面试题：MongoDB副本集在灾难恢复中的基本作用

Question

请阐述MongoDB副本集在灾难恢复计划里扮演的基础角色，例如从数据冗余与高可用性方面进行说明，并解释副本集成员是如何协助实现灾难恢复的。

Answer 1

MongoDB副本集在灾难恢复计划中的基础角色

1. 数据冗余：
   • MongoDB副本集通过在多个节点（成员）上存储相同数据的副本，实现了数据冗余。主节点（Primary）负责处理所有写操作，然后将这些写操作的日志（oplog）同步到从节点（Secondary）。从节点通过应用这些oplog来保持与主节点数据的一致性。这样，即使某个节点发生故障，数据依然可以从其他节点获取，确保数据不会丢失。
2. 高可用性：
   • 副本集可以确保在主节点发生故障时，系统依然可用。当主节点出现故障，副本集内的选举机制会自动将一个从节点提升为新的主节点。这个过程对于应用程序来说是透明的，应用程序可以继续连接副本集进行读写操作，从而保证了系统的高可用性。在灾难场景下，例如硬件故障、网络分区等，副本集能够快速恢复服务，减少停机时间。

副本集成员协助实现灾难恢复的方式

1. 主节点：
   • 主节点是所有写操作的入口，它将写操作记录到oplog中。在正常运行时，主节点负责保证数据的一致性写入，并将这些操作传递给从节点。当发生灾难导致主节点故障时，它的角色会被其他从节点替代。
2. 从节点：
   • 从节点通过复制主节点的oplog来保持数据的最新状态。在灾难恢复过程中，如果主节点不可用，从节点可以参与选举竞争成为新的主节点。同时，从节点还可以用于分担读操作的负载，在灾难场景下，即使主节点故障，从节点依然可以提供数据读取服务，确保部分业务功能不受影响。
3. 仲裁节点：
   • 仲裁节点不存储数据，它的主要作用是在选举过程中参与投票。当主节点故障时，仲裁节点与其他副本集成员一起参与选举，决定哪个从节点将被提升为新的主节点。仲裁节点的存在有助于确保选举过程的公平性和可靠性，从而协助实现灾难恢复时主节点的平稳切换。