MongoDB Oplog详解

一、MongoDB oplog简介

MongoDB Oplog是MongoDB Primary节点和Secondary节点在复制建立期间和建立完成之后的复制介质，Primary节点中的所有写入操作都会被记录到MongoDB的Oplog中，然后从库会来主库一直拉取Oplog并应用到自己的数据库中。这样每个Secondary节点都有oplog，记录着从主节点复制过来的信息，所以每个成员都可以作为同步源给其它节点。

MongoDB Oplog是MongoDB副本集主从复制的纽带，类似于MySQL中的binlog日志。

（1）Oplog固定大小循环覆盖特点

MongoDB Oplog是local库下的一个固定集合。它是Capped collection，通俗意思就是它是固定大小，循环使用的。如下图：

（2）Oplog记录哪些操作？

需要重点强调的是oplog只记录改变数据库状态的操作。 比如，查询就不再存储在oplog中 。这是因为oplog只是作为从节点与主节点保持数据同步的机制。

存储在oplog中的操作也不是完全和主节点的操作一模一样的。这些操作在存储之前先要做 等释变换 ，也就是说，这些操作可以在从服务器端多次执行，只要顺序是对的，就不会有问题。 例如，使用“$inc”执行的增加更新操作，会被转换成“$set”操作。即：Oplog中一条操作，不管执行多少次效果都是一样的。

（3）Oplog增长速度

oplog是固定大小，他只能保存特定数量的操作日志，通常oplog使用空间的增长速度跟系统处理写请求的速度相当，如果主节点上每分钟处理1KB的写入数据，那么oplog每分钟大约也写入1KB数据。如果单次操作影响到了多个文档（比如删除了多个文档或者更新了多个文档）则oplog可能就会有多条操作日志。db.testcoll.remove() 删除了1000000个文档，那么oplog中就会有1000000条操作日志。如果存在大批量的操作，oplog有可能很快就会被写满了。

二、 副本集数据同步

（1）寻找同步源：

MongoDB默认是采取级联复制的架构，就是默认不一定选择主库作为自己的同步源，如果不想让其进行级联复制，可以通过chainingAllowed参数来进行控制。在级联复制的情况下，你也可以通过replSetSyncFrom命令来指定你想复制的同步源。所以这里说的同步源其实相对于从库来说就是它的主库。

（2）数据同步：

从节点第一次启动时，会对主节点数据进行完整的同步。从节点复制主节点上的每个文档，耗费的资源可想而知。同步完成后，从节点开始查询主节点的oplog并执行这些操作，以保证数据是最新的。

如果从节点的操作已经被主节点落下很远了，从节点就跟不上同步了。跟不上同步的从节点无法一直不断地追赶主节点，因为主节点oplog的所有操作都太“新”了。从节点发生了宕机或者疲于应付读取时就会出现这种情况。也会在执行完完整同步以后发生类似的事，因为只要同步时间太长，同步完成时，oplog可能已经滚了一圈了。（oplog循环覆盖）

从节点跟不上同步时，复制就会停下，从节点需要重新做完整的同步。可以用{"resync"：1}命令手动执行重新同步，也可以在启动从节点时使用--autoresync选项让其自动重新同步。重新同步代价高昂，所以要尽量避免，方法就是配置足够大的oplog。为了避免从节点跟不上，一定要确保主节点的oplog足够大，能存放相当长时间的操作记录。大的oplog显然会占用更多的磁盘空间，这就需要权衡一下，找个折中点（默认的oplog大小是剩余磁盘空间的5%）。

（3）级联复制和oplog被覆盖的案例

db.printSlaveReplicationInfo(); #查看slave状态

◆ source：从库的IP及端口
◆ syncedTo：当前的同步情况，延迟了多久等信息

rs.printReplicationInfo();  #查看 oplog 的状态，输出信息包括 oplog 日志大小，操作日志记录的起始时间

字段说明：

◆  source：从库的IP及端口
◆  configured oplog size： oplog集合大小
◆  log length start to end：oplog日志的启用时间段（预计窗口覆盖时间）
◆  oplog first event time：第一个事务日志的产生时间
◆  oplog last event time： 最后一个事务日志的产生时间
◆  now：现在的时间

三、Oplog相关操作

（1）查看当前的 Oplog 存储设置的大小

注：MongoDB3.6版本以上，支持动态调整oplog大小！！！

> use local
switched to db local
> db.oplog.rs.stats().maxSize
NumberLong("2684354560")

（2）查看 Oplog 最大大小和现在占用的大小，以及记录时长和时间 

db.getReplicationInfo()
{
	"logSizeMB" : 2560,
	"usedMB" : 0.03,
	"timeDiff" : 294447,
	"timeDiffHours" : 81.79,
	"tFirst" : "Tue May 25 2021 13:16:02 GMT+0800 (CST)",
	"tLast" : "Fri May 28 2021 23:03:29 GMT+0800 (CST)",
	"now" : "Fri May 28 2021 23:13:30 GMT+0800 (CST)"
}

（3）查询Oplog记录

> db.oplog.rs.find()
{ "ts" : Timestamp(1621920664, 1), "h" : NumberLong("1333385471532695391"), "v" : 2, "op" : "c", "ns" : "test.$cmd", "o" : { "create" : "test" } }
{ "ts" : Timestamp(1621920664, 2), "h" : NumberLong("7266820339789793167"), "v" : 2, "op" : "i", "ns" : "test.test", "o" : { "_id" : ObjectId("60ac8b98ac0244635504dc3e"), "name" : "gxs", "age" : 20 } }

# Oplog 的日志由 key value 组成。  
ts 的值： 表示该日志的时间戳
op 的值： i 表示 insert ，u 表示 update, d 表示 delete， c 表示的是 db cmd, db 表示声明当前数据库 (其中ns 被设置成为=>数据库名称+ '.')， n 表示 noop,,即空操作，其会定期执行以确保时效性
ns 的值： 表示操作所在的数据库和集合。
ui 的值： 表示当前登录用户的会话 id 值。
wall 的值: 表示该操作的执行时间，utc时间。
o 的值： 表示操作的内容，如果是插入，就会将插入的数据放到该位置。示例日志就是插入了一条数据{"_id" : ObjectId("60ac8b98ac0244635504dc3e"), "name" : "gxs", "age" : 20}

（4）更改副本集成员的 Oplog 大小

官网文档参考：https://docs.mongodb.com/v3.2/tutorial/change-oplog-size/

作者：UStarGao
链接：https://www.starcto.com/mongodb/75.html
部分来源：MongoDB中文社区、STARCTO
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

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