MongoDB之我是怎么成為Primary節(jié)點(diǎn)的

microcosm1994 發(fā)布于2019-06-28 10:58 / 3124人閱讀

摘要：此文已由作者溫正湖授權(quán)網(wǎng)易云社區(qū)發(fā)布。歡迎訪問(wèn)網(wǎng)易云社區(qū)，了解更多網(wǎng)易技術(shù)產(chǎn)品運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)。而嚴(yán)格的不會(huì)出現(xiàn)這個(gè)情況。最后安利下，網(wǎng)易蜂巢云服務(wù)已經(jīng)重磅上線，蜂巢由業(yè)界著名的數(shù)據(jù)庫(kù)專家姜承堯親自把關(guān)架構(gòu)設(shè)計(jì)，免費(fèi)提供售前技術(shù)支持。

此文已由作者溫正湖授權(quán)網(wǎng)易云社區(qū)發(fā)布。

歡迎訪問(wèn)網(wǎng)易云社區(qū)，了解更多網(wǎng)易技術(shù)產(chǎn)品運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)。

Primary（主）是MongoDB復(fù)制集中的最重要的角色，是能夠接受客戶端/Driver寫請(qǐng)求的節(jié)點(diǎn)，（讀請(qǐng)求也是默認(rèn)路由到Primary節(jié)點(diǎn)）。在復(fù)制集中，與Primary相對(duì)應(yīng)的有Secondary節(jié)點(diǎn)和Arbiter節(jié)點(diǎn)，分別表示從節(jié)點(diǎn)（可以接受讀請(qǐng)求）和投票節(jié)點(diǎn)（僅用于投票選出新的Primary）。復(fù)制集是MongoDB的高可用框架，同時(shí)可以作為業(yè)務(wù)讀寫分離的一種方式。復(fù)制集提供了自動(dòng)故障處理功能（當(dāng)然還有其他功能，本文不展開），能夠自動(dòng)檢測(cè)Primary節(jié)點(diǎn)是否宕機(jī)，進(jìn)而選取新的Primary節(jié)點(diǎn)，并通過(guò)數(shù)據(jù)回追或數(shù)據(jù)回滾等方式實(shí)現(xiàn)復(fù)制集中數(shù)據(jù)一致。本文借助蜂巢MongoDB云服務(wù)的運(yùn)行日志查看功能，來(lái)簡(jiǎn)要介紹Primary的選舉過(guò)程。

MongoDB提供了強(qiáng)大的SystemLog模塊，相比MySQL，MongoDB的運(yùn)行日志模塊做得更為貼心，通過(guò)日志能夠有效跟蹤MongoDB內(nèi)部是如何進(jìn)行一個(gè)個(gè)操作的。下面的圖都截取自蜂巢MongoDB云服務(wù)的運(yùn)行日志模塊，從中能夠看到了一串的MongoDB選主日志，非常清晰明了。

1、什么時(shí)候會(huì)發(fā)起選舉？

圖中所示，該節(jié)點(diǎn)（我）發(fā)現(xiàn)在過(guò)去的10s中時(shí)間內(nèi)，復(fù)制集中沒有Primary，

那么我怎么知道這段時(shí)間沒有主呢，因?yàn)槲颐?s會(huì)給復(fù)制集中的其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送心跳，

有些節(jié)點(diǎn)不回我

在超時(shí)時(shí)間內(nèi)（默認(rèn)10s）我會(huì)一直發(fā)。

除了心跳，我還會(huì)發(fā)送其他的命令，另外我還需要跟著Primary的opLog做復(fù)制，但是我發(fā)現(xiàn)沒法再跟他做復(fù)制了，也找不到其他節(jié)點(diǎn)做復(fù)制

既然沒有Primary。。。

2、我能不能被選為Primary呢？

我先試探性的問(wèn)大家愿不愿意讓我當(dāng)Primary。于是我打算先發(fā)起 “dry election”，讓人驚喜的是另一個(gè)節(jié)點(diǎn)竟然同意了，開心：）。由于復(fù)制集中一共3個(gè)節(jié)點(diǎn)。除了自己外另一個(gè)節(jié)點(diǎn)也同意了，那么我就有資格當(dāng)Primary；注意此時(shí)term 沒有更新，還是0（看第一個(gè)圖~~）。因?yàn)檫@個(gè)是非正式選舉

3、既然這樣，那我就發(fā)起正式選舉吧

結(jié)果當(dāng)然是十拿九穩(wěn)了，那么為什么要先有dry呢，為了保證選舉成功率，相比正式選舉，dry階段檢查的東西少，效率更高些。此時(shí)term已經(jīng)自豪地更新為1。

4、我果然被大家選為Primary

一切盡在掌握中的感覺真爽！！

5、那我就把自己的角色切換為Primary唄

等等，這個(gè)時(shí)候我還不能馬上接受客戶端的寫請(qǐng)求，因?yàn)槲业每纯醋约旱臄?shù)據(jù)是不是最新的，怎么辦呢，oplog里面的optime。看看大家的狀態(tài)（數(shù)據(jù)新舊情況）

我等大家回復(fù)我：

好了，節(jié)點(diǎn)202回我了（他把他自己的rs.status()發(fā)給我，看看在他的世界里這個(gè)復(fù)制集是什么情況），（200連不上），從這些信息我可以知道，我的數(shù)據(jù)是最新的。而且我從202知道200確實(shí)掛了。

6、既然我的數(shù)據(jù)是最新的，那么我就不需要從其他節(jié)點(diǎn)拷貝數(shù)據(jù)了

這里跟raft不一樣，從raft的論文中，可以確定raft選為primary是必須要求數(shù)據(jù)最新的。但MongoDB選出的Primary，數(shù)據(jù)不一定要最新，只需要滿足一個(gè)約定條件即可（oplog落后10s以內(nèi)）。如果數(shù)據(jù)落后集群中的某個(gè)/些存活節(jié)點(diǎn)（這個(gè)情況一般出現(xiàn)在當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的priority比擁有更新數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)高的時(shí)候），在我對(duì)外提供寫服務(wù)前，我先把這些數(shù)據(jù)從其他節(jié)點(diǎn)從抓過(guò)來(lái)，應(yīng)用到我自己這里。但是我這個(gè)是有原則的，我不會(huì)那么貪婪，給我2s（catchUpTimeoutMillis）就好了。我能追上多少就追多少。如果時(shí)間到了，我還沒有完全追上咋辦呢，那也沒有辦法，讓這些節(jié)點(diǎn)把沒追上的數(shù)據(jù)回滾掉好了。

7、現(xiàn)在我的數(shù)據(jù)是最新的了，我開始作為Primary對(duì)外提供寫服務(wù)。你們把寫請(qǐng)求發(fā)過(guò)來(lái)吧~~~

也就是說(shuō)，并不是成為Primary后馬上就會(huì)提供寫服務(wù)，而是會(huì)有個(gè)追數(shù)據(jù)的過(guò)程。我覺得這個(gè)特性如果大家么有正確理解，很容易出現(xiàn)問(wèn)題。比如用戶設(shè)置了writeconcern是majority，在主從切換的場(chǎng)景下，可能還未寫到大多數(shù)節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求因?yàn)橹鲯炝朔祷厥。鋵?shí)這個(gè)數(shù)據(jù)會(huì)被持久化到新主上。而嚴(yán)格的raft不會(huì)出現(xiàn)這個(gè)情況。

以上用第一張圖大體介紹了選舉過(guò)程。然后每一點(diǎn)的仔細(xì)介紹時(shí)，我將MongoDB的SystemLog級(jí)別通過(guò)db.setLogLevel()從0設(shè)置為2，重演了一遍選舉。讓大家看到更多的細(xì)節(jié)。

最后安利下，網(wǎng)易蜂巢MongoDB云服務(wù)已經(jīng)重磅上線，蜂巢MongoDB由業(yè)界著名的數(shù)據(jù)庫(kù)專家姜承堯親自把關(guān)架構(gòu)設(shè)計(jì)，免費(fèi)提供售前技術(shù)支持。要知道姜大神的出臺(tái)費(fèi)可是業(yè)界最貴的：），歡迎大家注冊(cè)試用。有任何意見和建議，請(qǐng)隨時(shí)提出。

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