mongodb中提供了復制(Replication)機制，通過該機制可以幫助我們很容易實現讀寫分離方案，並支持災難恢復（服務器斷電）等意外情況下的數據安全。
在老版本(1.6)中，Mongo提供了兩種方式的復制：master-slave及replica pair模式（注:mongodb最新支持的replset復制集方式可看成是pair的升級版，它解決pair只能在兩個結點間同步的限制，支持多個結點同步且支持主從宕機時的自動切換, 在1.6版以後提供）。
利用前者，我們可以實現讀寫分離（主從復制模式），後者則支持當主服務器斷電情況下的集群中其它slave自動接管，並升級為主服務器。 並且如果後來的也出錯了，那麼master狀態將會轉回給第一個服務器（之前宕機但後來又恢復運行的服務器）。
同時mongodb支持使用安全認證（enable）。不管哪種replicate方式，只要在master/slave中創建一個能為各個database認識的用戶名/密碼即可。其認證過程如下：
slave先在local.system.users裡查找一個名為"repl"的用戶，找到後用它去認證master。如果"repl"用戶沒有找到，則使用local.system.users中的第一個用戶去認證。local數據庫和admin數據庫一樣，local中的用戶可以訪問整個db server。
下面介紹分別介紹一下這兩種復制的配置方式：
Master-Slave(主從)模式:
一個server可以同時為master和slave。一個slave可以有多個master（不推薦，可能會產生不可預期的結果）。
配置選項：
--master 以主服務器方式啟動
--slave 以從服務器方式啟動
--autoresync：自動重新sync，因為該操作會copy 主服務器上的所有document，比較耗時，在10分鐘內最多只會進行一次。
--oplogSize：指定master上用於存放更改的數據量，如果不指定，在32位機上最少為50M，在64位機上最少為 1G，最大為磁盤空間的5%。
--source 主服務器地址（與--slave組合使用）
--only 僅限於同步指定數據庫（下面示例為test庫）
--slavedelay 同步延時
下面是本人在本地為了測試方便所使用的配置參數
Master: IP->10.0.1.103
mongod --dbpath=d:mongodbdb --master --oplogSize 64
Slave: IP->10.0.4.210
mongod --dbpath=d:mongodbdb --slave --source 10.0.1.103:27017 --only test --slavedelay 100
補充：受限的master-master復制，這種模式對插入、查詢及根據_id進行的刪除操作都是安全的。但對同一對象的並發更新無法進行。Mongo 不支持完全的master-master復制，通常情況下不推薦使用master-master模式，但在一些特定的情況下master-master也可用。master-master也只支持最終一致性。配置master-master只需運行mongod時同時加上--master選項和 --slave選項。如下：
mongod --dbpath=d:mongodbdb --port 27017 --master --slave --source localhost:27018
mongod --dbpath=d:mongodbdb --port 27018 --master --slave --source localhost:27017
Replica pairs模式
以這種方式啟動後，數據庫會自動協商誰是master誰是slave。一旦一個數據庫服務器斷電，另一個會自動接管，並從那一刻起起為master。萬一另一個將來也出錯了，那麼master狀態將會轉回給第一個服務器。以這種復制方式啟動mongod的命令如下：
配置選項：
mongod --pairwith <remoteserver> --arbiter <arbiterserver>
--pairwith: remoteserver是pair裡的另一個server
--arbiter: arbiterserver是一個起仲裁作用的Mongo數據庫，用來協商pair中哪一個是master。arbiter運行在第三個機器上，利用“平分決勝制”決定在pair中的兩台機器不能聯系上對方時讓哪一個做master，一般是能同arbiter通話的那台機器做master。如果不加--arbiter選項，出現網絡問題時兩台機器都作為master。
注：可使用db.$cmd.findOne({ismaster:1})可以檢查當前哪一個database是master。
另外這種模式下的兩台機器只能滿足最終一致性。當replica pair中的一台機器完全掛掉時，需要用一台新的來代替。如(n1, n2)中的n2掛掉，這時用n3來代替n2。步驟如下：
1. 告訴n1用n3來代替n2：db.$cmd.findOne({replacepeer:1});
2. 重啟n1讓它同n3對話：mongod --pairwith n3 --arbiter <arbiterserver>
3. 啟動n3：mongod --pairwith n1 --arbiter <arbiterserver>。
在n3的數據沒有同步到n1前n3還不能做master，這個過程長短由數據量的多少決定。
了解了復制模式之後，還有一個問題需要介紹一下，不是就是本文中mongodb使用cap collection來存儲操作日志，並進而使用日志來復制(同步)結點間的數據，其中由主結點保存的操作的記錄叫做oplog(operation log的簡稱)。
Oplog存在一個叫local的特殊數據庫中，在oplog.$main集合。Oplog中的每一個文檔表示一個在主結點上執行的操作。文檔主要包括4塊內容，如下：
Ts:操作的時間戳。時間戳類型是一個用來跟蹤操作是何時執行的一種內部類型。它由4字節的時間戳和四字節的增量計數器組成。
Op:執行的操作的類型，大小為1字節。（例如，“i”代表insert,"u":update, "d":delete, "n":none無操作等）
Ns：執行操作的命名空間（集合名）
O：執行操作的文檔。對於插入，這是將要插入的文檔。
另外這種日志只保存會“改變數據庫狀態”的操作。查詢操作不會記錄在oplog中。
好了，了解這些知識之後，我們就來開始看一下如何調試master-slave模式的源碼，首先要在vs2010中打開mongod項目，並將啟動參數中設置如下：
--master --oplogSize 64 （master IP為10.0.1.103）
如下圖:
之後編譯該項目，啟動該主服務結點，如下：
接著我們可以在本地或另外一台機器上啟動一個slave結點：
mongod --dbpath=d:mongodbdb --slave --source 10.0.1.103:27017 --only test --slavedelay 100
下面介紹一下master（主服務端）的代碼執行流程。首先我們打開instance.cpp文件，找到下面方法：
//instance.cpp
// Returns false when request includes end
void assembleResponse( Message &m, DbResponse &dbresponse, const SockAddr &client ) {
......
if ( op == dbQuery ) {
if ( handlePossibleShardedMessage( m , &dbresponse ) )
return;
receivedQuery(c , dbresponse, m );
}
//服務端(master) 收到message執行相關查詢操作
else if ( op == dbGetMore ) {
if ( ! receivedGetMore(dbresponse, m, currentOp) )
log = true;
}
.....
}
&
