在大資料的時代，傳統的關係型資料庫要能更高的服務必須要解決高併發讀寫、海量資料高效儲存、高可擴充套件性和高可用性這些難題。不過就是因為這些問題Nosql誕生了。
NOSQL有這些優勢：
大資料量，可以通過廉價伺服器儲存大量的資料，輕鬆擺脫傳統mysql單表儲存量級限制。
高擴充套件性，Nosql去掉了關聯式資料庫的關係型特性，很容易橫向擴充套件，擺脫了以往老是縱向擴充套件的詬病。
高效能，Nosql通過簡單的key-value方式獲取資料，非常快速。還有NoSQL的Cache是記錄級的，是一種細粒度的Cache，所以NoSQL在這個層面上來說就要效能高很多。
靈活的資料模型，NoSQL無需事先為要儲存的資料建立欄位，隨時可以儲存自定義的資料格式。而在關聯式資料庫裡，增刪欄位是一件非常麻煩的事情。如果是非常大資料量的表，增加欄位簡直就是一個噩夢。
高可用，NoSQL在不太影響效能的情況，就可以方便的實現高可用的架構。比如mongodb通過mongos、mongo分片就可以快速配置出高可用配置。
在nosql資料庫裡，大部分的查詢都是鍵值對（key、value）的方式。MongoDB是一個介於關聯式資料庫和非關聯式資料庫之間的產品，是非關聯式資料庫當中最像關聯式資料庫的。支援類似於物件導向的查詢語言，幾乎可以實現類似關聯式資料庫單表查詢的絕大部分功能，而且還支援對資料建立索引。所以這個非常方便，我們可以用sql操作MongoDB，從關係型資料庫遷移過來，開發人員學習成本會大大減少。如果再對底層的sql API做一層封裝，開發基本可以感覺不到mongodb和關係型資料庫的區別。同樣MongoDB也是號稱自己能夠快速搭建一個高可用可擴充套件的的分散式叢集，網上有很多搭建的文章，在我們搭建的時候還需要查詢修改很多東西，所以把自己實戰的步驟記錄下來以備忘。我們看看如何一步一步搭建這個東東。
一、mongodb單例項。這種配置只適合簡易開發時使用，生產使用不行，因為單節點掛掉整個資料業務全掛，如下圖。
雖然不能生產使用，但這個模式可以快速搭建啟動，並且能夠用mongodb的命令運算元據庫。下面列出在linux下安裝單節點mongodb的步驟
1、建立mongodb測試資料夾
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#存放整個mongodb檔案 mkdir -p /data/mongodbtest/single #存放mongodb資料檔案 mkdir -p /data/mongodbtest/single/data #進入mongodb資料夾 cd /data/mongodbtest/single |
2、下載mongodb的安裝程式包
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wget http://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-2.4.6.tgz #解壓下載的壓縮包 tar xvzf mongodb-linux-x86_64-2.4.6.tgz #進入mongodb程式執行資料夾 cd mongodb-linux-x86_64-2.4.6/bin/ |
3、啟動單例項mongodb
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mongod --dbpath /data/mongodbtest/single/data |
輸出日誌如下，成功！
[initandlisten] db version v2.4.6
……..
[initandlisten] waiting for connections on port 27017
[websvr] admin web console waiting for connections on port 28017
mongodb預設自帶提供了web訪問介面，通過 IP + 埠的形式可以訪問。
http://192.168.0.1:28017/
二、主從模式。使用mysql資料庫時大家廣泛用到，採用雙機備份後主節點掛掉了後從節點可以接替主機繼續服務。所以這種模式比單節點的高可用性要好很多。
下面看一下怎麼一步步搭建一個mongodb的主從複製節點：
- 1、準備兩臺機器 192.168.0.1 和 192.168.0.2。 192.168.0.1 當作主節點， 192.168.0.2作為從節點。
- 2、分別下載mongodb安裝程式包。在192.168.0.1上建立資料夾 /data/mongodbtest/master，192.168.0.2建立資料夾/data/mongodbtest/slave。
- 3、在192.168.0.1啟動mongodb主節點程式。注意後面的這個 “ –master ”引數，標示主節點。mongod –dbpath /data/mongodbtest/master –master
輸出日誌如下，成功！
[initandlisten] MongoDB starting : pid=18285 port=27017 dbpath=/data/mongodbtest/master master=1
#日誌顯示主節點引數
[initandlisten] options: { dbpath: “/data/mongodbtest/master”, master: true }
……..
[initandlisten] waiting for connections on port 27017
4、在192.168.0.2啟動mongodb從節點程式。關鍵配置，指定主節點ip地址和埠 –source 192.168.0.1:27017 和 標示從節點 –source 引數。
mongod –dbpath /data/mongodbtest/slave –slave –source 192.168.0.1:27017
輸出日誌如下，成功！
[initandlisten] MongoDB starting : pid=17888 port=27017 dbpath=/data/mongodbtest/slave slave=1
……..
#日誌顯示從節點引數
[initandlisten] options: { dbpath: “/data/mongodbtest/slave”, slave: true, source: “192.168.0.1:27017″ }
……..
[initandlisten] waiting for connections on port 27017
#日誌顯示從節點 從主節點同步複製資料
[replslave] repl: from host:192.168.0.1:27017
5、測試主從複製。
在主節點上連線到終端：
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mongo 127.0.0.1 #建立test 資料庫。 use test; 往testdb表插入資料。 > db.testdb.insert({"test1":"testval1"}) 查詢testdb資料看看是否成功。 > db.testdb.find(); { "_id" : ObjectId("5284e5cb1f4eb215b2ecc463"), "test1" : "testval1" } |
可以看到主機的同步日誌
[initandlisten] connection accepted from 192.168.0.2:37285 #3 (2 connections now open)
[slaveTracking] update local.slaves query: { _id: ObjectId(’5284e6268ed115d6238bdb39′), config: { host: “192.168.0.2:35271″, upgradeNeeded: true }, ns: “local.oplog.$main” } update: { $set: { syncedTo: Timestamp 1384441570000|1 } } nscanned:1 nupdated:1 fastmod:1 keyUpdates:0 locks(micros) w:132015 132ms
檢查從主機的資料。
mongo 127.0.0.1
檢視當前資料庫。
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> show dbs; local 0.203125GB test 0.203125GB use test; db.testdb.find(); { "_id" : ObjectId("5284e5cb1f4eb215b2ecc463"), "test1" : "testval1" } |
查詢後資料已經同步過來了。再看看日誌，發現從主機確實從主機同步了資料。
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Thu Nov 14 23:05:13 [replslave] repl: checkpoint applied 15 operations Thu Nov 14 23:05:13 [replslave] repl: syncedTo: Nov 14 23:08:10 5284e75a:1 |
檢視服務狀態
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> db.printReplicationInfo(); this is a slave, printing slave replication info. source: 192.168.0.1:27017 syncedTo: Sun Nov 17 2013 16:04:02 GMT+0800 (CST) = -54 secs ago (-0.01hrs) |
到此主從結構的mongodb搭建好了。
故障轉移測試，現在兩臺伺服器如果主伺服器掛掉了，從伺服器可以正常運轉嗎？
- a、先測試下從伺服器可以當成主伺服器嗎，也就是往從伺服器裡寫能夠同步主伺服器嗎？ 在192.168.0.2上連線mongodb。
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mongo 127.0.0.1:27017 > db.testdb.insert({"test3":"testval3"}); not master |
- 可以看到 mongodb的從節點是不能提供寫操作的，只能提供讀操作。
b、如果從伺服器掛掉，主伺服器還可以提供服務。如果主伺服器掛掉了從伺服器能否自動變為可寫。
測試一下！
先殺掉原來的mongodb主伺服器。
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kill -3 `ps -ef|grep mongod|grep -v grep|awk '{print $2}'` |
測試從伺服器能否可寫。在192.168.0.2上連線mongodb測試。
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> db.testdb.insert({"test3":"testval3"}); not master |
看起來從伺服器沒有自動接替主伺服器的功能，只有手工處理了！
停止從伺服器，在原資料檔案啟動並新增主伺服器標示。
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mongod --dbpath /data/mongodbtest/slave --master |
等到啟動成功（時間有點長）。在192.168.0.2 上 連線
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mongo 192.168.0.2:27017 |
。
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> db.testdb.find(); { "_id" : ObjectId("5288629e9b0318be4b20bd4c"), "test1" : "testval1" } { "_id" : ObjectId("528862d69b0318be4b20bd4d"), "test2" : "testval2" } |
成功！
多個從節點。現在只是一個資料庫伺服器又提供寫又提供讀，機器承載會出現瓶頸。大家還記得mysql裡的讀寫分離嗎？把20%的寫放到主節點，80%的讀放到從節點分攤了減少了伺服器的負載。但是大部分應用都是讀操作帶來的壓力，一個從節點壓力負載不了，可以把一個從節點變成多個節點。那mongodb的一主多從可以支援嗎？答案是肯定的。
為了方便測試，在192.168.0.2上再建立一個資料夾 /data/mongodbtest/slave1 作為另一個slave伺服器。
啟動slave2服務，
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mongod --dbpath /data/mongodbtest/slave1 --slave --port 27017 --source 192.168.0.1:27017。 |
成功啟動後通過mongodb連線測試：
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> db.testdb.find(); { "_id" : ObjectId("5288629e9b0318be4b20bd4c"), "test1" : "testval1" } { "_id" : ObjectId("528862d69b0318be4b20bd4d"), "test2" : "testval2" } |
搭建了這套主從複製系統是不是就很穩健了，其實不然。。。看看這幾個問題？
- 主節點掛了能否自動切換連線？目前需要手工切換。
- 主節點的寫壓力過大如何解決？
- 從節點每個上面的資料都是對資料庫全量拷貝，從節點壓力會不會過大？
- 就算對從節點路由實施路由訪問策略能否做到自動擴充套件？
還有這麼多問題，有其他解決方案嗎？下一篇接著弄。
參考：
NoSQL開篇——為什麼要使用NoSQL http://www.infoq.com/cn/news/2011/01/nosql-why/
mongodb手冊 http://cn.docs.mongodb.org/manual/single/