Replica Set?

• DB 시스템들은 저마다의 다중화 방법이 있다.
  Replica Set은 MongoDB에서 제공하는 다중화 방법의 첫발자국이라 할 수 있겠다.

• 홀로 설치된 DB시스템을 Standalone,
  여러 Standalone 시스템들에 role을 부여해서 그룹화 한 것을 Replica Set,
  다시 Replica Set들을 그룹화 한 것을 Shard Cluster라 한다.

오늘은 이 MongoDB의 Replica Set에 대해 알아보자.

레플리카 셋의 이점

• 고가용성

  : 메인 노드가 다운되면 대기중인 서브 노드가 자동으로 메인 역할을 대체

• 읽기 분산

  : 서브 노드로 READ 작업 부하를 분산

• 데이터 복구

  : 메인 노드에 장애 발생하여 데이터가 유실되어도,
  서브노드에 보관된 데이터로 복구 가능
  
  
  
  

Primary, Secondary, Arbiter

Replica Set 방법에선 3개의 노드를 최소 구성요건으로 본다.
그 이하로도 억지로 구성을 할 순 있겠지만 작업중에 에러를 맞딱뜨릴 확률이 높고, 본래의 목적인 안정성에도 부합하지 않는다.

• Primary : Read/Write, 사용자 응답을 담당하는 본체
• Secondary : Primary를 항시 복제하고, Primary가 다운되면 대신해서 Primary를 맡는다.
• Arbiter : 데이터를 저장하지 않는 Primary 선출을 위한 노드
  
  
  
  

작동방식

Primary에서 발생한 변경사항을 저장하는 oplog를 통해 Secondary에 데이터가 복제된다.
Primary 노드가 모종의 이유로 중단되면,
노드들간의 투표를 통해 가장 많은 표를 받은 노드가 Primary로 선출된다.

투표

투표는 우선순위, 데이터의 최신화정도 등에 영향을 받는다.

이 투표가 동률을 이루지 않기 위해 노드 수를 홀수로 두는 것이 권장되며,

짝수로 이루어질 경우 Arbiter 노드를 생성하여 과반수투표가 성립되도록 한다.

Replication Set 구성을 확인하는 명령어
rs.conf() 조회 결과 일부

rs.conf()
    {
      _id: 5,
      host: '192.168.123.456:27017',
      arbiterOnly: false, //Arbiter 아님
      buildIndexes: true,
      hidden: false,
      priority: 1,
      tags: {},
      secondaryDelaySecs: Long('0'),
      votes: 1 //투표권 가짐
    }

구성

• PSS
  : Primary - Secondary - Secondary
  Stand-by DB가 두 멤버나 있기 때문에 안정적인 구조

• PSA
  : Primary - Secondary - Arbiter
  PSS에 비해 상대적으로 안정성이 낮지만 최소한의 구성으로 높은 가용성을 유지할 수 있다.
  (Arbiter의 경우에는 data를 저장하지 않고, R/W 불가한 매우 가벼운 노드로써 시스템 자원을 많이 먹지 않는다.)

Secondary node는 자원이 허락한다면 50개까지 추가 구성할 수 있으며 그 중 7개까지만 투표권을 부여할 수 있다.

Read Preference

• 읽기부하 분산을 위한 방법.
• Secondary 노드로 읽기부하를 분산한다.
• Read Preference를 secondaryPreferred로 수정하면 작동한다. (클라이언트 URI 단에서 수정)

Write Concern

• 데이터 쓰기 작업의 일관성을 위한 설정
• 설정된 w의 값만큼 Replication에 데이터 복제가 완료된 뒤 사용자의 요청에 응답한다. 쓰기 작업의 안정성을 올릴 수 있지만 성능은 저하.

Read Concern

• 데이터 읽기 작업의 일관성을 위한 설정.
• 어떤 노드를 얼마나 최신인지 확인하여 읽을 것인지 정함.

명령어

• rs.status()
  : 상태 확인

• rs.conf()
  : 구성 확인

• rs.add("<ip>:<port>")
  : Replica Set에 멤버 추가
  ex: rs.add("192.168.123.456:27017")

• rs.remove("<ip>:<port>")
  : 멤버 삭제
  ex: rs.remove("192.168.123.456:27017")

• rs.stepDown()
  : 실행한 노드가 Primary면 Secondary로 전환

• rs.reconfig(config)
  : Replica Set 구성 변경

• rs.addArb("<ip>:<port>")
  : Replica Set에 Arbiter 추가

• rs.isMaster()
  : 현재 노드의 역할 확인

• rs.initiate({_id:})
  : ReplicaSet 설정 구성

• rs.printSecondaryReplicationInfo()
  : Lag상태 확인

• rs.printReplicationInfo()
  : oplog size 확인

Replica Set 멤버 구성 예문

rs.initiate(
	{
		_id : "rplSet1",
		members: [
			{ _id : 0, host : "192.168.123.456:27017" },
			{ _id : 1, host : "192.168.123.457:27018" },
			{ _id : 2, host : "192.168.123.458:27019", arbiterOnly:true }
		]
	}
)

config 수정 예문

var config = rs.config()
config.members[2].vote=0
rs.reconfig(config)