简介
Mongodb是时下流行的Nosql数据库，存储方式是文档式存储，并不是key-value形式。
参考CSDN的博客，在本地使用三种方式实际搭建mongo集群:
1.replica set
2.sharding
3.master-slaver
万丈高楼平地起，无论业务多复杂，架构多庞大，归根到底还是数据库本身各种功能的应用，理解了数据库的设计原理，数据存储形式，掌握了基本的功能应用，集群构建，数据流动抽取备份，到了实际工作场景中无非数据量更大，应用形式多样化，架构更庞大而已。
replica set
副本集，简单来说就是集群当中包含了多份数据，保证主节点挂掉，备节点能继续提供服务，备节点与主节点的数据一致，如图
Mongodb(M)表示主节点，Mongodb(S)表示备节点，Mongodb(A)表示仲裁节点，主备节点存储数据，仲裁节点不存储数据，客户端连接主备，不连接仲裁节点。
默认设置下，主节点提供所有增删改查服务，备节点不提供服务。可以设置read preference modes，让备节点提供查询服务来分担主节点的压力，客户端进行的数据查询请求会自动转到备节点。
仲裁节点本身不存储数据，主要作用是决定哪个备节点在主节点挂掉后提升为主节点。多个备节点仍然只需要一个仲裁节点，本文中即使一个备节点也需要仲裁节点，如果没有，主节点挂了备节点还是备节点。
集群设计
| 服务器 | 节点 |
|---|---|
| 192.168.3.7 | 主节点 |
| 192.168.3.8 | 备节点 |
| 192.168.3.9 | 仲裁节点 |
| 软件版本 | 下载地址 |
|---|---|
| mongodb-linux-x86_64-3.4.10 | 下载地址 |
实验过程
解压到指定目录，创建数据文件夹
tar xvf mongodb-linux-x86_64-3.4.10.tgz -C /usr/local
cd /usr/local
mv mongodb-linux-x86_64-3.4.10/ mongodb
mkdir -p /usr/local/mongodb/data/master
mkdir -p /usr/local/mongodb/data/slaver
mkdir -p /usr/local/mongodb/data/arbiter
三个目录分别对应主，备，仲裁节点
建立配置文件,起mongo
以下三个文件是三个节点的mongo启动参数文件，编辑好放在任何位置都可以，启动时按绝对路径指定即可
#master.conf
dbpath=/usr/local/mongodb/data/master
logpath=/usr/local/mongodb/log/master.log
pidfilepath=/usr/local/mongodb/master.pid
directoryperdb=true
logappend=true
replSet=testrs
bind_ip=192.168.3.7
port=27017
oplogSize=10000
fork=true
noprealloc=true
#slaver.conf
dbpath=/usr/local/mongodb/data/slaver
logpath=/usr/local/mongodb/log/slaver.log
pidfilepath=/usr/local/mongodb/slaver.pid
directoryperdb=true
logappend=true
replSet=testrs
bind_ip=192.168.3.8
port=27017
oplogSize=10000
fork=true
noprealloc=true
#arbiter.conf
dbpath=/usr/local/mongodb/data/arbiter
logpath=/usr/local/mongodb/log/arbiter.log
pidfilepath=/usr/local/mongodb/arbiter.pid
directoryperdb=true
logappend=true
replSet=testrs
bind_ip=1192.168.3.9
port=27017
oplogSize=10000
fork=true
noprealloc=true
参数解释：
dbpath：数据存放目录
logpath：日志存放路径
pidfilepath：进程文件，方便停止mongodb
directoryperdb：为每一个数据库按照数据库名建立文件夹存放
logappend：以追加的方式记录日志
replSet：replica set的名字
bind_ip：mongodb所绑定的ip地址
port：mongodb进程所使用的端口号，默认为27017
oplogSize：mongodb操作日志文件的最大大小。单位为Mb，默认为硬盘剩余空间的5%
fork：以后台方式运行进程
noprealloc：不预先分配存储
./mongod -f ../master.conf
./mongod -f ../slaver.conf
./mongod -f ../arbiter.conf
原博客这里并没有提到需要手动创建log文件夹，经过若干次各个节点若干次启动失败各种原因排查，最终确定在我搭建的环境里需要手动创建log文件夹，但是原博文和推送我博文的朋友他们搭建过程貌似都不需要，不得解，待议。
配置主，备，仲裁节点
./mongo 192.168.3.7:27018 #ip和port是某个节点的地址
>use admin
>cfg={_id:"testrs",members:[ {_id:0,host:'192.168.3.7:27017',priority:2}, {_id:1,host:'192.168.3.8:27017',priority:1},
{_id:2,host:'192.168.3.9:27017',arbiterOnly:true}] };
>rs.initiate(cfg) #使配置生效
现在基本上已经完成了集群的所有搭建工作。
测试方案:
一个是往主节点插入数据，从备节点查询到之前插入的数据.
二是停掉主节点，让备节点变成主节点提供服务。
三是恢复主节点，备节点也能恢复其备的角色，而不是继续充当主的角色。二和三都可以通过rs.status()命令实时查看集群的变化
sharding
和Replica Set类似，都需要一个仲裁节点，但是Sharding还需要配置节点和路由节点。就三种集群搭建方式来说，这种是最复杂的。部署图如下：
非常简单，懒得配了，看文档都能想到所有的具体操作和屏幕输出还有最后的结果，如果工作用到现搭就行了，有兴趣的自己去简介的原博客地址去撸一遍。
master-slaver
这个是最简答的集群搭建，严格来说不能算是集群，只能说是主备。并且官方已经不推荐这种方式，简单的介绍下，搭建方式相对简单。
./mongod --master --dbpath /data/masterdb/ #主节点
./mongod --slave --source <masterip:masterport> --dbpath /data/slavedb/ 备节点
只要在主节点和备节点上分别执行这两条命令，Master-Slaver就算搭建完成了。我没有试过主节点挂掉后备节点是否能变成主节点，不过既然官方已经不推荐了，了解即可。
三种集群搭建方式首选
Replica Set，只有真的是大数据，Sharding才能显现威力，毕竟备节点同步数据是需要时间的。Sharding可以将多片数据集中到路由节点上进行一些对比，然后将数据返回给客户端，Replica Set的ips在数据达到1400w条时基本能达到1000左右，而Sharding在300w时已经下降到500ips，mongodb吃内存的问题，解决办法只能通过ulimit来控制内存使用量，但是如果控制不好的话，mongodb会挂掉
mongo数据库工作原理
MongoDB使用的是内存映射存储引擎，它会把磁盘IO操作转换成内存操作，如果是读操作，内存中的数据起到缓存的作用，如果是写操作，内存还可以把随机的写操作转换成顺序的写操作，总之可以大幅度提升性能。MongoDB并不干涉内存管理工作，而是把这些工作留给操作系统的虚拟缓存管理器去处理，这样的好处是简化了MongoDB的工作，但坏处是你没有方法很方便的控制MongoDB占多大内存，事实上MongoDB会占用所有能用的内存，所以最好不要把别的服务和MongoDB放一起。
出于某些原因，你可能想释放掉MongoDB占用的内存，不过前面说了，内存管理工作是由虚拟内存管理器控制的，所以
1.重启服务
2.调整内核参数drop_caches systemctl vm.drop_caches=3
3.使用MongoDB内置的closeAllDatabases命令
可以通过mongo命令行来监控MongoDB的内存使用情况
db.serverStatus().mem
这篇博客简单介绍下怎么使用，具体技术细节服务库架构应用场景等我深入研究回来补上。