此时：不影响正常使用

3、仲裁节点故障

主节点和副本节点对仲裁节点的心跳失败。因为主节点还在，因此，没有触发投票选举。
此时：不影响正常使用

4、主节点和仲裁节点故障

副本集中没有主节点了，导致此时，副本集是只读状态，无法写入。

因为27017的票数，没有获得大多数，即没有大于等于2，它只有默认的一票（优先级是1）
如果要触发选举，随便加入一个成员即可。

如果只加入 27019仲裁节点成员，则主节点一定是27017，因为没得选了，仲裁节点不参与选举，但参与投票。
如果只加入 27018节点，会发起选举。因为27017和27018都是两票，则按照谁数据新，谁当主节点。

此时：影响正常使用，需要处理

5、从节点和仲裁节点故障

10秒后，27017主节点自动降级为副本节点。（服务降级）
副本集不可写数据了，已经故障了。

此时：影响正常使用，需要处理

6、主节点和从节点故障

集群将处于不完全状态，无法执行写操作，因为剩余的副本节点不足以立即选出新的主节点（假设只剩一个副本节点和仲裁节点）。直到至少有一个额外的副本节点在线并同步，以便选举出新的主节点

此时：影响正常使用，需要处理

7、所有节点故障

整个集群不可用，既不能执行读也不能执行写操作。
这种情况需要手动干预，逐一排查并恢复各个节点，确保至少一个主节点和多数节点（包括仲裁节点）在线，以恢复集群服务。
此时：影响正常使用，需要处理

MongoDB-(Replica Set)副本集-集群搭建

副本集概述

副本集的架构

副本集的成员

集群部署

节点划分

测试脚本

配置文件

(主节点 mongod-27017.yaml)

(副本节点 mongod-27018.yaml)

(仲裁节点 mongod-27019.yaml)

副本集命令配置

初始化副本集 rs.initiate()

查看副本集的配置内容 rs.config()

查看副本集状态 rs.status()

添加副本集 rs.add("192.168.0.204:27018")

先将添加的副本节点删除 rs.remove("192.168.0.204:27018")

配置仲裁节点 rs.addArb("192.168.0.204:27019")

异常信息

1. 命令的作用

2. 写关注（Write Concern）

3. 在 MongoDB 集群中的作用

创建MongoDB数据库密码模式

数据库需配置密钥链接

异常信息 keyfile are too open

错误解释

解决方法

1. 检查密钥文件的当前权限

2. 设置正确的权限

. 验证权限

SpringBoot 配置数据库连接(副本集模式)

正常状态的 rs.status()

主节点的选举原则

1、主节点选举触发条件

2、选举规则

主节点的选举原则

MongoDB在副本集中，会自动进行主节点的选举，主节点选举的触发条件：

选举规则是根据票数来决定谁获胜：

故障测试

1. 副本节点故障测试

2. 主节点故障测试

3. 仲裁节点和主节点故障测试

4. 仲裁节点和从节点故障测试

集群故障分析

1、主节点故障

2、副本节点故障

3、仲裁节点故障

4、主节点和仲裁节点故障

5、从节点和仲裁节点故障

6、主节点和从节点故障

7、所有节点故障

(主节点 `mongod-27017.yaml`)

(副本节点 `mongod-27018.yaml`)

(仲裁节点 `mongod-27019.yaml`)

初始化副本集 `rs.initiate()`

查看副本集的配置内容 `rs.config()`

查看副本集状态 `rs.status()`

添加副本集 `rs.add("192.168.0.204:27018")`

先将添加的副本节点删除 `rs.remove("192.168.0.204:27018")`

配置仲裁节点 `rs.addArb("192.168.0.204:27019")`

异常信息 `keyfile are too open`

正常状态的 `rs.status()`