MongoDB 分片

分片

在Mongodb裏面存在另一種集群，就是分片技術,可以滿足MongoDB數據量大量增長的需求。

當MongoDB存儲海量的數據時，一臺機器可能不足以存儲數據，也可能不足以提供可接受的讀寫吞吐量。這時，我們就可以通過在多臺機器上分割數據，使得資料庫系統能存儲和處理更多的數據。

為什麼使用分片

  • 複製所有的寫入操作到主節點
  • 延遲的敏感數據會在主節點查詢
  • 單個副本集限制在12個節點
  • 當請求量巨大時會出現記憶體不足。
  • 本地磁片不足
  • 垂直擴展價格昂貴

MongoDB分片

下圖展示了在MongoDB中使用分片集群結構分佈：

上圖中主要有如下所述三個主要組件：

  • Shard:

    用於存儲實際的數據塊，實際生產環境中一個shard server角色可由幾臺機器組個一個replica set承擔，防止主機單點故障

  • Config Server:

    mongod實例，存儲了整個 ClusterMetadata，其中包括 chunk資訊。

  • Query Routers:

    前端路由，客戶端由此接入，且讓整個集群看上去像單一資料庫，前端應用可以透明使用。

分片實例

分片結構端口分佈如下：

Shard Server 1：27020
Shard Server 2：27021
Shard Server 3：27022
Shard Server 4：27023
Config Server ：27100
Route Process：40000

步驟一：啟動Shard Server

[root@100 /]# mkdir -p /www/mongoDB/shard/s0
[root@100 /]# mkdir -p /www/mongoDB/shard/s1
[root@100 /]# mkdir -p /www/mongoDB/shard/s2
[root@100 /]# mkdir -p /www/mongoDB/shard/s3
[root@100 /]# mkdir -p /www/mongoDB/shard/log
[root@100 /]# /usr/local/mongoDB/bin/mongod --port 27020 --dbpath=/www/mongoDB/shard/s0 --logpath=/www/mongoDB/shard/log/s0.log --logappend --fork
....
[root@100 /]# /usr/local/mongoDB/bin/mongod --port 27023 --dbpath=/www/mongoDB/shard/s3 --logpath=/www/mongoDB/shard/log/s3.log --logappend --fork

步驟二： 啟動Config Server

[root@100 /]# mkdir -p /www/mongoDB/shard/config
[root@100 /]# /usr/local/mongoDB/bin/mongod --port 27100 --dbpath=/www/mongoDB/shard/config --logpath=/www/mongoDB/shard/log/config.log --logappend --fork

注意：這裏我們完全可以像啟動普通mongodb服務一樣啟動，不需要添加—shardsvr和configsvr參數。因為這兩個參數的作用就是改變啟動端口的，所以我們自行指定了端口就可以。

步驟三： 啟動Route Process

/usr/local/mongoDB/bin/mongos --port 40000 --configdb localhost:27100 --fork --logpath=/www/mongoDB/shard/log/route.log --chunkSize 500

mongos啟動參數中，chunkSize這一項是用來指定chunk的大小的，單位是MB，默認大小為200MB.

步驟四： 配置Sharding

接下來，我們使用MongoDB Shell登錄到mongos，添加Shard節點

[root@100 shard]# /usr/local/mongoDB/bin/mongo admin --port 40000
MongoDB shell version: 2.0.7
connecting to: 127.0.0.1:40000/admin
mongos> db.runCommand({ addshard:"localhost:27020" })
{ "shardAdded" : "shard0000", "ok" : 1 }
......
mongos> db.runCommand({ addshard:"localhost:27029" })
{ "shardAdded" : "shard0009", "ok" : 1 }
mongos> db.runCommand({ enablesharding:"test" }) #設置分片存儲的資料庫
{ "ok" : 1 }
mongos> db.runCommand({ shardcollection: "test.log", key: { id:1,time:1}})
{ "collectionsharded" : "test.log", "ok" : 1 }

步驟五： 程式代碼內無需太大更改，直接按照連接普通的mongo資料庫那樣，將資料庫連接接入介面40000