1.集群的目的
實(shí)現(xiàn)高可用性。那么集群是如何實(shí)現(xiàn)高可用性的呢
主要原因有兩個(gè)
1）當(dāng)主節(jié)點(diǎn)掛掉的時(shí)候，如果此時(shí)任何一個(gè)secondary的數(shù)據(jù)沒有從primary復(fù)制完(即secondary和primary數(shù)據(jù)不同步)會(huì)發(fā)生回滾，如果其中一個(gè)secondary已經(jīng)完成了數(shù)據(jù)復(fù)制在primary掛掉之前，并且和其他secondary通信良好，不會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)回滾，因?yàn)?code>secondary之間可以通過heartbeat讀取oplog
mongodb會(huì)對(duì)回滾的數(shù)據(jù)進(jìn)行一個(gè)收集，回滾的數(shù)據(jù)會(huì)被保存在/dbPath/rollback目錄下一個(gè)叫<database>.<collection>.<timestamp>的bson文件下，對(duì)這些回滾數(shù)據(jù)的處理需要人為干涉，DBA可以通過bsondump查看記錄回滾數(shù)據(jù)的back文件
MongoDB會(huì)努力去避免回滾，數(shù)據(jù)回滾的主要原因是網(wǎng)絡(luò)分區(qū)。將write concern從默認(rèn)的{w:1}改為{w:majority}，只有secondary復(fù)制完primary的數(shù)據(jù)時(shí)，才會(huì)返回給客戶端寫成功的提示(nInsert或者objectId)來避免回滾的發(fā)生。
PayAttention：由于客戶端的write concern為local或available，在數(shù)據(jù)回滾前，客戶端還能讀取到回滾數(shù)據(jù)
回滾的數(shù)據(jù)大小是受限的，最多為300兆，超過300兆，log會(huì)出現(xiàn)

[replica set sync] replSet syncThread: 13410 replSet too much data to roll back

超過300兆時(shí)，直接保存數(shù)據(jù)或強(qiáng)制成員執(zhí)行初始同步。要強(qiáng)制執(zhí)行初始同步，請(qǐng)通過刪除需要較大回滾的成員的dbPath目錄的內(nèi)容來同步集中的“當(dāng)前”成員。
2）自動(dòng)故障轉(zhuǎn)移。即當(dāng)主節(jié)點(diǎn)掛掉的時(shí)候自動(dòng)選舉出一個(gè)主節(jié)點(diǎn)，不需要人為干預(yù)，而在mysql中就需要人為干預(yù)

2.集群的架構(gòu)
存在arbiter

架構(gòu)a

不存在arbiter

架構(gòu)b

集群中都存在主節(jié)點(diǎn)和副節(jié)點(diǎn)
arbiter一般會(huì)出現(xiàn)在集群數(shù)量為偶數(shù)的情形下，這樣可以保證能夠重新選舉出主節(jié)點(diǎn)

3.集群的好處
1)數(shù)據(jù)可恢復(fù)
2)異步復(fù)制
發(fā)生在從主節(jié)點(diǎn)更新數(shù)據(jù)到副節(jié)點(diǎn)時(shí)，副節(jié)點(diǎn)更新數(shù)據(jù)時(shí)，客戶端仍能從這個(gè)節(jié)點(diǎn)讀取數(shù)據(jù)。
優(yōu)點(diǎn)：提高讀取效率
缺點(diǎn)：可能讀取不到當(dāng)前最新數(shù)據(jù)
3)自動(dòng)故障轉(zhuǎn)移
自動(dòng)故障轉(zhuǎn)移說簡(jiǎn)單一點(diǎn)就是當(dāng)主節(jié)點(diǎn)掛掉的時(shí)候(10s鐘不和副節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信時(shí))，就會(huì)重新選舉出一個(gè)主節(jié)點(diǎn)。重新選舉一個(gè)主節(jié)點(diǎn)分為兩步：a.申明當(dāng)前主節(jié)點(diǎn)不可用 b.選舉出新的主節(jié)點(diǎn)
在選舉過程中，集群中沒有主節(jié)點(diǎn)，，客戶端只能讀不能寫。在mongodb3.2中進(jìn)行了優(yōu)化，縮短了選舉時(shí)間
4)提高讀效率
如果客戶端有多個(gè)讀請(qǐng)求，可以將多個(gè)請(qǐng)求發(fā)送給不同的節(jié)點(diǎn)
5)讀可選
可以選擇從主節(jié)點(diǎn)讀取數(shù)據(jù) ，也可以副節(jié)點(diǎn)讀取數(shù)據(jù)

4.集群中的成員
1)Replica Set Primary
有且僅有一個(gè)
既能讀又能寫，并且只有primary才能寫
默認(rèn)應(yīng)用從primary讀取數(shù)據(jù)
主節(jié)點(diǎn)在有些情況下可以變成為副節(jié)點(diǎn)

If a majority of the replica set is inaccessible or unavailable to
the current primary, the primary will step down and become a 

不是很懂這描述的到底是怎樣的一種特殊情況
secondary.
2)Replica Set Secondary
在一個(gè)集群中可以有多個(gè)secondary
只能讀不能寫
如果想從secondary讀取數(shù)據(jù)，需要做額外的配置
如果主節(jié)點(diǎn)掛掉了通過選舉可以成為主節(jié)點(diǎn)

secondary的配置
a.priority:0
如果一個(gè)secondary的配置文件中設(shè)置priority:0，則這個(gè)節(jié)點(diǎn)不能被選舉成為主節(jié)點(diǎn)，并且不能觸發(fā)選舉，但是可以參與選舉
b.hidden:true
如果一個(gè)secondary的配置文件中設(shè)置hidden:true，則這個(gè)secondary對(duì)客戶端是不可見的，并且一定配置了priority:0
客戶端的讀請(qǐng)求不會(huì)被分發(fā)給hidden:true的節(jié)點(diǎn)，利用這個(gè)特性可以使這個(gè)節(jié)點(diǎn)專門用來數(shù)據(jù)備份或者報(bào)告，因?yàn)槠鋞raffic相對(duì)較少和其他secondary相比
關(guān)于備份：如果使用MMAPv1/WiredTiger存儲(chǔ)引擎，備份時(shí)可以使用db.fsyncLock()和db.fsyncUnLock()操作停止隱藏成員，在備份期間刷新所有寫入并鎖定mongod實(shí)例，這樣能夠保證那個(gè)時(shí)間點(diǎn)鎖住的數(shù)據(jù)一定是最新的
c.slaveDelay:time
通過配置slaveDelay:time可以使當(dāng)前節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)是晚于或早于主節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的一個(gè)快照，并且一定配置了priority:0和hidden:true
應(yīng)用：作為rolling back,當(dāng)人為操作失誤，比如刪除數(shù)據(jù)庫、集合，不成功的應(yīng)用升級(jí)，可以通過這個(gè)備份進(jìn)行恢復(fù)
配置文件：

{
   "_id" : <num>,
   "host" : <hostname:port>,
   "priority" : 0,
   "slaveDelay" : <seconds>,
   "hidden" : true
}

3)Replica Set Arbiter
不存放數(shù)據(jù)，僅僅是用來重新選舉主節(jié)點(diǎn)，并且永遠(yuǎn)只能是arbiter，不可能成為主節(jié)點(diǎn)或者副節(jié)點(diǎn)
安全：當(dāng)使用授權(quán)認(rèn)證時(shí)，arbiter和其他節(jié)點(diǎn)通過交換進(jìn)行認(rèn)證，因?yàn)閍rbiter不存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，所以是通過localhost進(jìn)行認(rèn)證的
默認(rèn)具有priority:0的配置

5.Oplog
Oplog(operations log)作用：保持主節(jié)點(diǎn)上(primary)的回滾記錄，回滾記錄個(gè)人理解就是改變數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的操作，比如插入、刪除、更新等，副節(jié)點(diǎn)通過讀取Oplog異步達(dá)到和主節(jié)點(diǎn)同步
為了便于復(fù)制，所有secondary可以通過Heartbeat(ping)發(fā)送給其他成員，這樣可以從其他secondary讀取Oplog
終于知道了架構(gòu)中Heartbeat的作用

nice

Oplog默認(rèn)大小足夠用了
如果已經(jīng)啟動(dòng)了一個(gè)副集群，可以以管理員的身份運(yùn)行replSetResizeOplog動(dòng)態(tài)的設(shè)置Oplog的大小，并且不會(huì)重啟mongo實(shí)例。如果mongo實(shí)例未創(chuàng)建oplog，則可以通過oplogSizeMB指定oplog的大小
如何查看oplog的狀態(tài):rs.printReplicationInfo()

6.影響選舉結(jié)果的因素
1）復(fù)制選舉協(xié)議
mongodb3.2版本中，引入復(fù)制協(xié)議版本，減少故障自動(dòng)轉(zhuǎn)移時(shí)間并且加速檢測(cè)多個(gè)同時(shí)發(fā)生的基本事件(？？？)
2）heartbeats
3）副節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)(member priority)
4）loss of a data center
5）network partition
6）vetoes in elections