在任何服务系统中，要提供系统服务高可用，必须要解决单点故障及实现故障自动转移。mongodb的副本集提供了这样的功能，副本集由多个mongodb实例组成，其中一个为主，其他为从，解决了单点故障。另外主实例无法服务时，mongodb会重新选举主实例进行故障转移。
一、mongodb实例启动准备
下载解压
cd /usr/local
wget https://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-3.4.6.tgz
tar -xvf mongodb-linux-x86_64-3.4.6.tgz
mv mongodb-linux-x86_64-3.4.6 mongodb
设置环境
vim /etc/profile
export MONGODB_HOME=/usr/local/mongodb
export PATH=$MONGODB/bin:$PATH
source /etc/profile
由于这里搭建mongodb副本集，所以至少需要三个mongodb实例，两个数据实例，一个仲裁实例，首先创建三个数据目录
mkdir -p /data/mongodb1
mkdir -p /data/mongodb1/{log,conf}
touch /data/mongodb1/log/mongodb.log
mkdir -p /data/mongodb2
mkdir -p /data/mongodb2/{log,conf}
touch /data/mongodb2/log/mongodb.log
mkdir -p /data/mongodb3
mkdir -p /data/mongodb3/{log,conf}
touch /data/mongodb3/log/mongodb.log
创建配置文件，配置文件放在/data/mongodb1/conf/目录下，文件名为mongodb.conf，配置如下：
dbpath=/data/mongodb1
logpath=/data/mongodb1/log/mongodb.log
logappend=true
noprealloc=true
port=27011
fork=true
replSet=test
其他两个实例配置文件内容和位置一样，修改目录和端口就可以了，其他两个实例端口分别为：27012、27013。其中，replSet参数表示副本集名，三个实例必须配置一致。
二、启动实例
执行下面命令启动三个实例
mongod -f /data/mongodb1/conf/mongodb.conf
mongod -f /data/mongodb2/conf/mongodb.conf
mongod -f /data/mongodb3/conf/mongodb.conf
三个实例启动成功后，不代表副本集已经搭建成功了，还需要进行副本集初始化。
三、初始化副本集
连接任何一个实例进行初始化
mongo --port 27011
use admin
config={
_id:'test',
members:[
{_id:1, host:'localhost:27011',priority:2},
{_id:2, host:'localhost:27012',priority:1},
{_id:3, host:'localhost:27013',arbiterOnly:true}
]
}
rs.initiate(config)
上面执行成功后，可以使用rs.status()查看副本集当前状态。
上面配置文件中，_id:'test'表示副本集名称，与前面mongodb.conf配置文件中的replSet参数配置的名称要一致。
priority:2表示优先级，优先级越高，副本集初始化时会选举为主。arbiterOnly:true表示该实例为仲裁节点，不存储数据，只参与投票。
四、创建管理员用户和读写用户
连接到主实例，创建用户
mongo --port 27011
use admin
db.createUser({
user:'dba',
pwd:'dba',
roles:[{role:"userAdminAnyDatabase", db:"admin"}, {role:"readWriteAnyDatabase", db:"admin"}]
})
db.createUser({
user:'rd',
pwd:'rd',
roles:[{role:'readWrite', db:'test'}]
})
创建好后，可以使用show users查看所有创建的用户信息
五、为副本集增加权限认证
副本集采用keyfile文件来实现权限认证，并且副本集中的所有成员使用的keyfile必须一样。
# 生成keyfile文件
openssl rand -base64 90 > /data/mongodb1/conf/keyfile
cp /data/mongodb1/conf/keyfile /data/mongodb2/conf/keyfile
cp /data/mongodb1/conf/keyfile /data/mongodb3/conf/keyfile
另外需要注意，keyfile文件权限必须是X00，也就是说，不能给group和other成员分配任何权限，否则实例无法启动。
chmod 400 /data/mongodb1/conf/keyfile
chmod 400 /data/mongodb2/conf/keyfile
chmod 400 /data/mongodb3/conf/keyfile
生成好keyfile之后，将keyfile写入mongodb.conf配置文件中，在mongodb.conf配置文件中增加如下配置：
keyFile=/data/mongodb1/conf/keyfile
其他实例做同样修改，重启所有实例。
在配置文件中开启了keyFile，就不需要开启auth认证，因为开启keyFile，就默认开启了auth。
六、验证
连接主实例
mongo --port 27011
发现没有权限执行，使用db.auth('dba', 'dba')进行权限认证，再次执行就可以查看了。
创建一个数据库test，然后写入一些数据。
退出客户端重新连接，不认证无法进行数据库读写操作。
下面使用前面创建的rd读写用户来认证，发现认证失败。这是因为，rd用户是在admin库下面创建，所以必须要到admin库下面认证，mongodb下的用户是随着库走的。
下面连接到从实例上面，虽然用户已经认证可以了，但无法查看数据。
这是因为mongodb默认是从主节点读写数据的，副本节点上不允许读（更不能写入），但可以设置副本节点可以读，使用db.getMongo().setSlaveOk()命令就可以了。
七、PHP实现
首先连接主实例，在test库下面创建一个读写用户
# 登录管理员权限
use admin
db.auth('dba', 'dba')
# 切换到test库下创建用户
use test
db.createUser({
user:'test',
pwd:'test',
roles:[{role:'readWrite', db:'test'}]
})
php代码如下：
<?php
$m = new MongoClient(
"mongodb://test:test@192.168.99.100:27012,192.168.99.100:27011/test",
array(
'connectTimeoutMS' => 100,
'readPreference' => MongoClient::RP_PRIMARY_PREFERRED,
)
);
$db = $m->test;
$collection = $db->person;
$collection->insert(array(
'name' => 'li',
'age' => 22,
));
$cursor = $collection->find();
foreach ($cursor as $document) {
var_dump($document);
}
执行结果
最后，副本集的故障转移可以自行验证下。
