MongDB主从

mongodb中提供了复制(Replication)机制，通过该机制可以帮助我们很容易实现读写分离方案，并支持灾难恢复（服务器断电）等意外情况下的数据安全。
在老版本(1.6)中，Mongo提供了两种方式的复制：master-slave及replica pair模式（注:mongodb最新支持的replset复制集方式可看成是pair的升级版，它解决pair只能在两个结点间同步
的限制，支持多个结点同步且支持主从宕机时的自动切换, 在1.6版以后提供）。
一、Master-Slave(主从)模式:
     一个server可以同时为master和slave。一个slave可以有多个master（不推荐，可能会产生不可预期的结果）。

     配置选项：
     --master            以主服务器方式启动
     --slave               以从服务器方式启动
     --autoresync    自动重新sync，因为该操作会copy 主服务器上的所有document，比较耗时，在10分钟内最多只会进行一次。（自动重新同步主服务器上的所有document）
     --oplogSize      指定master上用于存放更改的数据量，如果不指定，在32位机上最少为50M，在64位机上最少为 1G，最大为磁盘空间的5%。
                                主节点的oplog日志大小，单位为M，建议设大点(更改oplog大小时，只需停主库，删除local.*，然后加–oplogSize=* 重新启动即可,*代表大小)
     --source            主服务器地址（与--slave组合使用）
     --only                 仅限于同步指定数据库（下面示例为test库）
     --slavedelay     同步的延时时间，单位是秒
    

下面是在本地为了测试方便所使用的配置参数
Master:  IP->10.0.1.103       
mongod --dbpath=d:\mongodb\db --master --oplogSize 64       
Slave:   IP->10.0.4.210
mongod --dbpath=d:\mongodb\db --slave --source 10.0.1.103:27017 --only test --slavedelay 100

二、Replica pairs模式
    以这种方式启动后，数据库会自动协商谁是master谁是slave。一旦一个数据库服务器断电，另一个会自动接管，并从那一刻起起为master。万一另一个将来也出错了，那么master状态将会转回给第一个服务器。以这种复制方式启动mongod的命令如下：
    配置选项：
      mongod --pairwith <remoteserver> --arbiter <arbiterserver>
      --pairwith: remoteserver是pair里的另一个server
      --arbiter:  arbiterserver是一个起仲裁作用的Mongo数据库，用来协商pair中哪一个是master。arbiter运行在第三个机器上，利用“平分决胜制”决定在pair中的两台机器不能联系上对方时让哪一个做master，一般是能同arbiter通话的那台机器做master。如果不加--arbiter选项，出现网络问题时两台机器都作为master。
    注：可使用db.$cmd.findOne({ismaster:1})可以检查当前哪一个database是master。

    另外这种模式下的两台机器只能满足最终一致性。当replica pair中的一台机器完全挂掉时，需要用一台新的来代替。如(n1, n2)中的n2挂掉，这时用n3来代替n2。

步骤如下：
    1. 告诉n1用n3来代替n2：db.$cmd.findOne({replacepeer:1});
    2. 重启n1让它同n3对话：mongod --pairwith n3 --arbiter <arbiterserver>
    3. 启动n3：mongod --pairwith n1 --arbiter <arbiterserver>。
    在n3的数据没有同步到n1前n3还不能做master，这个过程长短由数据量的多少决定。

三、oplog
mongodb使用cap collection来存储操作日志，并进而使用日志来复制(同步)结点间的数据，其中由主结点保存的操作的记录叫做oplog(operation log的简称)。
Oplog存在一个叫local的特殊数据库中，在oplog.$main集合。Oplog中的每一个文档表示一个在主结点上执行的操作。文档主要包括4块内容，如下：
 Ts:操作的时间戳。时间戳类型是一个用来跟踪操作是何时执行的一种内部类型。它由4字节的时间戳和四字节的增量计数器组成。
 Op:执行的操作的类型，大小为1字节。（例如，“i”代表insert,"u":update, "d":delete, "n":none无操作等）
 Ns：执行操作的命名空间（集合名）
 O：执行操作的文档。对于插入，这是将要插入的文档。
另外这种日志只保存会“改变数据库状态”的操作。查询操作不会记录在oplog中。