"Centos7环境下，使用mongodb 3.4.3版本构建高可用的集群，包含分片和副本集的设置。"
在构建MongoDB集群时，理解关键概念至关重要。MongoDB集群由多种组件构成，包括mongos、config server、shard server以及replica set。以下是这些组件的详细解释：
1. **mongos**: 这是数据库集群的入口点，充当客户端与分片之间的路由器。mongos接收所有查询并根据数据分布策略将它们转发至合适的分片。在生产环境中，推荐使用多个mongos实例以提供高可用性，以防单个实例故障。
2. **config server**: 配置服务器存储着集群的元数据，如分片信息和路由信息。当mongos启动时，它会从config server获取这些信息，并在config server发生变化时自动更新。同样，为了数据安全，建议使用多台config server，以防止数据丢失。
3. **shard server**: 分片服务器负责存储实际的数据，通过分片技术，数据被分割并均匀分布在多个服务器上，提高存储能力和处理能力。分片策略可以根据数据大小或哈希值进行，以实现数据的负载均衡。
4. **replica set**: 副本集是MongoDB中的数据冗余和容错机制。它包含一个主节点（primary）、一个或多个从节点（secondary）以及可能的仲裁节点。当主节点失败时，从节点可以接管成为新的主节点，确保服务不间断。副本集还提供了数据安全性，因为数据在多个节点间同步。
5. **仲裁者（Arbiter）**: 仲裁节点不存储数据，只参与选举过程，用于保持副本集中投票成员的奇数数量，以避免选举僵局。它们消耗的资源少，可以部署在非数据服务器上，增加集群的容错能力。
搭建MongoDB集群的步骤通常包括以下部分：
1. **环境准备**: 确保所有服务器系统（如CentOS 7.0）和IP地址（如192.168.176.161-163）的设置。
2. **安装MongoDB**: 在每台服务器上安装指定版本的MongoDB（如3.4.3）。
3. **端口分配**: 分配不同角色的服务器使用特定的端口，如mongos使用20000，config server使用21000，各shard server使用27001-27003。
4. **配置服务器**: 设置和启动config server集群，存储和管理分片信息。
5. **分片配置**: 初始化分片服务器，定义分片策略，并将数据分散到各个shard server。
6. **副本集配置**: 创建并配置replica sets，包括设置主从节点和仲裁节点。
7. **启动mongos**: 启动mongos实例，连接到config server，并开始处理客户端请求。
8. **测试和监控**: 确认集群运行正常，进行数据读写测试，同时设置监控和报警机制以保证高可用性。
通过以上步骤，可以构建一个高可用且具有分片和副本集功能的MongoDB集群，确保数据的安全性和服务的稳定性。在实际操作中，应根据具体业务需求和资源状况调整集群配置。
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