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MongoDB是怎么實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)，故障切換以及數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的負(fù)載均衡等功能的呢？本文我們就介紹這些知識。
成都創(chuàng)新互聯(lián)于2013年創(chuàng)立，先為硚口等服務(wù)建站，硚口等地企業(yè)，進(jìn)行企業(yè)商務(wù)咨詢服務(wù)。為硚口企業(yè)網(wǎng)站制作PC+手機(jī)+微官網(wǎng)三網(wǎng)同步一站式服務(wù)解決您的所有建站問題。
備份與恢復(fù)
在創(chuàng)建MongoDB服務(wù)的時候，通過--dbpath指定目錄就是存放mongdb數(shù)據(jù)庫文件目錄，我們可以通過復(fù)制這些文件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的冷備，但是這種方式不太安全。因此在冷備前，要關(guān)閉服務(wù)器，這個在第一節(jié)中介紹過平滑關(guān)閉server的命令。
- >use admin
- >db.shutdownServer（）
或者可以通過fsync方式使MongoDB將數(shù)據(jù)寫入緩存中，然后再復(fù)制備份
- >use admin
- >db.runCommand({"fsync":1,"lock":1})
這個時候我往test.foo 插入了一條數(shù)據(jù) f:6 ，在執(zhí)行db.foo.find()后，并沒有查到這條記錄，說明記錄沒有直接寫入數(shù)據(jù)庫，而是被緩沖到緩存中了。
備份完后，要解鎖（防止這個時候停電或其它原因，導(dǎo)致未緩存中的數(shù)據(jù)丟失）。
- >use admin
- >db.$cmd.sys.unlock.findOne()
- >db.currentOp() 如果currentOp 只返回{"inprog":[]}結(jié)果，說明解鎖成功。
解鎖后，緩存中的數(shù)據(jù)會寫入數(shù)據(jù)庫文件中，我們?nèi)ゲ樵僨oo結(jié)果。
上面是冷備的方式，我們可以在不停止服務(wù)的情況下，使用MongoDB提供的兩個工具來實(shí)現(xiàn)備份和恢復(fù)。這個兩個工具在MongoDB的bin目錄下可以看到：mongodump.exe/mongorestor.exe
mongodump.exe備份的原理是通過一次查詢獲取當(dāng)前服務(wù)器快照，并將快照寫入磁盤中，因此這種方式保存的也不是實(shí)時的，因?yàn)樵讷@取快照后，服務(wù)器還會有數(shù)據(jù)寫入，為了保證備份的安全，同樣我們還是可以利用fsync鎖使服務(wù)器數(shù)據(jù)暫時寫入緩存中。
備份命令：
- ......bin>mongodump -d test -o backup //（ backup是備份目錄，默認(rèn)創(chuàng)建到bin目錄）
恢復(fù)命令： （可以在恢復(fù)前往foo表插入一條記錄 g:7）
- .....bin>mongorestore -d test --drop backup/test/
看一下運(yùn)行結(jié)果：
以上就是mongodb的備份和恢復(fù)過程。當(dāng)數(shù)據(jù)庫文件出現(xiàn)問題或者損壞時，MongoDB還提供了修復(fù)數(shù)據(jù)文件的命令。
在啟動mongod服務(wù)時通過--repair 修改：
- ....bin>mongod --dbpath "C:\Program Files\mongodb\data\dbs\master" --repair
另外我們也可以在mongo shell 中修復(fù)正在運(yùn)行的數(shù)據(jù)庫存
- >use test
- >db.repairDataBase()
#p#
接下來我們在來看一下另外二種讀擴(kuò)展式的備份機(jī)制。
Master-Slave
主從復(fù)制模式：即一臺主寫入服務(wù)器，多臺從備份服務(wù)器。從服務(wù)器可以實(shí)現(xiàn)備份，和讀擴(kuò)展，分擔(dān)主服務(wù)器讀密集時壓力，充當(dāng)查詢服務(wù)器。但是主服務(wù)器故障時，我們只能手動去切換備份服務(wù)器接替主服務(wù)器工作。這種靈活的方式，使擴(kuò)展多如備份或查詢服務(wù)器相對比較容易，當(dāng)然查詢服務(wù)器也不是無限擴(kuò)展的，因?yàn)檫@些從服務(wù)器定期在輪詢讀取主服務(wù)器的更新，當(dāng)從服務(wù)器過多時反而會對主服務(wù)器造成過載。
我們以之前創(chuàng)建的端口為27017做為主服務(wù)器，再創(chuàng)建個端口為27018從服務(wù)器
重新啟動27017為主服務(wù)器 --master 主服務(wù)器
- ....bin>mongod --dbpath "C:\Program Files\mongodb\data\dbs\master" --master
創(chuàng)建27018為從服務(wù)器 --slave 從服務(wù)器 --source 指定主服務(wù)器
- ....bin>mongod --port 27018 --dbpath "C:\Program Files\mongodb\data\dbs\slave27018" --slave --source localhost:27017
主服務(wù)器可以通過自己local庫的slave集合查看從服務(wù)器列表
從服務(wù)器可以通過自己local庫的source集合查看主服務(wù)器信息或維護(hù)多個主服務(wù)器。 （一個slave服務(wù)器可以服務(wù)多個master服務(wù)器）
或者我們可以通過http console查看狀態(tài)
Replica Sets
副本集模式：具有Master-Slave模式所有特點(diǎn)，但是副本集沒有固定的主服務(wù)器，當(dāng)初始化的時候會通過多個服務(wù)器投票選舉出一個主服務(wù)器。當(dāng)主服務(wù)器故障時會再次通過投票選舉出新的主服務(wù)器，而原先的主服務(wù)器恢復(fù)后則轉(zhuǎn)為從服務(wù)器。Replica Sets的在故障發(fā)生時自動切換的機(jī)制可以極時保證寫入操作。
創(chuàng)建多個副本集節(jié)點(diǎn) --replSet （注意要區(qū)分大小寫，官方建議命名空間使用IP地址）
- ....bin>mongod --dbpath "C:\Program Files\mongodb\data\dbs\replset27017" --port 27017 --replSet replset/127.0.0.1:27018
- ....bin>mongod --dbpath "C:\Program Files\mongodb\data\dbs\replset27018" --port 27018 --replSet replset/127.0.0.1:27017
- ....bin>mongod --dbpath "C:\Program Files\mongodb\data\dbs\replset27019" --port 27019 --replSet replset/127.0.0.1:27017
首先建立3個是為了投票不會沖突，當(dāng)服務(wù)器為偶數(shù)時可能會導(dǎo)致無法正常選舉出主服務(wù)器。
其次上面3個replset 節(jié)點(diǎn)沒有全部串聯(lián)起來，是因?yàn)閞eplset 有自檢測功可以自動搜索連接其它服務(wù)器。
完成上面的工作后，要初始化副本集，隨便連接一臺服務(wù)器執(zhí)行以下命令 (priority 0~1，被選為主服務(wù)器的優(yōu)先級)
- >use admin
- >db.runCommand(
- {"replSetInitiate":{
- "_id":"replset",
- "members":[
- {
- "_id":1,
- "host":"127.0.0.1:27017",
- "priority":1
- },
- {
- "_id":2,
- "host":"127.0.0.1:27018",
- "priority":1
- },
- {
- "_id":3,
- "host":"127.0.0.1:27019",
- "priority":1
- }]}}
- )
查看結(jié)果，可以看出127.0.0.1:27017 被自動選為replSet:Primary>
在增加一個從服務(wù)器節(jié)點(diǎn)
- ....bin>mongod --dbpath "C:\Program Files\mongodb\data\dbs\replset27020" --port 27020 --replSet replset/127.0.0.1:27017
通過rs.add命令往system.replset添加新的從服務(wù)器成員
- rs.add("127.0.0.1:27020"); 或者rs.add({"_id":4,"host":"127.0.0.1:27020"})
這里在簡單的介紹一下Master Slave/ Replica Sets 備份機(jī)制，這兩種模式都是基于主服務(wù)器的oplog 來實(shí)現(xiàn)所有從服務(wù)器的同步。
oplog記錄了增刪改操作的記錄信息（不包含查詢的操作），但是oplog有大小限制，當(dāng)超過指定大小，oplog會清空之前的記錄，重新開始記錄。
Master Slave方式主服備器會產(chǎn)生 oplog.$main 的日志集合。
Replica Sets 方式 所有服務(wù)器都會產(chǎn)生oplog.rs 日志集合。
兩種機(jī)制下，所有從服務(wù)器都會去輪詢主服務(wù)器oplog日志，若主服務(wù)器的日志較新，就會同步這些新的操作記錄。但是這里有個很重要的問題，從服務(wù)器由于網(wǎng)絡(luò)阻塞，死機(jī)等原因無法極時同步主服務(wù)器oplog記錄：一種情況 主服務(wù)器oplog不斷刷新，這樣從服務(wù)器永遠(yuǎn)無法追上主服務(wù)器。另外一種情況，剛好主服務(wù)器oplog超出大小，清空了之前的oplog，這樣從服務(wù)器就與主服務(wù)器數(shù)據(jù)就可能會不一致了，這第二種情況，我是推斷的，沒有證實(shí)。
另外要說明一下Replica Sets 備份的缺點(diǎn)，當(dāng)主服務(wù)器發(fā)生故障時，一臺從服務(wù)器被投票選為了主服務(wù)器，但是這臺從服務(wù)的oplog 如果晚于之前的主服務(wù)器oplog的話，那之前的主服務(wù)器恢復(fù)后，會回滾自己的oplog操作和新的主服務(wù)器oplog保持一致。由于這個過程是自動切換的，所以在無形之中就導(dǎo)致了部分?jǐn)?shù)據(jù)丟失。
關(guān)于MongoDB備份與恢復(fù)的知識就介紹到這里了，希望能夠帶給您收獲。
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