Docker下，实战mongodb副本集（Replication）
来源：互联网 发布：playclub捏脸详细数据 编辑：程序博客网 时间：2024/06/07 01:23
在《Docker下，极速体验mongodb》一文中我们体验了单机版的mongodb，实际生产环境中，一般都会通过集群的方式来避免单点故障，今天我们就在Docker下实战mongodb副本集（Replication）集群环境的搭建；
副本集简介
下图来自mongodb官网，说明了副本集的部署和用法：
如上图，一共有三个mongodb server，分别是Primary、Secondary1、Secondary2，应用服务器的读写都在Primary完成，但是数据都会同步到Secondary1和Secondary2上，当Primary不可用时，会通过重新选举得到新的Primary机器，以保证整个服务是可用的，如下图：
环境信息
本次实战一共要启动三个容器，它们的身份和IP如下表所示：
本次用到的镜像
本次用到的镜像是bolingcavalry/ubuntu16-mongodb349:0.0.1，这是我自己制作的mongodb的镜像，已经上传到hub.docker.com网站，可以通过docker pull bolingcavalry/ubuntu16-mongodb349:0.0.1命令下载使用，关于此镜像的详情请看《制作mongodb的Docker镜像文件》；
docker-compose.yml
为了便于集中管理所有容器，我们使用docker-compose.yml来管理三个server，内容如下所示：
version: '2'services: m0: image: bolingcavalry/ubuntu16-mongodb349:0.0.1 container_name: m0 ports: - "28017:28017" command: /bin/sh -c 'mongod --replSet replset0' restart: always m1: image: bolingcavalry/ubuntu16-mongodb349:0.0.1 container_name: m1 command: /bin/sh -c 'mongod --replSet replset0' restart: always m2: image: bolingcavalry/ubuntu16-mongodb349:0.0.1 container_name: m2 command: /bin/sh -c 'mongod --replSet replset0' restart: always如上所示，三个容器使用了相同的镜像，并且使用了相同的启动命令/bin/sh -c ‘mongod –replSet replset0’，–replSet replset0是启动副本集模式服务的参数；
在使用docker-compose up -d命令启动的时候遇到一点小问题：启动后用docker ps命令查看容器状态，发现三个容器均是”Restarting”状态，网上搜了一下说有可能是内存不足引起的，于是我重启了电脑，在没有打开其他耗费内存的进程的时候再次执行docker-compose up -d命令，这次启动成功了(我的电脑是8G内存的Mac pro)；
关于这个问题，最好的解决方法应该是限制mongodb的占用内存，但是好像没有找到控制参数，其次的解决方法是限制docker容器的内存大小，这个在执行docker run来启动的时候可以通过-m来限制，但是在docker-compose命令中并没有找到限制内存的参数，所以读者们如果也遇到此问题，请不要用docker-compose来启动，用下面三个docker run命令也可能达到相同的效果，并且还能通过-m参数来限制内存：
docker run --name m0 -idt -p 28017:28017 bolingcavalry/ubuntu16-mongodb349:0.0.1 /bin/bash -c 'mongod --replSet replset0'docker run --name m1 -idt bolingcavalry/ubuntu16-mongodb349:0.0.1 /bin/bash -c 'mongod --replSet replset0'docker run --name m2 -idt bolingcavalry/ubuntu16-mongodb349:0.0.1 /bin/bash -c 'mongod --replSet replset0'取得三个容器的IP
执行以下命令可以得到hosts文件信息，里面有容器IP：
docker exec m1 cat /etc/hosts得到结果如下图所示，红框中的172.18.0.4就是容器的IP：
用上述方法可以得到三个容器的IP：
配置副本集
- 执行docker exec -it m0 /bin/bash进入m0容器，执行mongo进入mongodb控制台；
- 执行use admin,使用admin数据库;
- 执行以下命令，配置机器信息，其中的use replset0是启动mongodb时候的–replSet参数，定义副本集的id：
config = { _id:"replset0", members:[{_id:0,host:"172.18.0.3:27017"},{_id:1,host:"172.18.0.4:27017"},{_id:2,host:"172.18.0.2:27017"}]}控制台输出如下：
> config = { _id:"replset0", members:[{_id:0,host:"172.18.0.3:27017"},{_id:1,host:"172.18.0.4:27017"},{_id:2,host:"172.18.0.2:27017"}]}{ "_id" : "replset0", "members" : [ { "_id" : 0, "host" : "172.18.0.3:27017" }, { "_id" : 1, "host" : "172.18.0.4:27017" }, { "_id" : 2, "host" : "172.18.0.2:27017" } ]}可见三个机器都已经加入集群；
4. 执行rs.initiate(config)初始化配置；
5. 执行rs.status()查看状态，得到输出如下：
replset0:OTHER> rs.status(){ "set" : "replset0", "date" : ISODate("2017-10-08T02:36:19.839Z"), "myState" : 1, "term" : NumberLong(1), "heartbeatIntervalMillis" : NumberLong(2000), "optimes" : { "lastCommittedOpTime" : { "ts" : Timestamp(1507430170, 1), "t" : NumberLong(1) }, "appliedOpTime" : { "ts" : Timestamp(1507430170, 1), "t" : NumberLong(1) }, "durableOpTime" : { "ts" : Timestamp(1507430170, 1), "t" : NumberLong(1) } }, "members" : [ { "_id" : 0, "name" : "172.18.0.3:27017", "health" : 1, "state" : 1, "stateStr" : "PRIMARY", "uptime" : 666, "optime" : { "ts" : Timestamp(1507430170, 1), "t" : NumberLong(1) }, "optimeDate" : ISODate("2017-10-08T02:36:10Z"), "electionTime" : Timestamp(1507429929, 1), "electionDate" : ISODate("2017-10-08T02:32:09Z"), "configVersion" : 1, "self" : true }, { "_id" : 1, "name" : "172.18.0.4:27017", "health" : 1, "state" : 2, "stateStr" : "SECONDARY", "uptime" : 262, "optime" : { "ts" : Timestamp(1507430170, 1), "t" : NumberLong(1) }, "optimeDurable" : { "ts" : Timestamp(1507430170, 1), "t" : NumberLong(1) }, "optimeDate" : ISODate("2017-10-08T02:36:10Z"), "optimeDurableDate" : ISODate("2017-10-08T02:36:10Z"), "lastHeartbeat" : ISODate("2017-10-08T02:36:19.373Z"), "lastHeartbeatRecv" : ISODate("2017-10-08T02:36:18.275Z"), "pingMs" : NumberLong(0), "syncingTo" : "172.18.0.3:27017", "configVersion" : 1 }, { "_id" : 2, "name" : "172.18.0.2:27017", "health" : 1, "state" : 2, "stateStr" : "SECONDARY", "uptime" : 262, "optime" : { "ts" : Timestamp(1507430170, 1), "t" : NumberLong(1) }, "optimeDurable" : { "ts" : Timestamp(1507430170, 1), "t" : NumberLong(1) }, "optimeDate" : ISODate("2017-10-08T02:36:10Z"), "optimeDurableDate" : ISODate("2017-10-08T02:36:10Z"), "lastHeartbeat" : ISODate("2017-10-08T02:36:19.373Z"), "lastHeartbeatRecv" : ISODate("2017-10-08T02:36:18.274Z"), "pingMs" : NumberLong(0), "syncingTo" : "172.18.0.3:27017", "configVersion" : 1 } ], "ok" : 1}可以看到三个容器都已经加入集群，并且m0是Primary；
验证同步
- 在m0的mongodb控制台执行以下命令，创建数据库school并往集合student中新增三条记录：
use schooldb.student.insert({name:"Tom", age:16})db.student.insert({name:"Jerry", age:15})db.student.insert({name:"Mary", age:9})- 进入m1容器，执行mongo进入mongodb的控制台，执行以下命令查看school数据库的记录：
use schooldb.student.find()控制台直接返回以下错误：
replset0:SECONDARY> db.student.find()Error: error: { "ok" : 0, "errmsg" : "not master and slaveOk=false", "code" : 13435, "codeName" : "NotMasterNoSlaveOk"}发生上述错误是因为mongodb默认读写都是在Primary上进行的，副本节点不允许读写，可以使用如下命令来允许副本读：
db.getMongo().setSlaveOk()这时候再执行查询，如下：
replset0:SECONDARY> db.student.find(){ "_id" : ObjectId("59d98fde9740291fac4998fb"), "name" : "Tom", "age" : 16 }{ "_id" : ObjectId("59d98fe69740291fac4998fc"), "name" : "Jerry", "age" : 15 }{ "_id" : ObjectId("59d98fed9740291fac4998fd"), "name" : "Mary", "age" : 9 }现在读操作就成功了；
3. 在m1上尝试新增一条记录会：
replset0:SECONDARY> db.student.insert({name:"Mike", age:18})WriteResult({ "writeError" : { "code" : 10107, "errmsg" : "not master" } })新增失败了，因为m1不是Primary，不允许写入；
4. 在m2上也执行命令db.getMongo().setSlaveOk()，使得m2也能读数据；
验证故障转移
副本集模式下，如果Primary不可用，整个集群将会选举出新的Primary来继续对外提供读写服务，一起来验证一下m0不可用的时候的状况：
1. 打开一个终端执行docker stop m0停掉m0容器；
2. 执行docker logs -f m1查看m1的标准输出信息，如下图： 
日志中显示m2现在是Primary了；
3. 进入m2容器，执行mongo进入mongodb控制台，新增一条记录：
replset0:SECONDARY> db.student.insert({name:"John", age:10})WriteResult({ "nInserted" : 1 })如上所示，可以成功；
4. 进入m1容器，执行mongo进入mongodb控制台，查询记录发现新增的数据已经同步过来，但是在m1上新增记录依旧失败，如下所示：
replset0:SECONDARY> db.student.find(){ "_id" : ObjectId("59d98fde9740291fac4998fb"), "name" : "Tom", "age" : 16 }{ "_id" : ObjectId("59d98fe69740291fac4998fc"), "name" : "Jerry", "age" : 15 }{ "_id" : ObjectId("59d98fed9740291fac4998fd"), "name" : "Mary", "age" : 9 }{ "_id" : ObjectId("59d991802c44ff654953dc24"), "name" : "John", "age" : 10 }replset0:SECONDARY> db.student.insert({name:"Mike", age:18})WriteResult({ "writeError" : { "code" : 10107, "errmsg" : "not master" } })新增失败，说明m1依然是secondary身份；
5. 在m1或者m2的mongodb控制台执行r s.status()命令，可以看到如下信息：
replset0:SECONDARY> rs.status(){ "set" : "replset0", "date" : ISODate("2017-10-08T08:26:11.219Z"), "myState" : 2, "term" : NumberLong(2), "syncingTo" : "172.18.0.2:27017", "heartbeatIntervalMillis" : NumberLong(2000), "optimes" : { "lastCommittedOpTime" : { "ts" : Timestamp(1507451161, 1), "t" : NumberLong(2) }, "appliedOpTime" : { "ts" : Timestamp(1507451161, 1), "t" : NumberLong(2) }, "durableOpTime" : { "ts" : Timestamp(1507451161, 1), "t" : NumberLong(2) } }, "members" : [ { "_id" : 0, "name" : "172.18.0.3:27017", "health" : 0, "state" : 8, "stateStr" : "(not reachable/healthy)", "uptime" : 0, "optime" : { "ts" : Timestamp(0, 0), "t" : NumberLong(-1) }, "optimeDurable" : { "ts" : Timestamp(0, 0), "t" : NumberLong(-1) }, "optimeDate" : ISODate("1970-01-01T00:00:00Z"), "optimeDurableDate" : ISODate("1970-01-01T00:00:00Z"), "lastHeartbeat" : ISODate("2017-10-08T08:26:07.898Z"), "lastHeartbeatRecv" : ISODate("2017-10-08T02:44:51.730Z"), "pingMs" : NumberLong(0), "lastHeartbeatMessage" : "No route to host", "configVersion" : -1 }, { "_id" : 1, "name" : "172.18.0.4:27017", "health" : 1, "state" : 2, "stateStr" : "SECONDARY", "uptime" : 21658, "optime" : { "ts" : Timestamp(1507451161, 1), "t" : NumberLong(2) }, "optimeDate" : ISODate("2017-10-08T08:26:01Z"), "syncingTo" : "172.18.0.2:27017", "configVersion" : 1, "self" : true }, { "_id" : 2, "name" : "172.18.0.2:27017", "health" : 1, "state" : 1, "stateStr" : "PRIMARY", "uptime" : 21251, "optime" : { "ts" : Timestamp(1507451161, 1), "t" : NumberLong(2) }, "optimeDurable" : { "ts" : Timestamp(1507451161, 1), "t" : NumberLong(2) }, "optimeDate" : ISODate("2017-10-08T08:26:01Z"), "optimeDurableDate" : ISODate("2017-10-08T08:26:01Z"), "lastHeartbeat" : ISODate("2017-10-08T08:26:10.063Z"), "lastHeartbeatRecv" : ISODate("2017-10-08T08:26:09.725Z"), "pingMs" : NumberLong(0), "electionTime" : Timestamp(1507430703, 1), "electionDate" : ISODate("2017-10-08T02:45:03Z"), "configVersion" : 1 } ], "ok" : 1}如上所示，m0节点的配置信息虽然还在，但是stateStr属性已经变为not reachable/healthy，而m2的已经成为了Primary；
至此，Docker下的mongodb副本集实战就完成了，这里依然留下了一个小问题：对于调用mongodb服务的应用来说，应该怎么连接mongodb呢？一开始直连m0，等到出了问题再手工切换到m2么？还是有自动切换的方法？之后的文章中我们再一起实战吧。
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