MongoDB: 副本集（高可用性）

如何配置高可用性的副本集

副本集是由一组 MongoDB 节点组成，通过在多台服务器之间复制数据，实现高可用性和性能提升。使用副本集，即使某个节点发生故障，您的数据库依然可用，同时通过分担负载，可以处理更多的请求。

包含 3 个节点的副本集示意图

在高可用性架构下，如果某个节点离线，您的数据依然可以通过其他节点访问。性能方面也会有所提升，因为所有写操作都会发送到主节点（primary），而读操作则可以分布到各个从节点（secondary）。

如果您是首次接触副本集，建议参考 MongoDB 官方文档以获取更多背景信息。

副本集的工作原理

要搭建副本集，您至少需要三台 MongoDB 节点：

一个节点作为 primary，负责所有写操作，并且默认也处理读操作。
其他节点为 secondary，它们会几乎实时地从 primary 节点同步数据。

如果某个 secondary 节点不可用，您的应用依然可以正常运行。当该节点重新加入集群时，会自动同步缺失的数据，与副本集的其他节点保持一致。

如果 primary 节点发生故障，副本集会自动发起选举，选出新的 primary。这个过程通常需要大约 10 秒。在此期间，副本集处于只读状态。新 primary 选举完成后，所有操作会恢复正常。

选举过程示意图

开始使用 MongoDB 副本集

要在 Stackhero 上创建副本集，您至少需要三台 MongoDB 实例。以下是详细步骤：

在 Stackhero 控制台启动三台（或更多）MongoDB 实例。
实例启动后，在控制台更新它们的配置：
1. 为每个实例设置相同的管理员密码。
2. 启用 激活副本集 选项。
3. 选择一个副本集名称和密钥，所有节点需保持一致。（请注意：副本集名称创建后无法更改。如果不确定，rs-1 是一个不错的默认值。）

请确保所有实例的配置完全一致（管理员密码、副本集名称和副本集密钥）。

配置保存后，您需要在 MongoDB 内部定义副本集的所有成员。操作方法如下：

使用以下命令通过 Mongo CLI 连接：

mongo --quiet mongodb://admin@<XXXXXX>.stackhero-network.com/?tls=true

如果您尚未安装 Mongo CLI，可以使用官方 Docker 镜像，命令如下：

> docker run -it mongo /bin/bash

该命令会打开一个 shell，您可以直接在其中运行 Mongo 命令。

连接后，使用以下命令初始化副本集。请将 _id 替换为您选择的副本集名称，并根据实际情况修改成员主机名：

rs.initiate({
   _id: "rs-1",
   members: [
      { _id: 0, host: "<XXXXXX>.stackhero-network.com:27017" },
      { _id: 1, host: "<XXXXXX>.stackhero-network.com:27017" },
      { _id: 2, host: "<XXXXXX>.stackhero-network.com:27017" }
   ]
})

如果命令执行成功，您会看到类似 { "ok" : 1 } 的响应。

如需查看副本集配置，可运行：

rs.conf()

只需在其中一个节点上应用该配置，其他节点会自动同步更新。

现在，您的 MongoDB 副本集应该已经成功运行。

检查 MongoDB 副本集状态

为了方便您监控副本集状态，我们开发了一个 Node.js 脚本，每秒检查一次副本集状态。您可以在我们的 GitHub 仓库找到该脚本。

脚本截图

故障排查

处理错误：“network error while attempting to run command 'isMaster' on host”

如果遇到此错误，通常是因为未启用 TLS 加密。您可以在连接 URL 中添加 tls=true 参数来解决。例如：