面试题：MongoDB读关注与集群级别持久性 - 中等难度

Question

在MongoDB中，简述读关注（read concern）的不同级别，以及它们如何与集群级别的持久性保证相关联？例如，Local读关注级别在集群持久性方面意味着什么？

Answer 1

读关注级别

1. Local：
   • 含义：读取从本地节点返回的最新数据，不保证数据已经复制到其他节点。这意味着从当前操作的节点读取数据，而不管这些数据是否已经同步到其他副本集成员。
   • 与集群持久性关联：Local读关注级别不关心数据在集群中的持久性。即使数据尚未传播到其他节点，该节点上的数据也会被读取。例如，在副本集中主节点上写入数据后，立即使用Local读关注在主节点读取，可以读到新写入的数据，即使这些数据还未被复制到从节点。
2. Available：
   • 含义：读取任何可用节点上的数据，不考虑数据的一致性或持久性。这个级别适用于读取可能陈旧但仍然可用的数据的场景，例如在网络分区等情况下，即使部分节点的数据可能不是最新的，也能读取。
   • 与集群持久性关联：不依赖于集群的持久性保证。它更侧重于在各种情况下（包括节点故障、网络问题等）能够获取到数据，而不关心数据是否是最新的或已经持久化到足够多的节点。
3. Primary：
   • 含义：只从主节点读取数据，确保读取到最新提交的数据。因为主节点是接收写入操作并协调复制的节点，从主节点读取能保证获取到集群中最新的已提交数据。
   • 与集群持久性关联：依赖于主节点的持久性。主节点在接收到写入操作并将其持久化到磁盘（根据其自身的持久性配置，如journaling等）后，从主节点读取就可以获取到最新的数据。但是，如果主节点发生故障且数据尚未完全复制到从节点，可能会导致数据丢失，此时使用Primary读关注就无法读取到丢失的数据。
4. PrimaryPreferred：
   • 含义：优先从主节点读取数据，但如果主节点不可用，则从从节点读取。这样在主节点正常时能保证读取到最新数据，主节点故障时也能从从节点获取数据（尽管可能不是最新的）。
   • 与集群持久性关联：当从主节点读取时，依赖主节点的持久性保证；当主节点不可用从从节点读取时，数据的持久性取决于从节点与主节点的同步情况。如果从节点同步延迟，读取到的数据可能不是最新的已持久化数据。
5. Secondary：
   • 含义：只从从节点读取数据。这适用于对读取性能要求较高，对数据实时性要求不高的场景，因为从节点可以分担读负载。
   • 与集群持久性关联：依赖于从节点与主节点的同步程度。从节点通过复制主节点的数据来保持一致性，但由于网络延迟等原因，从节点的数据可能滞后于主节点。所以从从节点读取的数据可能不是最新的已持久化数据，数据的持久性取决于从节点成功复制并持久化主节点数据的情况。
6. SecondaryPreferred：
   • 含义：优先从从节点读取数据，但如果所有从节点都不可用，则从主节点读取。这样可以尽量利用从节点分担读负载，同时在从节点不可用时仍能获取数据。
   • 与集群持久性关联：当从从节点读取时，数据持久性依赖于从节点与主节点的同步情况；当从主节点读取时，依赖主节点的持久性保证。
7. Majority：
   • 含义：读取的数据已被复制到大多数节点（超过一半的副本集成员）。这提供了较高的数据一致性和持久性保证，因为只有当数据被复制到大多数节点后才会被读取。
   • 与集群持久性关联：与集群的多数节点持久性紧密相关。MongoDB通过确保数据被写入到大多数节点来保证数据的持久性。使用Majority读关注级别，只有当数据在大多数节点上持久化后才能被读取，降低了数据丢失的风险。例如，在一个包含5个节点的副本集中，至少3个节点成功持久化数据后，才能通过Majority读关注读取到该数据。