面试题：MongoDB副本集成员故障时的数据一致性处理

Question

当MongoDB副本集的一个成员发生故障，且故障期间有新的数据写入，在该成员恢复后，如何保证数据的一致性？请详细描述相关机制和操作步骤。

Answer 1

1. MongoDB副本集数据同步机制：
   • MongoDB副本集通过 oplog（操作日志）来保证数据一致性。主节点（Primary）将所有写操作记录到 oplog 中，从节点（Secondary）定期从主节点拉取 oplog 并应用这些操作，从而保持与主节点数据同步。
2. 故障成员恢复后的处理：
   • 自动同步：
     • 当故障成员恢复后，它会自动尝试与当前主节点进行同步。它会从主节点获取自己缺失的 oplog 部分。
     • 例如，如果故障期间主节点有数据写入，生成了新的 oplog 记录，恢复的节点会根据自己最后已知的 oplog 位置，请求主节点从该位置之后的 oplog 记录。
     • 恢复节点获取到 oplog 后，会按顺序应用这些操作，就像主节点执行写操作时一样，从而使自身数据与主节点保持一致。
   • 手动干预（特殊情况）：
     • 步骤一：确认节点状态
       • 可以使用 rs.status() 命令查看副本集的状态，确认恢复节点的状态。如果恢复节点长时间处于 RECOVERING 状态，可能存在同步问题。
     • 步骤二：强制重新同步
       • 如果自动同步出现问题，可以考虑强制该节点重新同步。首先将该节点从副本集中移除，使用 rs.remove("hostname:port") 命令（将 hostname:port 替换为实际故障恢复节点的地址和端口）。
       • 然后将该节点重新加入副本集，使用 rs.add("hostname:port") 命令。重新加入后，节点会重新进行完整的数据同步，从主节点获取全部数据（而不是仅同步故障期间缺失的部分），这可以确保数据一致性。不过这种方式可能在数据量较大时花费较长时间。