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  • MongoDB journal与oplog解惑

    journal

    journal 是 MongoDB 存储引擎层的概念,目前 MongoDB主要支持 mmapv1、wiredtiger、mongorocks 等存储引擎,都支持配置journal。

    MongoDB 所有的数据写入、读取最终都是调存储引擎层的接口来存储、读取数据,journal 是存储引擎存储数据时的一种辅助机制。

     默认情况下mongodb每100毫秒往journal文件中flush一次数据,不过这是在数据文件和journal文件处于同一磁盘卷上的情况,而如果数据文件和journal文件不在同一磁盘卷上时,默认刷新输出时间是30毫秒。不过这个毫秒值是可以修改的,可修改范围是2~300,值越低,刷新输出频率越高,数据安全度也就越高,但磁盘性能上的开销也更高。

    以wiredtiger 为例,如果不配置 journal,写入 wiredtiger 的数据,并不会立即持久化存储;而是每分钟会做一次全量的checkpoint(storage.syncPeriodSecs配置项,默认为1分钟),将所有的数据持久化。如果中间出现宕机,那么数据只能恢复到最近的一次checkpoint,这样最多可能丢掉1分钟的数据。

    所以建议「一定要开启journal」,开启 journal 后,每次写入会记录一条操作日志(通过journal可以重新构造出写入的数据)。这样即使出现宕机,启动时 Wiredtiger 会先将数据恢复到最近的一次checkpoint的点,然后重放后续的 journal 操作日志来恢复数据。

    journal文件是以“j._”开头命名的,且是append only的,如果1个journal文件满了1G大小,mongodb就会新创建一个journal文件来使用,一旦某个journal文件所记载的写操作都被使用过了,mongodb就会把这个journal文件删除。通常在journal文件所在的文件夹下,只会存在2~3个journal文件,除非你使用mongodb每秒都写入大量的数据。而使用 smallfiles 这个运行时选项可以将journal文件大小减至128M大小。

    MongoDB 里的 journal 行为 主要由2个参数控制,storage.journal.enabled 决定是否开启journal,storage.journal.commitInternalMs 决定 journal 刷盘的间隔,默认为100ms,用户也可以通过写入时指定 writeConcern 为 {j: ture} 来每次写入时都确保 journal 刷盘。

    oplog

    oplog 是 MongoDB 主从复制层面的一个概念,通过 oplog 来实现复制集节点间数据同步,客户端将数据写入到 Primary,Primary 写入数据后会记录一条 oplog,Secondary 从 Primary(或其他 Secondary )拉取 oplog 并重放,来确保复制集里每个节点存储相同的数据。

    oplog 在 MongoDB 里是一个普通的 capped collection,对于存储引擎来说,oplog只是一部分普通的数据而已。

    MongoDB 的一次写入

    MongoDB 复制集里写入一个文档时,需要修改如下数据

    1. 将文档数据写入对应的集合
    2. 更新集合的所有索引信息
    3. 写入一条oplog用于同步

    上面3个修改操作,需要确保要么都成功,要么都失败,不能出现部分成功的情况,否则

    1. 如果数据写入成功,但索引写入失败,那么会出现某个数据,通过全表扫描能读取到,但通过索引就无法读取
    2. 如果数据、索引都写入成功,但 oplog 写入不成功,那么写入操作就不能正常的同步到备节点,出现主备数据不一致的情况

    MongoDB 在写入数据时,会将上述3个操作放到一个 wiredtiger 的事务里,确保「原子性」。

    beginTransaction();
    writeDataToColleciton();
    writeCollectionIndex();
    writeOplog();
    commitTransaction();

    这里写图片描述 
    wiredtiger 提交事务时,会将所有修改操作应用,并将上述3个操作写入到一条 journal 操作日志里;后台会周期性的checkpoint,将修改持久化,并移除无用的journal。

    从数据布局看,oplog 与 journal 的关系

    这里写图片描述

    谁先写入??

    1. oplog 与 journal 是 MongoDB 里不同层次的概念,放在一起比先后本身是不合理的。
    2. oplog 在 MongoDB 里是一个普通的集合,所以 oplog 的写入与普通集合的写入并无区别。
    3. 一次写入,会对应数据、索引,oplog的修改,而这3个修改,会对应一条journal操作日志。
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/andy6/p/9835614.html
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