MongoDb testare uguaglianza di 2 campi sulla stessa collection dati

Per eseguire una comparazione tra 2 campi stessa collection occorre usare una aggregation con una project.

Esempio

 

/* 1 */
{
    "_id" : ObjectId("5fae54de75f12730010c3d0c"),
    "first_name" : "MArio",
    "address" : {
        "state" : "ITALIA",
        "city" : "ROMA"
    },
    "nome" : "MArio",
    "ssn" : 12.0
}

/* 2 */
{
    "_id" : ObjectId("5fae550c75f12730010c3d0d"),
    "first_name" : "GINO",
    "address" : {
        "state" : "ITALIA",
        "city" : "MILANO"
    },
    "nome" : "PINO",
    "ssn" : 13.0
}

Se vogliamo tirar fuori solo i record con campo first_name uguale a nome dobbiamo fare in questo modo:

db.people.aggregate([{
    $project : {
        "CONDITION" : {
            $eq : ["$first_name", "$nome"] 
        },
        "document" : "$$ROOT"   
    }
}, {
    $match : {
        "CONDITION":true
    }
}]);

Maven project export jar con libererie esterne al jar

Tramite le seguenti impostazioni nel file pom.xml è possibile ottenere l'export del jar inserendo nel classpath del manifest la referenza alle librerie esterne.

Vediamo un esempio semplice :

<plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-dependency-plugin</artifactId>
                <executions>
                    <execution>
                        <id>copy-dependencies</id>
                        <phase>prepare-package</phase>
                        <goals>
                            <goal>copy-dependencies</goal>
                        </goals>
                        <configuration>
                            <outputDirectory>${project.build.directory}/lib</outputDirectory>
                            <overWriteReleases>false</overWriteReleases>
                            <overWriteSnapshots>false</overWriteSnapshots>
                            <overWriteIfNewer>true</overWriteIfNewer>
                        </configuration>
                    </execution>
                </executions>
            </plugin>

            <plugin>
                <groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
                <artifactId>maven-jar-plugin</artifactId>
                <configuration>
                    <archive>
                        <manifest>
                            <mainClass>logbackSample.TestLog</mainClass>
                            <addClasspath>true</addClasspath>
                            <classpathPrefix>lib</classpathPrefix>
                        </manifest>
                    </archive>
                </configuration>
            </plugin>

In questo modo nel jar prodotto vediamo che sarà creata una cartella lib con tutte le librerie del progetto, mentre il manifest interno al jar avrà i seguenti valori:

Manifest-Version: 1.0

Archiver-Version: Plexus Archiver

Built-By: userdev

Class-Path: lib/logback-classic-1.0.13.jar lib/logback-core-1.0.13.jar

  lib/slf4j-api-1.7.5.jar

Created-By: Apache Maven 3.3.9

Build-Jdk: 1.8.0_72

Main-Class: logbackSample.TestLog

Replica set chaining

Con il termine replica set chaining in mongodb si intende la possibilità di fare in modo che i nodi secondari possano sincronizzarsi da altri secondari e non sempre e solo dal primario, come accadeva nelle versioni precedenti alla 2.2.
Il motivo dell'abilitazione di default del replica set chaining è quello di evitare un sovraccarico di richieste al nodo primario, infatti al momento (versione 3.2) di default il comportamento prevede che ogni nodo si sincronizzi automaticamente con quello più vicino a livello di ping.
Vediamo ora come è possibile modificare la sincronia da un membro all'altro in una replica set.
Possiamo accedere alla console con il comando

mongo --nodb

Quindi istanziare l'oggetto ReplSetTest

 var test=new ReplSetTest({name:"prova",nodes:3});

Quindi facciamo partire la replica con il comando

 test.startSet();

Ora inizializziamo l'ambiente con il comando

 test.initiate();  

Di default i 3 server sono stati fatti partire sulle porte 30001 30002 e 30003.
Se ci connettiamo alla 30001 nel mio caso vedo che si tratta del primary, l'output del comando rs.status() è il seguente:

prova:PRIMARY> rs.status();
{
    "set" : "prova",
    "date" : ISODate("2016-03-05T16:21:07.306Z"),
    "myState" : 1,
    "members" : [
        {
            "_id" : 0,
            "name" : "csciandrone-HP-Pavilion-Notebook:31000",
            "health" : 1,
            "state" : 1,
            "stateStr" : "PRIMARY",
            "uptime" : 355,
            "optime" : Timestamp(1457194861, 2),
            "optimeDate" : ISODate("2016-03-05T16:21:01Z"),
            "electionTime" : Timestamp(1457194638, 1),
            "electionDate" : ISODate("2016-03-05T16:17:18Z"),
            "configVersion" : 1,
            "self" : true
        },
        {
            "_id" : 1,
            "name" : "csciandrone-HP-Pavilion-Notebook:31001",
            "health" : 1,
            "state" : 2,
            "stateStr" : "SECONDARY",
            "uptime" : 232,
            "optime" : Timestamp(1457194861, 2),
            "optimeDate" : ISODate("2016-03-05T16:21:01Z"),
            "lastHeartbeat" : ISODate("2016-03-05T16:21:06.963Z"),
            "lastHeartbeatRecv" : ISODate("2016-03-05T16:21:06.970Z"),
            "pingMs" : 0,
            "syncingTo" : "csciandrone-HP-Pavilion-Notebook:31000",
            "configVersion" : 1
        },
        {
            "_id" : 2,
            "name" : "csciandrone-HP-Pavilion-Notebook:31002",
            "health" : 1,
            "state" : 2,
            "stateStr" : "SECONDARY",
            "uptime" : 232,
            "optime" : Timestamp(1457194861, 2),
            "optimeDate" : ISODate("2016-03-05T16:21:01Z"),
            "lastHeartbeat" : ISODate("2016-03-05T16:21:06.963Z"),
            "lastHeartbeatRecv" : ISODate("2016-03-05T16:21:06.966Z"),
            "pingMs" : 0,
            "syncingTo" : "csciandrone-HP-Pavilion-Notebook:31000",
            "configVersion" : 1
        }
    ],
    "ok" : 1
}

Ho visto che questa situazione si verifica solo dopo aver inserito almeno un record sul primario, altrimenti la proprietà syncingTo indicava che non era ancora possibile sincronizzarsi ad alcun nodo.

Possiamo vedere quindi che entrambi i secondari si sincronizzano dal primario.
Per cambiare questo comportamento dobbiamo connetterci ad un secondario
Verifichiamo la configurazione della replica set, in particolare che il chaining sia correttamente abilitato come previsto da default:

prova:SECONDARY> var status=rs.conf();
prova:SECONDARY> status
{
    "_id" : "prova",
    "version" : 1,
    "members" : [
        {
            "_id" : 0,
            "host" : "csciandrone-HP-Pavilion-Notebook:31000",
            "arbiterOnly" : false,
            "buildIndexes" : true,
            "hidden" : false,
            "priority" : 1,
            "tags" : {
               
            },
            "slaveDelay" : 0,
            "votes" : 1
        },
        {
            "_id" : 1,
            "host" : "csciandrone-HP-Pavilion-Notebook:31001",
            "arbiterOnly" : false,
            "buildIndexes" : true,
            "hidden" : false,
            "priority" : 1,
            "tags" : {
               
            },
            "slaveDelay" : 0,
            "votes" : 1
        },
        {
            "_id" : 2,
            "host" : "csciandrone-HP-Pavilion-Notebook:31002",
            "arbiterOnly" : false,
            "buildIndexes" : true,
            "hidden" : false,
            "priority" : 1,
            "tags" : {
               
            },
            "slaveDelay" : 0,
            "votes" : 1
        }
    ],
    "settings" : {
        "chainingAllowed" : true,
        "heartbeatTimeoutSecs" : 10,
        "getLastErrorModes" : {
           
        },
        "getLastErrorDefaults" : {
            "w" : 1,
            "wtimeout" : 0
        }
    }
}

Come possiamo vedere la proprietà chainingAllowed è settata a true.
Ora vediamo come cambiare la sincronizzazione:

prova:SECONDARY> rs.syncFrom("csciandrone-HP-Pavilion-Notebook:31001")
{
    "syncFromRequested" : "csciandrone-HP-Pavilion-Notebook:31001",
    "prevSyncTarget" : "csciandrone-HP-Pavilion-Notebook:31000",
    "ok" : 1
}


Quindi facendo rs.status() possiamo verificare che adesso il secondario sulla porta 31002 si sincronizza con quello presente sulla porta 31001.

Per disabilitare il chaining possiamo connetterci ad esempio sul primario e salvare (come visto prima) in una variabile il risultato di rs.conf() .

 var conf=rs.conf();

Quindi digitare il comando

conf.settings.chainingAllowed=false;
rs.reconfig(conf);

Ovviamente la modifica sarà operativa solo per il prosieguo delle configurazioni, le modifiche già effettuate come la nostra resteranno attive.

Mongodb shard test (versione 3.0.7)

In questo esempio creiamo un ambiente con:

• 3 config server;
• 2 shard;
• 2 router(mongos)

Per prima cosa mi sono creato una directory shardTest con all'interno le seguenti directory:

• configServ;
• configServ2;
• configServ3;
• shard1;
• shard2

Quindiho fatto partire da shell prima i config server poi i router e poi gli shard

mongod --configsvr --port 30000 --dbpath /home/csciandrone//eserciziMongo/shardTest/configServ --logpath /home/csciandrone/eserciziMongo/shardTest/configServ/log.txt --fork

mongod --configsvr --port 30001 --dbpath /home/csciandrone//eserciziMongo/shardTest/configServ2 --logpath /home/csciandrone/eserciziMongo/shardTest/configServ2/log.txt --fork

mongod --configsvr --port 30002 --dbpath /home/csciandrone//eserciziMongo/shardTest/configServ3 --logpath /home/csciandrone/eserciziMongo/shardTest/configServ3/log.txt --fork

Di seguito i comandi per attivare i mongos:

mongos --port 27018 --configdb 127.0.0.1:30000,127.0.0.1:30001,127.0.0.1:30002
mongos --port 27019 --configdb 127.0.0.1:30000,127.0.0.1:30001,127.0.0.1:30002

Ora facciamo partire i 2 mongod (i 2 shard):

mongod --port 27020 --dbpath /home/csciandrone/eserciziMongo/shardTest/shard1 --logpath /home/csciandrone/eserciziMongo/shardTest/shard1/log.txt --fork
mongod --port 27021 --dbpath /home/csciandrone/eserciziMongo/shardTest/shard2 --logpath /home/csciandrone/eserciziMongo/shardTest/shard2/log.txt --fork

Ora possiamo connetterci ad uno dei due mongos e aggiungere i 2 shard appena creati:

mongo --port 27018
MongoDB shell version: 3.0.9
connecting to: 127.0.0.1:27018/test
mongos> sh.addShard("127.0.0.1:27020")
{ "shardAdded" : "shard0000", "ok" : 1 }
mongos> sh.addShard("127.0.0.1:27021")
{ "shardAdded" : "shard0001", "ok" : 1 }

A questo punto il nostro sharding cluster è configurato correttamente.
Occorre quindi operare nel seguente modo:
1) scegliere un db e creare la collection (es db test collection randomNumbers);
2) abilitare lo sharding per il db;
3) scegliere chiave di sharding per la collection;
4) creare la shard key

Quindi supponiamo di inserire un record in una collection:

db.randomNumbers.insert({a:1,b:2,c:3}) 

Creaiamo un indice sulla chiave a:
db.randomNumbers.createIndex({a:1})

Quindi abilitiamo lo shard:

sh.enableSharding("test")

Ora effettuiamo lo shard della collection sulla chiave a:

sh.shardCollection("test.randomNumbers",{a:1})
Con il comando sh.status() possiamo vedere lo stato del cluster:

sh.status()
--- Sharding Status --- 
  sharding version: {
 "_id" : 1,
 "minCompatibleVersion" : 5,
 "currentVersion" : 6,
 "clusterId" : ObjectId("56d305ccad2dda9a7c735322")
}
  shards:
 {  "_id" : "shard0000",  "host" : "127.0.0.1:27020" }
 {  "_id" : "shard0001",  "host" : "127.0.0.1:27021" }
  balancer:
 Currently enabled:  yes
 Currently running:  no
 Failed balancer rounds in last 5 attempts:  0
 Migration Results for the last 24 hours: 
  No recent migrations
  databases:
 {  "_id" : "admin",  "partitioned" : false,  "primary" : "config" }
 {  "_id" : "test",  "partitioned" : true,  "primary" : "shard0000" }
  test.randomNumbers
   shard key: { "a" : 1 }
   chunks:
    shard0000 1
   { "a" : { "$minKey" : 1 } } -->> { "a" : { "$maxKey" : 1 } } on : shard0000 Timestamp(1, 0)

Ora proviamo ad inserire un pò di record nella collection:

for(var i=0;i<100000;i++){db.randomNumbers.insert({a:Math.floor(Math.random()*100),b:Math.floor(Math.random()*100),c:Math.floor(Math.random()*100)})}

Ora possiamo rieseguire il comando sh.status() e vediamo che il balancer è entrato in azione:

sh.status(true)
--- Sharding Status --- 
  sharding version: {
 "_id" : 1,
 "minCompatibleVersion" : 5,
 "currentVersion" : 6,
 "clusterId" : ObjectId("56d305ccad2dda9a7c735322")
}
  shards:
 {  "_id" : "shard0000",  "host" : "127.0.0.1:27020" }
 {  "_id" : "shard0001",  "host" : "127.0.0.1:27021" }
  balancer:
 Currently enabled:  yes
 Currently running:  no
 Failed balancer rounds in last 5 attempts:  0
 Migration Results for the last 24 hours: 
  1 : Success
  1 : Failed with error 'could not acquire collection lock for test.randomNumbers to migrate chunk [{ : MinKey },{ : MaxKey }) :: caused by :: Lock for migrating chunk [{ : MinKey }, { : MaxKey }) in test.randomNumbers is taken.', from shard0000 to shard0001
  databases:
 {  "_id" : "admin",  "partitioned" : false,  "primary" : "config" }
 {  "_id" : "test",  "partitioned" : true,  "primary" : "shard0000" }
  test.randomNumbers
   shard key: { "a" : 1 }
   chunks:
    shard0000 2
    shard0001 1
   { "a" : { "$minKey" : 1 } } -->> { "a" : 9 } on : shard0000 Timestamp(2, 1) 
   { "a" : 9 } -->> { "a" : 81 } on : shard0000 Timestamp(1, 2) 
   { "a" : 81 } -->> { "a" : { "$maxKey" : 1 } } on : shard0001 Timestamp(2, 0)

MongoDb 3.0 Security

Su MongoDb di default le impostazioni di sicurezza sono disabilitate, per abilitarle occorre far partire il server con l'opzione --auth.
Tutti i dati degli utenti sono salvati nella collection db.system.users nel db admin.
Obiettivo del post è creare un utente root in grado di creare utenti e che abbia un ruolo da amministratore generale su ogni db.
Quindi creare un db di prova e abilitare due utenti uno in sola lettura e uno in lettura e scrittura al db.

RUOLI BUILT-IN

Mongodb fornisce la possibilità di inserire i ruoli scegliendo in un ventaglio di ruoli predefiniti.

A livello di singolo database abbiamo:

• read, può leggere su tutte le collection non di tipo system , eccezion fatta per system.indexes,system.js e system.namespaces
• readWrite legge e modifica tutte le collection non system più la system.js

A livello di amministrazione di singolo database abbiamo:

• dbAdmin consente di effettuare operazione amministrative, indicizzazione e raccolta di statistiche, non consente di gestire le utenze;
• dbOwner consente di effettuare tutto sul singolo db, unisce i privilegi di readWrite a quelli di userAdmin e di dbOwner
• userAdmin crea e modifica ruoli sul db

 A livello di amministrazione globale dei database abbiamo invece:

• readAnyDatabase
• readWriteAnyDatabase
• userAdminAnyDatabase
• dbAdminAnyDatabase

A livello di amministrazione di cluster abbiamo invece:

• clusterAdmin
• clusterManager
• clusterMonitor
• hostManager 

A livello di superuser abbiamo root che combina le abilitazioni di:

• readWriteAnyDatabase
• dbAdminAnyDatabase
• userAdminAnyDatabase
• clusterAdmin

ESEMPIO CREAZIONE SUPER USER


Facciamo partire il server senza impostazioni di sicurezza

sudo mongod --dbpath /data/dbTest --port 27018 --logpath /data/dbTest/dbInfo.log  --fork

Ora colleghiamoci al db:

mongo --port 27018

Quindi scegliamo il db admin e creaiamo l'utente con role root

> use admin
switched to db admin
> db.createUser({user:"superAdmin",pwd:"root",roles:["root"]})
Successfully added user: { "user" : "superAdmin", "roles" : [ "root" ] }

Quindi possiamo vedere interrogando la collection db.system.users l'utente attualmente inserito:

> db.system.users.find().pretty()
{
 "_id" : "admin.superAdmin",
 "user" : "superAdmin",
 "db" : "admin",
 "credentials" : {
  "SCRAM-SHA-1" : {
   "iterationCount" : 10000,
   "salt" : "HL4Hdem/yHeYZdPzC/1rFA==",
   "storedKey" : "3XGxaW4FtZEc+O+Xk+D/Zq7w3K0=",
   "serverKey" : "cOFlFork/KU//07ZZeNTp/vQ6AM="
  }
 },
 "roles" : [
  {
   "role" : "root",
   "db" : "admin"
  }
 ]
}

Quindi buttiamo giù il servizio di mongod e facciamo ripartire il server con lo stesso script di prima + l'opzione --auth. Con l'utenza appena creata possiamo riloggarci al db admin:

mongo 127.0.0.1:27018/admin -u superAdmin -p

Verrà chiesta al prompt la password.

Iniziamo a creare 4 utenti su un db denominato provaUser, uno con profilo read, uno write e uno dbOwner. Infine creiamo un utente denominato utentepowerdb con ruolo dbAdminAnyDatabase.

Per fare questa operazione dobbiamo specificare prima il db su cui opereremo , quindi dobbiamo digitare il comando use provaUser.

Prima di creare invece l'utente con ruolo dbAdminAnyDatabase

> db.createUser({user:"utentebase",pwd:"utentebase",roles:[{role:"read",db:"provaUser"}]})
Successfully added user: {
 "user" : "utentebase",
 "roles" : [
  {
   "role" : "read",
   "db" : "provaUser"
  }
 ]
}
> db.createUser({user:"utentewrite",pwd:"utentewrite",roles:[{role:"readWrite",db:"provaUser"}]})
Successfully added user: {
 "user" : "utentewrite",
 "roles" : [
  {
   "role" : "readWrite",
   "db" : "provaUser"
  }
 ]
}
> db.createUser({user:"utenteowner",pwd:"utenteowner",roles:[{role:"dbOwner",db:"provaUser"}]})
Successfully added user: {
 "user" : "utenteowner",
 "roles" : [
  {
   "role" : "dbOwner",
   "db" : "provaUser"
  }
 ]
}

db.createUser({user:"utentepowerdb",pwd:"utentepowerdb",roles:["dbAdminAnyDatabase"]}) 

Quindi proviamo a riloggarci con utentebase e verifichiamo che possiamo leggere dalla collection presente sul db provaUser ma non scrivere:

mongo 127.0.0.1:27018/provaUser -u utentebase -p 
MongoDB shell version: 3.0.9
Enter password: 
connecting to: 127.0.0.1:27018/provaUser
> show collections
randomData
system.indexes
> db.randomData.find()
{ "_id" : ObjectId("56cb814e7c51ef2d6cf2fdd1"), "a" : 60 }
> db.randomData.insert({a:Math.floor(Math.random()*100)})
WriteResult({
 "writeError" : {
  "code" : 13,
  "errmsg" : "not authorized on provaUser to execute command { insert: \"randomData\", documents: [ { _id: ObjectId('56cb8c0928a311bd5a49faa5'), a: 18.0 } ], ordered: true }"
 }
})

Con l'utentewrite invece l'inserimento sarà possibile ma non si potranno ad esempio creare nuovi utenti; tale operazione sarà invece consentita al nostro utente con ruolo dbOwner.

mongo 127.0.0.1:27018/provaUser -u utentewrite -p 
MongoDB shell version: 3.0.9
Enter password: 
connecting to: 127.0.0.1:27018/provaUser
> db.randomData.insert({a:Math.floor(Math.random()*100)})
WriteResult({ "nInserted" : 1 })
> db.randomData.createIndex({a:1})
{
 "createdCollectionAutomatically" : false,
 "numIndexesBefore" : 1,
 "numIndexesAfter" : 2,
 "ok" : 1
}
> db.createUser({user:"test",pwd:"test",roles:[{role:"read",db:"provaUser"}]})
2016-02-22T23:36:39.962+0100 E QUERY    Error: couldn't add user: not authorized on provaUser to execute command { createUser: "test", pwd: "xxx", roles: [ { role: "read", db: "provaUser" } ], digestPassword: false, writeConcern: { w: "majority", wtimeout: 30000.0 } }
    at Error ()
    at DB.createUser (src/mongo/shell/db.js:1101:11)
    at (shell):1:4 at src/mongo/shell/db.js:1101
> ^C
bye
xxxxxx@xxxxxx-HP-Pavilion-Notebook:/data$ mongo 127.0.0.1:27018/provaUser -u utenteowner -p 
MongoDB shell version: 3.0.9
Enter password: 
connecting to: 127.0.0.1:27018/provaUser
> db.createUser({user:"test",pwd:"test",roles:[{role:"read",db:"provaUser"}]})
Successfully added user: {
 "user" : "test",
 "roles" : [
  {
   "role" : "read",
   "db" : "provaUser"
  }
 ]
}

Mongostat e Mongotop

Tra i tool nativi di monitoraggio performance di MongoDb quelli  principalmente usati sono due:

1) mongostat -> fornisce dati real time sul processo mongod o mongos in esame, in particolare ci indica il numero di insert /update/delete etc

2) mongotop -> fornisce dati sul processo mongod o mongos separati per namespace (quindi per database e nome collection)indicando tempo totale di esecuzione e poi tempo impiegato per lettura e per scrittura

Entrambi i comandi agiscono ogni secondo e si bloccano premendo CTRL+C.

Esempio output mongostat

insert query update delete getmore command flushes mapped   vsize    res faults qr|qw ar|aw netIn netOut conn     time
  4413    *0     *0     *0       0     1|0       0 400.0M 1000.0M 131.0M      0   0|0   0|0  600k   257k    2 16:40:29
  4176    *0     *0     *0       0     1|0       0 400.0M 1000.0M 132.0M      0   0|0   0|0  568k   244k    2 16:40:30
  4376    *0     *0     *0       0     1|0       0 400.0M 1000.0M 132.0M      0   0|0   0|0  595k   255k    2 16:40:31
  4122    *0     *0     *0       0     1|0       0 400.0M 1000.0M 133.0M      0   0|0   0|0  561k   241k    2 16:40:32

Da questo output si deduce che sono in  corso delle insert sul db.

Esempio output mongotop sullo stesso db a batch in corso

2016-02-20T16:44:26.936+0100    connected to: 127.0.0.1

                                 ns    total    read    write    2016-02-20T16:44:27+01:00
                        test.awards     63ms     0ms     63ms                            
                 admin.system.roles      0ms     0ms      0ms                            
               admin.system.version      0ms     0ms      0ms                            
             certificationTest.crud      0ms     0ms      0ms                            
       certificationTest.log_events      0ms     0ms      0ms                            
            certificationTest.ninni      0ms     0ms      0ms                            
        certificationTest.sliceTest      0ms     0ms      0ms                            
   certificationTest.system.indexes      0ms     0ms      0ms                            
certificationTest.system.namespaces      0ms     0ms      0ms                            
                     prova.persona      0ms     0ms      0ms                            

                                 ns    total    read    write    2016-02-20T16:44:28+01:00
                        test.awards     51ms     0ms     51ms                            
                 admin.system.roles      0ms     0ms      0ms                            
               admin.system.version      0ms     0ms      0ms                            
             certificationTest.crud      0ms     0ms      0ms                            
       certificationTest.log_events      0ms     0ms      0ms                            
            certificationTest.ninni      0ms     0ms      0ms                            
        certificationTest.sliceTest      0ms     0ms      0ms                            
   certificationTest.system.indexes      0ms     0ms      0ms                            
certificationTest.system.namespaces      0ms     0ms      0ms                            
                   prova.persona      0ms     0ms      0ms                            

 Dal mongotop vediamo sempre che sono in corso operazioni di write e in più abbiamo l'evidenza del fatto che il namespace interessato è test.awards (quindi db test e collection awards)

MongoDb configurazione e utilizzo ReplicaSet

In MongoDb è facilmente possibile configurare n istanze di mongod in modo da farle coordinare tra loro come repliche.
Nella replica esiste un nodo di tipo primario (PRIMARY) dove di default avvengono letture e scritture e poi ci sono dei processi asincroni che si occupano di scrivere i dati sui nodi secondari (SECONDARY).
Le applicazioni che interrogano la replica di default leggono e scrivono dal primary, per evitare di incorrere nel problema degli stale data.
Questa impostazione si può cambiare consentendo la lettura (mai la scrittura) dai secondary, ovviamente accettando il rischio di poter leggere dati non attuali.
Per configurare una replica set sono necessari 2 passi.
Per prima cosa occorre far partire le istanze dei server che faranno parte della replica. Di seguito un esempio di bat su windows:

start mongod --replSet provaReplica --logpath 1.log --dbpath c:/data/rs1 --port 27017 --smallfiles --oplogSize 64
start mongod --replSet provaReplica --logpath 2.log --dbpath c:/data/rs2 --port 27018 --smallfiles --oplogSize 64
start mongod --replSet provaReplica --logpath 3.log --dbpath c:/data/rs3 --port 27019 --smallfiles --oplogSize 64

Questa bat fa partire sul proprio server 3 istanze di mongod legate alla replica chiamata provaReplica.
Bisogna prima assicurarsi che le 3 cartelle dove le repliche scriveranno i file siano fisicamente presenti sull'hard disk.
A questo punto bisogna configurare la replica, per farlo occorre connettersi ad uno dei 3 mongod e lanciare il seguente script:

> var config={_id:"provaReplica",members:[{_id:0,host:"localhost:27017"}, {_id:1,host:"localhost:27018"}, {_id:2,host:"localhost:27019"}]};
> rs.initiate(config);

A questo punto dopo una breve attesa comparirà subito un risultato (sperabilmente un ok) e possiamo vedere come la replica sia funzionante . Digitando rs.status() abbiamo lo stato della replica.
Il server su cui ci siamo connessi facendo parte della replica può essere o un primary oppure un secondary e abbiamo comunque questa evidenza connettendoci al db vederemo la scritta provaReplica:PRIMARY oppure provaReplica:SECONDARY.
Facendo delle insert sul primary è possibile quindi testare il corretto funzionamento disconnettendosi dal primary e quindi connetendosi (mongo --port 27018 o mongo --port 27019) ai secondary per verificare che l'insert sia stato correttamente replicato.
Quando si interroga un secondario per poter effettuare le query bisogna prima dare il comando:
rs.slaveOk().
Il meccanismo di replica è reso possibile dall' oplog, una collection presente nel db local dove sono loggate le operazioni effettuate sul primary.
Tale file viene sincronizzato dal primary ai secondary consentendo la riproduzione di quanto effettuato.
Per visionare la collection uplog occorre posizionarsi sul db local e quindi digitare il comando:

db.oplog.rs.find().pretty()