MongoDB系统库

本文基于MongoDB社区版 3.4.21、3.6.12、4.0.11，WT引擎。

一、单节点

单节点启动后会有admin、config、local三个库（3.4没有config库）

1、admin库

当Mongod启用auth选项时，用户需要创建数据库帐号，访问时根据帐号信息来鉴权，而数据库帐号信息就存储在admin数据库下。
三个版本单节点都是默认只有 system.version 集合。
另外还会有下面两个集合：

db.getCollectionNames()
[ "system.users", "system.version" ]

• system.version：authSchema的版本信息
• system.users：数据库帐号信息
• system.roles：用户创建的自定义的角色

2、config库

单节点只有system.sessions集合（3.6和4.0）

db.getCollectionNames()
[ "system.sessions" ]

> db.system.sessions.find().pretty()
{
    "_id" : {
        "id" : UUID("d491010e-3998-4256-b17e-86e2ced4c12f"),
        "uid" : BinData(0,"47DEQpj8HBSa+/TImW+5JCeuQeRkm5NMpJWZG3hSuFU=")
    },
    "lastUse" : ISODate("2019-07-31T07:56:33.202Z")
}

3、local库

单节点只有startup_log集合

{
  "_id" : "<string>",
  "hostname" : "<string>",
  "startTime" : ISODate("<date>"),
  "startTimeLocal" : "<string>",
  "cmdLine" : {
        "dbpath" : "<path>",
        "<option>" : <value>
  },
  "pid" : <number>,
  "buildinfo" : {
        "version" : "<string>",
        "gitVersion" : "<string>",
        "sysInfo" : "<string>",
        "loaderFlags" : "<string>",
        "compilerFlags" : "<string>",
        "allocator" : "<string>",
        "versionArray" : [ <num>, <num>, <...> ],
        "javascriptEngine" : "<string>",
        "bits" : <number>,
        "debug" : <boolean>,
        "maxBsonObjectSize" : <number>
  }
}

集合里每个字段含义：

_id：包含主机名和毫秒记录的启动开始时间
hostname：主机名
startTime：启动时间，ISODate（零时区）
startTimeLocal：启动时间，当前时区
cmdLine：mongod运行时的参数和值
pid：进程id
buildinfo：有关构建环境和编译mongod的信息

二、副本集

副本集配置启动后会有admin、config、local三个库（3.4没有config库）

1、admin库

和单节点一样，也是有三个集合

• system.version：authSchema的版本信息
• system.users：数据库帐号信息
• system.roles：用户创建的自定义的角色
• system.profile：记录慢查询
  没有新建任意user前，3.4、3.6执行命令show dbs会报错，4.0不显示数据

3.6、4.0还有另外一个集合：

• system.keys

system.profile集合：
固定大小，可开启和关闭，有三个级别：

    0：分析器关闭，不收集数据，默认级别
    1：记录超过slowms值的操作，默认100ms
    2：记录所有操作

3.6和4.0可以在每个数据库上开启profile，在哪个库开启就会在哪个库里生成system.profile文件

db.getProfilingStatus() 查看profile状态
db.setProfilingLevel(2) 设置级别
db.setProfilingLevel(1,200) 设置级别和时间

> db.system.profile.find().sort({$natrual: -1}).pretty()
{
    "op" : "insert",                         #操作类型
    "ns" : "admin.system.keys",     #操作集合
    "command" : {                           #如果操作是一个command，则command语句记录在此
        "insert" : "system.keys",
        "bypassDocumentValidation" : false,
        "ordered" : true,
        "documents" : [               #操作的文档内容
            {
                "_id" : NumberLong("6720157387556126721"),
                "purpose" : "HMAC",
                "key" : BinData(0,"+b1y3EEiAotQVRbepLmbm1rmJd4="),
                "expiresAt" : Timestamp(1572434570, 0)
            }
        ],
        "writeConcern" : {              #写关注
            "w" : "majority",
            "wtimeout" : 60000
        },
        "$db" : "admin"
    },
    "ninserted" : 1,                #此次操作插入的文档数
    "keysInserted" : 1,             
    "numYield" : 0, 
    "locks" : {                         #操作过程中产生的锁
        "Global" : {                    #全局锁
            "acquireCount" : {         #请求锁的次数 
                "r" : NumberLong(5),
                "w" : NumberLong(5)
            }
        },
        "Database" : {
            "acquireCount" : {
                "w" : NumberLong(2),
                "W" : NumberLong(3)
            }
        },
        "Collection" : {
            "acquireCount" : {
                "w" : NumberLong(2)
            }
        },
        "oplog" : {
            "acquireCount" : {
                "w" : NumberLong(2)
            }
        }
    },
    "responseLength" : 214,     #结果返回的大小，单位是Bytes
    "protocol" : "op_msg",         
    "millis" : 1086,
    "ts" : ISODate("2019-08-01T11:22:51.902Z"),     
    "client" : "",
    "allUsers" : [ ],
    "user" : ""
}

system.keys集合：需要__system角色打开

> db.system.keys.find()
{ "_id" : NumberLong("6720157387556126721"), "purpose" : "HMAC", "key" : BinData(0,"+b1y3EEiAotQVRbepLmbm1rmJd4="), "expiresAt" : Timestamp(1572434570, 0) }
{ "_id" : NumberLong("6720157387556126722"), "purpose" : "HMAC", "key" : BinData(0,"OABX4QZU3C6sdOI3EKj2LlQtkyE="), "expiresAt" : Timestamp(1580210570, 0) }

2、config库

3.4没有这个库；
3.6和4.0有这两个集合：

• system.sessions
• transactions
  system.sessions集合：需要__system角色打开

> db.system.sessions.find()
{ "_id" : { "id" : UUID("312b809d-f803-4337-9b20-69c4e2210111"), "uid" : BinData(0,"Y5mrDaxi8gv8RmdTsQ+1j7fmkr7JUsabhNmXAheU0fg=") }, "lastUse" : ISODate("2019-08-01T12:46:58.830Z"), "user" : { "name" : "root@admin" } }
{ "_id" : { "id" : UUID("e506aabc-2e42-4c5c-bf27-ff422acbe821"), "uid" : BinData(0,"+4UbpPFz9hCPjjdCpxi6Q3h1xgS8xiPKP9i/uOd1Z6w=") }, "lastUse" : ISODate("2019-08-01T12:57:21.953Z"), "user" : { "name" : "root1@admin" } }

3、local库

local数据库里的内容不会同步到副本集里其他节点上去；主要存储副本集的配置信息、oplog信息。
3.4和3.6都有集合：

• me
• oplog.rs
• replset.election
• replset.minvalid
• startup_log
• system.profile
• system.replset

3.6还有集合：

• system.rollback.id

4.0的全部集合：

• oplog.rs
• replset.election
• replset.minvalid
• replset.oplogTruncateAfterPoint
• startup_log
• system.profile
• system.replset
• system.rollback.id
  以下对各个集合进行说明.

me集合：

> db.me.find()
{ "_id" : ObjectId("5d42cb567bcca6fdecc4712a"), "host" : "vm1" }

oplog.rs：存储oplog的固定大小集合
replset.election集合：

> db.replset.election.find()
{ "_id" : ObjectId("5d42cb897bcca6fdecc471bd"), "term" : NumberLong(1), "candidateIndex" : NumberLong(0) }

replset.minvalid集合：内部使用，跟踪复制状态

> db.replset.minvalid.find()
{ "_id" : ObjectId("5d42a86c34683d5c080e38af"), "ts" : Timestamp(0, 0), "t" : NumberLong(-1) }

startup_log集合：和单节点一样
system.replset集合：副本集的配置信息，和使用rs.conf()命令看到的一样

{
  _id: <string>,
  version: <int>,
  protocolVersion: <number>,
  writeConcernMajorityJournalDefault: <boolean>,
  configsvr: <boolean>,
  members: [
    {
      _id: <int>,
      host: <string>,
      arbiterOnly: <boolean>,
      buildIndexes: <boolean>,
      hidden: <boolean>,
      priority: <number>,
      tags: <document>,
      slaveDelay: <int>,
      votes: <number>
    },
    ...
  ],
  settings: {
    chainingAllowed : <boolean>,
    heartbeatIntervalMillis : <int>,
    heartbeatTimeoutSecs: <int>,
    electionTimeoutMillis : <int>,
    catchUpTimeoutMillis : <int>,
    getLastErrorModes : <document>,
    getLastErrorDefaults : <document>,
    replicaSetId: <ObjectId>
  }
}

各个字段的含义：

_id：副本集的名字，无法修改
version：修改迭代次数
configsvr：指示复制集是否用于分片集群的配置server
protocolVersion：副本集协议版本，默认为1，3.2及以前为0
writeConcernMajorityJournalDefault：true if protocolVersion is 1 and false if protocolVersion is 0；跟写关注有关
members：副本集成员信息，存储形式是没有索引的数组。
           members[n].arbiterOnly：是否是仲裁节点
           members[n].buildIndexes：只能在添加节点时设置此值。有查询就要设置为true。一般只有满足1.只执行mongodump备份2.没有查询3.索引的创建和维护使主机负载过重才会设置为false，设置为false，必须设置members[n].priorityto为0否则添加节点报错。
           members[n].hidden：是否是隐藏节点
           members[n].priority：优先级，0~1000，数字越大优先级越高。仲裁节点为0。
           members[n].slaveDelay：应该滞后的秒数，用于延迟节点
           members[n].votes：0或1，仲裁节点总是为1
settings：副本集的配置选项
            chainingAllowed：为true，副本集允许secondary节点从其他的副本集节点复制；为false，只能从主复制
            getLastErrorDefaults：写关注默认写入设置参数，如cfg.settings.getLastErrorDefaults = { w: "majority", wtimeout: 5000 }
            heartbeatTimeoutSecs：副本集成员等待彼此成功心跳的秒数，超过此时间则标记为无法访问，仅在protocolVersion为0时使用
           electionTimeoutMillis：和heartbeatTimeoutSecs类似，单位毫秒，仅在protocolVersion为1时使用
           catchUpTimeoutMillis：默认-1
           catchUpTakeoverDelayMillis：默认30000毫秒
           heartbeatIntervalMillis：心跳频率，单位毫秒
           replicaSetId：初始化副本集时自动创建，无法修改

system.rollback.id集合：需要__system角色才可以打开

> db.system.rollback.id.find()
{ "_id" : "rollbackId", "rollbackId" : 1 }

replset.oplogTruncateAfterPoint集合：
When we kill a secondary, we check some invariants in the minValid document. We should extend these to the oplogTruncateAfterPoint.

注意：

重要的数据千万不要存储在local数据库中，否则当一个节点故障时，存储在local里的数据就会丢失