复写

冗余和数据可用性¶

复制提供冗余并提高 数据可用性。使用不同数据库服务器上的多个数据副本，复制可提供一定程度的容错能力，以防止丢失单个数据库服务器。

在某些情况下，复制可以提供更大的读取容量，因为客户端可以将读取操作发送到不同的服务器。在不同数据中心中维护数据副本可以提高数据本地性和分布式应用程序的可用性。您还可以维护其他副本以用于专用目的，例如灾难恢复，报告或备份。

在MongoDB中复制¶

副本集是一组mongod维护相同数据集的实例。一个副本集包含多个数据承载节点和一个仲裁器节点（可选）。在数据承载节点中，只有一个成员被视为主要节点，而其他节点则被视为次要节点。

所述主节点接收所有的写操作。副本集只能有一个能够确认与 写入有关的写入的主数据库。尽管在某些情况下，另一个mongod实例可能会暂时认为自己也是主要实例。 [1]主数据库在其操作日志（即oplog）中记录对其数据集的所有更改。有关主节点操作的更多信息，请参见“ 副本主集”。{ w: "majority" }

该次级复制初级的OPLOG和应用操作的数据集，使得次级数据集反映了主要的数据集。如果主要节点不可用，则符合条件的次要节点将进行选举以自行选举新的主要节点。有关辅助成员的更多信息，请参阅副本集辅助成员。

在某些情况下（例如您有一个主服务器和一个辅助服务器，但由于成本限制，禁止添加另一个辅助服务器），您可以选择将一个mongod实例作为仲裁器添加到副本集 。仲裁人参加 选举，但不保存数据（即不提供数据冗余）。有关仲裁器的更多信息，请参见副本集仲裁器。

一个仲裁器将永远的仲裁器而主可降级并成为一个次级和一个 次级选举过程中可能成为主。

异步复制¶

辅助节点复制主节点的操作日志，并将操作异步应用于其数据集。通过使次要节点的数据集反映主要节点的数据集，即使一个或多个成员失败，副本集也可以继续运行。

有关复制机制的更多信息，请参阅 副本集操作日志和副本集数据同步。

自动故障转移¶

当主节点与集合中的其他成员的通信electionTimeoutMillis时间超过配置的时间段（默认为10秒）时，合格的辅助节点将要求选举以提名自己为新的主节点。群集尝试完成新主数据库的选择并恢复正常操作。

副本集无法处理写入操作，直到选举成功完成。如果将副本集配置为在主副本处于脱机状态时在次副本上运行，则副本集可以继续提供读取查询 。

假设为default，则集群选择新的主节点之前的中值时间通常不应超过12秒。这包括将主要节点标记为不可用并致电并完成选举所需的时间。您可以通过修改复制配置选项来调整此时间段 。网络延迟之类的因素可能会延长完成副本集选举所需的时间，进而影响您的群集在没有主数据库的情况下可以运行的时间。这些因素取决于您的特定群集体系结构。replica configuration settingssettings.electionTimeoutMillis

将electionTimeoutMillis 复制配置选项从默认值10000（10秒）降低可导致更快地检测主要故障。但是，由于临时网络等待时间等因素，群集可能会更频繁地调用选举，即使主节点处于其他状态也是如此。这可能会导致增加回滚为 宽：1次的写操作。

您的应用程序连接逻辑应包括对自动故障转移和后续选举的容忍度。从MongoDB 3.6开始，MongoDB驱动程序可以检测到主数据库的丢失，并可以一次自动 重试某些写入操作，从而提供了自动故障转移和选择的其他内置处理：

• 与MongoDB 4.2兼容的驱动程序默认情况下启用可重试写入
• MongoDB 4.0和3.6兼容的驱动程序必须通过retryWrites=true在连接字符串中包含来显式启用可重试的写入。

有关副本集选择的完整文档，请参阅副本集选择。

要了解有关MongoDB的故障转移过程的更多信息，请参阅：

• 副本集选举
• 可重试写入
• 副本集故障转移期间的回滚

读取操作¶

读取首选项¶

默认情况下，客户端从主服务器[1]读取数据；但是，客户端可以指定读取首选项，以将读取操作发送到辅助对象。

异步复制到辅助数据库意味着从辅助数据库读取数据可能会返回不反映主数据库上数据状态的数据。

包含读取操作的多文档事务必须使用读取首选项primary。给定事务中的所有操作都必须路由到同一成员。

有关从副本集读取的信息，请参见“ 读取首选项”。

交易¶

从MongoDB 4.0开始，多文档事务可用于副本集。

包含读取操作的多文档事务必须使用读取首选项primary。给定事务中的所有操作都必须路由到同一成员。

在提交事务之前，在事务外部看不到在事务中进行的数据更改。

但是，当一个事务写入多个分片时，并非所有外部读取操作都需要等待已提交事务的结果在所有分片上可见。例如，如果提交了一个事务，并且在分片A上可以看到写1，但是在分片B上仍然看不到写2，则外部读处于读关注状态 "local"可以读取写1的结果而看不到写2。

更改流¶

从MongoDB 3.6开始，更改流可用于副本集和分片群集。更改流允许应用程序访问实时数据更改，而不会带来复杂性和拖延操作日志的风险。应用程序可以使用更改流来订阅一个或多个集合上的所有数据更改。

附加功能¶

副本集提供了许多选项来支持应用程序需求。例如，您可以在多个数据中心中部署具有成员的副本集，或通过调整members[n].priority某些成员的数量来控制选举的结果 。副本集还支持专用成员进行报告，灾难恢复或备份功能。

有关更多信息，请参见优先级0副本集成员， 隐藏副本集成员和 延迟副本集成员。