bug, it's a feature!" Happy replicating!

MongoDB - Replication

以下是原文翻译成繁體中文的内容：

# MongoDB - 副本製

你好，有志於數據庫的愛好者們！今天，我們將深入探討MongoDB副本製的迷人世界。作為你們友好的鄰居計算機科學老師，我很興奮能夠指導你們這次旅程。別擔心如果你是編程新手——我們將從基礎開始，逐步學習。那麼，來一杯咖啡（或者如果你喜歡，一杯茶），我們開始吧！

## 為什麼需要副本製？

想像你把所有珍貴的家庭照片都放在一個相冊裡。如果那個相冊損壞或丟失了，會怎麼樣？這個想法很可怕，對吧？這正是我們在數據庫中需要副本製的原因！

MongoDB的副本製就像製作那個相冊的多個副本，並將它們存放在不同的地方。以下為何它如此重要：

1. **高可用性**：如果一台服務器宕機，你的數據仍然可以從其他服務器訪問。
2. **數據安全性**：多個副本意味著即使一個副本損壞，你的數據也是安全的。
3. **提高讀取性能**：更多副本能夠實現分布式讀操作，使你的數據庫變得更快。
4. **災難恢復**：在發生重大災難時，你可以從其他位置恢復你的數據。

## MongoDB中的副本製如何工作

現在，讓我們了解MongoDB是如何實現這種副本製魔法的。MongoDB使用一個叫做"副本集"的概念。將副本集想像為包含相同數據的一組MongoDB服務器。

以下是一個簡單的圖表來幫助你形象化：

[主節點] /|\ / | \ / | \ / | \ [從節點][從節點]


1. **主節點**：這是接受所有寫操作的服務器。
2. **從節點**：這是主節點的副本。它們複製主節點的數據以保持最新。

當你將數據寫入主節點時，它會在它的"oplog"（操作日誌）中記錄這個操作。然後從節點複製這個oplog並將相同的操作應用到它們自己的數據上。

以下是一個簡單的伪代碼來說明這個過程：

```python
# 在主節點上
def write_data(data):
    store_data(data)
    log_operation(data)

# 在從節點上
while True:
    new_operations = fetch_new_operations_from_primary()
    for operation in new_operations:
        apply_operation(operation)

副本集特性

MongoDB的副本集帶來一些很酷的特性，讓我們的生活更輕鬆：

自動故障轉移：如果主節點故障，一個從節點將自動成為新的主節點。
自動恢復：當一個故障的節點重新上線時，它將自動與當前主節點同步。
靈活的配置：你可以在副本集中使用不同類型的節點，如隱藏節點或延遲節點。

我們來看看不同節點類型的表格：

節點類型	描述	使用場景
標準從節點	主節點的標準副本	一般副本和故障轉移
隱藏節點	對應用程序不可見	專門備份或報告
延遲節點	帶時間延遲複製數據	防止人為錯誤
裁決者	不持有數據，只在選舉中投票	保持節點數量為奇數

設置副本集

現在，讓我們親自動手設置一個副本集！我們將在本地機器上創建一個簡單的三節點副本集。

首先，創建三個獨立數據目錄：

mkdir -p /data/rs1 /data/rs2 /data/rs3

現在，啟動三個mongod實例：

mongod --replSet myrs --port 27017 --dbpath /data/rs1
mongod --replSet myrs --port 27018 --dbpath /data/rs2
mongod --replSet myrs --port 27019 --dbpath /data/rs3

連接到其中一個實例並初始化副本集：

rs.initiate({
   _id: "myrs",
   members: [
      { _id: 0, host: "localhost:27017" },
      { _id: 1, host: "localhost:27018" },
      { _id: 2, host: "localhost:27019" }
   ]
})

這段代碼創建了一個名為"myrs"的副本集，包含三個成員。rs.initiate()函數設置了副本集的配置。

向副本集添加成員

如果你稍後想要向你的副本集中添加更多成員，沒問題！MongoDB使得動態添加新成員變得非常容易。

以下是如何添加一個新成員：

rs.add("localhost:27020")

這個命令將一個運行在端口27020上的新成員添加到我們現有的副本集中。

如果需要，你也可以移除一個成員：

rs.remove("localhost:27020")

記住，在副本集中保持奇數個投票成員總是個好習慣。這有助於在選舉時選擇新的主節點。

以上就是MongoDB副本製的基礎知識。從理解我們為什麼需要副本製，到設置我們自己的副本集，我們已經走了很長一段路。

記住，熟能生巧。嘗試設置你自己的副本集，玩轉不同的配置，不要害怕犯錯誤。這是我們學習的方式！

正如我以前的數據庫教授常說的，"在數據的世界裡，冗余不是錯誤，它是特點！" 快樂地進行副本製吧！

Credits: Image by storyset