副本集概念与搭建

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布欧-Lewyon

2026-05-15

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什么是副本集

副本集（Replica Set）是一组维护相同数据集的 mongod 实例，提供高可用和数据冗余。

节点角色

节点	默认角色	说明
Primary	读写	唯一可写的节点（默认）
Secondary	只读	从 Primary 同步数据
Arbiter	不存数据	仅参与选举投票
Hidden	不可见	隐藏节点，专用于报表/备份
Delayed	延迟同步	用于误操作恢复

搭建副本集

1. 启动节点

# 启动三个节点（生产环境至少 3 个）
mongod --replSet rs0 --port 27017 --dbpath /data/rs0-1 --bind_ip localhost
mongod --replSet rs0 --port 27018 --dbpath /data/rs0-2 --bind_ip localhost
mongod --replSet rs0 --port 27019 --dbpath /data/rs0-3 --bind_ip localhost

2. 初始化

// 连接任意节点，初始化
rs.initiate({
  _id: "rs0",
  members: [
    { _id: 0, host: "localhost:27017" },
    { _id: 1, host: "localhost:27018" },
    { _id: 2, host: "localhost:27019" }
  ]
})

// 查看副本集状态
rs.status()

// 查看当前配置
rs.conf()

3. 添加/删除节点

// 添加节点
rs.add("localhost:27020")
rs.addArb("localhost:27021")    // 添加仲裁节点

// 删除节点
rs.remove("localhost:27020")

// 配置节点优先级（优先级高的节点更容易被选为 Primary）
cfg = rs.conf()
cfg.members[0].priority = 2    // 最高
cfg.members[1].priority = 1
cfg.members[2].priority = 0    // 永远不会成为 Primary
rs.reconfig(cfg)

故障转移

// 模拟 Primary 故障
// 停止 Primary 节点
// 集群自动选举产生新的 Primary

// 查看当前 Primary
rs.isMaster()

// 手动降级（让当前 Primary 变为 Secondary）
rs.stepDown(60)    // 60 秒内不能成为 Primary

读写分离

// 默认：所有读写走 Primary

// 在连接字符串中设置 Read Preference
// mongodb://host1:27017,host2:27018,host3:27019/?replicaSet=rs0&readPreference=secondary

// 在 mongosh 中
db.getMongo().setReadPref("secondary")

// Read Preference 选项
// primary:       默认，全读 Primary
// primaryPreferred: 优先读 Primary，不可用时读 Secondary
// secondary:     全读 Secondary
// secondaryPreferred: 优先读 Secondary，不可用时读 Primary
// nearest:       读最近的节点

oplog

oplog（操作日志）是副本集复制的核心，存储在 local.oplog.rs：

// 查看 oplog 状态
use local
db.oplog.rs.find().sort({ $natural: -1 }).limit(1).pretty()

// 查看 oplog 大小
db.oplog.rs.stats().maxSize

// 查看延迟
rs.printSlaveReplicationInfo()

小结

副本集至少 3 个节点（或 2 个 + 1 个 Arbiter）保证高可用。
Primary 负责读写，Secondary 同步 oplog。
故障时自动选举新的 Primary（由大多数节点决定）。
读写分离：设置 readPreference 将读请求路由到 Secondary。
oplog 是复制的基础，大小有限——延迟太大会导致 Secondary 落后。