MongoDB 分片

青旅半醒 2022-09-24 12:23 182阅读 0赞

## 分片 ##

在Mongodb里面存在另一种集群，就是分片技术,可以满足MongoDB数据量大量增长的需求。

当MongoDB存储海量的数据时，一台机器可能不足以存储数据，也可能不足以提供可接受的读写吞吐量。这时，我们就可以通过在多台机器上分割数据，使得数据库系统能存储和处理更多的数据。

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## 为什么使用分片 ##

*  复制所有的写入操作到主节点
 *  延迟的敏感数据会在主节点查询
 *  单个副本集限制在12个节点
 *  当请求量巨大时会出现内存不足。
 *  本地磁盘不足
 *  垂直扩展价格昂贵

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## MongoDB分片 ##

下图展示了在MongoDB中使用分片集群结构分布：

![sharding.png][]

上图中主要有如下所述三个主要组件：

*  Shard:
    
    用于存储实际的数据块，实际生产环境中一个shard server角色可由几台机器组个一个relica set承担，防止主机单点故障
 *  Config Server:
    
    mongod实例，存储了整个 ClusterMetadata，其中包括 chunk信息。
 *  Query Routers:
    
    前端路由，客户端由此接入，且让整个集群看上去像单一数据库，前端应用可以透明使用。

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## 分片实例 ##

分片结构端口分布如下：

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

步骤一：启动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

步骤二： 启动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：这里我们完全可以像启动普通mongodb服务一样启动，不需要添加—shardsvr和configsvr参数。因为这两个参数的作用就是改变启动端口的，所以我们自行指定了端口就可以。

步骤三： 启动Route Process

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

mongos启动参数中，chunkSize这一项是用来指定chunk的大小的，单位是MB，默认大小为200MB.

步骤四： 配置Sharding

接下来，我们使用MongoDB Shell登录到mongos，添加Shard节点

[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" }) #设置分片存储的数据库
    {
        "ok" : 1 }
    mongos> db.runCommand({
        shardcollection: "test.log", key: {
        id:1,time:1}})
    {
        "collectionsharded" : "test.log", "ok" : 1 }

步骤五： 程序代码内无需太大更改，直接按照连接普通的mongo数据库那样，将数据库连接接入接口40000

[sharding.png]: /images/20220719/818f7ee835d24588937f11fcdaa7255b.png