MongoDB一次节点宕机引发的思考

因此，在一个三节点的副本集中，其中两个备节点挂掉后，主节点会自动降备。 这样的设计主要是为了避免产生意外的数据不一致情况产生。

图- 主自动降备

第二个是_cancelAndRescheduleElectionTimeout_inlock函数，这里则是实现自动Failover的关键了，

它的逻辑中包含了一个选举定时器，代码如下：

void ReplicationCoordinatorImpl::_cancelAndRescheduleElectionTimeout_inlock() { 
 //如果上一个定时器已经启用了，则直接取消 
 if (_handleElectionTimeoutCbh.isValid()) { 
 LOG(4) << "Canceling election timeout callback at " << _handleElectionTimeoutWhen; 
 _replExecutor.cancel(_handleElectionTimeoutCbh); 
 _handleElectionTimeoutCbh = CallbackHandle(); 
 _handleElectionTimeoutWhen = Date_t(); 
 } 
 //仅支持3.2后的V1版本 
 if (!isV1ElectionProtocol()) { 
 return; 
 } 
 //仅备节点可执行 
 if (!_memberState.secondary()) { 
 return; 
 } 
 ... 
 //是否可以选举 
 if (!_rsConfig.getMemberAt(_selfIndex).isElectable()) { 
 return; 
 } 
 //检测周期，由 electionTimeout + randomOffset 
 //randomOffset是随机偏移量，默认为 0~0.15*ElectionTimeoutPeriod = 0~1.5s 
 Milliseconds randomOffset = _getRandomizedElectionOffset(); 
 auto now = _replExecutor.now(); 
 auto when = now + _rsConfig.getElectionTimeoutPeriod() + randomOffset; 
  
 LOG(4) << "Scheduling election timeout callback at " << when; 
 _handleElectionTimeoutWhen = when; 
 //触发调度，时间为 now + ElectionTimeoutPeriod + randomOffset 
 _handleElectionTimeoutCbh = 
 _scheduleWorkAt(when, 
 stdx::bind(&ReplicationCoordinatorImpl::_startElectSelfIfEligibleV1, 
 this, 
 StartElectionV1Reason::kElectionTimeout)); 
} 

上面代码展示了这个选举定时器的逻辑，在每一个检测周期中，定时器都会尝试执行超时回调，

而回调函数指向的是_startElectSelfIfEligibleV1，这里面就实现了主动发起选举的功能，

如果心跳响应成功，通过cancelAndRescheduleElectionTimeout调用将直接取消当次的超时回调(即不会发起选举)

如果心跳响应迟迟不能成功，那么定时器将被触发，进而导致备节点发起选举并成为新的主节点!

同时，这个回调方法(产生选举)被触发必须要满足以下条件：

1. 当前是备节点
2. 当前节点具备选举权限
3. 在检测周期内仍然没有与主节点心跳成功

这其中的检测周期略大于electionTimeout(10s)，加入一个随机偏移量后大约是10-11.5s内，猜测这样的设计是为了错开多个备节点主动选举的时间，提升成功率。

最后，将整个自动选举切换的逻辑梳理后，如下图所示：

图-超时自动选举

业务影响评估

副本集发生主备切换的情况下，不会影响现有的读操作，只会影响写操作。 如果使用3.6及以上版本的驱动，可以通过开启retryWrite来降低影响。

但是如果主节点是属于强制掉电，那么整个 Failover 过程将会变长，很可能需要在Election定时器超时后才被副本集感知并恢复，这个时间窗口会在12s以内。

此外还需要考虑客户端或mongos对于副本集角色的监视和感知行为。但总之在问题恢复之前，对于原主节点的任何读写都会发生超时。

因此，对于极为重要的业务，建议最好在业务层面做一些防护策略，比如设计重试机制。

（编辑：威海站长网）

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