大数据 MongoDB 3.2.1 分片

MongoDB 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。

分片的目的

　　高数据量和吞吐量的数据库应用会对单机的性能造成较大压力,大的查询量会将单机的CPU耗尽,大的数据量对单机的存储压力较大,最终会耗尽系统的内存而将压力转移到磁盘IO上。

解决方法 ：

有两个基本的方法: 垂直扩展和水平扩展。

• 垂直扩展：增加更多的CPU和存储资源来扩展容量。

• 　水平扩展：将数据集分布在多个服务器上。水平扩展即分片

分片结构图（图片来源于网络） ：

MongoDB 分片群集的组成（图片来源于网络） ：

MongoDB分片群集的三个主要组件：

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replica 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。

分片群集的简单部署 ：

实验环境 ：

1台路由实例（端口27017）。

1台配置实例（端口37017）。

2台shard实例（端口47017、47018）。

1.配置配置服务器 ：

vim mongodb1.confport=37017dbpath=/data/mongodb/mongodb1logpath=/data/logs/mongodb1.loglogappend=truefork=truemaxConns=5000storageEngine=mmapv1configsvr=true        #开启配置服务mongod -f /usr/local/mongodb/bin/mongodb1.conf  #开启配置实例

2.配置分片服务器 ：

vim mongodb2.confport=47017dbpath=/data/mongodb/mongodb2logpath=/data/logs/mongodb2.loglogappend=truefork=truemaxConns=5000storageEngine=mmapv1shardsvr=true    #开启分片服务vim mongodb3.confport=47018dbpath=/data/mongodb/mongodb3logpath=/data/logs/mongodb3.loglogappend=truefork=truemaxConns=5000storageEngine=mmapv1shardsvr=true    #开启分片服务mongod -f /usr/local/mongodb/bin/mongodb2.conf   #开启分片实例mongod -f /usr/local/mongodb/bin/mongodb3.conf

3.启动路由服务器 ：

[root@localhost bin]# ./mongos --port 27017 --fork  --logpath=/usr/local/mongodb/bin/route.log --configdb 192.168.217.134:37017 --chunkSize 12018-07-23T14:15:28.185+0800 W SHARDING [main] Running a sharded cluster with fewer than 3 config servers should only be done for testing purposes and is not recommended for production.about to fork child process, waiting until server is ready for connections.forked process: 15337child process started successfully, parent exiting

4.添加分片服务器 ：

[root@localhost bin]# mongoMongoDB shell version: 3.2.1......mongos> show dbsconfig  0.031GBmongos> sh.status()      #查看分片状态--- Sharding Status ---   sharding version: {    "_id" : 1,    "minCompatibleVersion" : 5,    "currentVersion" : 6,    "clusterId" : ObjectId("5b557280f9effb757fd31cdb")}  shards:            #分片为空  active mongoses:    "3.2.1" : 1  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:mongos> sh.addShard("192.168.217.134:47017")   #添加分片{ "shardAdded" : "shard0000", "ok" : 1 }mongos> sh.addShard("192.168.217.134:47018"){ "shardAdded" : "shard0001", "ok" : 1 }mongos> sh.status()       #查看分片状态--- Sharding Status ---   sharding version: {    "_id" : 1,    "minCompatibleVersion" : 5,    "currentVersion" : 6,    "clusterId" : ObjectId("5b557280f9effb757fd31cdb")}  shards:      #分片信息    {  "_id" : "shard0000",  "host" : "192.168.217.134:47017" }    {  "_id" : "shard0001",  "host" : "192.168.217.134:47018" }  active mongoses:    "3.2.1" : 1  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:

4.启用分片服务器 ：

mongos> use testswitched to db testmongos> for(var i=1;i<=10000;i++)db.users.insert({"id":i,"name":"tom"+i})  #添加数据WriteResult({ "nInserted" : 1 })mongos> sh.status()  .......  databases:    {  "_id" : "test",  "primary" : "shard0000",  "partitioned" : false }    #partitioned 值为false 表示数据库尚未分片。mongos> sh.enableSharding("test")   #启用数据库分片mongos> db.users.createIndex({"id":1})   #创建索引mongos> sh.shardCollection("test.users",{"id":1})  #表分片{ "collectionsharded" : "test.users", "ok" : 1 }mongos> sh.status()......            { "id" : { "$minKey" : 1 } } -->> { "id" : 2341 } on : shard0001 Timestamp(5, 1)             { "id" : 2341 } -->> { "id" : 4682 } on : shard0001 Timestamp(3, 0)             { "id" : 4682 } -->> { "id" : 7023 } on : shard0000 Timestamp(6, 1)             { "id" : 7023 } -->> { "id" : 9364 } on : shard0000 Timestamp(1, 3)             { "id" : 9364 } -->> { "id" : 13407 } on : shard0000 Timestamp(3, 2)             { "id" : 13407 } -->> { "id" : 21295 } on : shard0000 Timestamp(3, 3)             { "id" : 21295 } -->> { "id" : 25976 } on : shard0001 Timestamp(4, 2)             { "id" : 25976 } -->> { "id" : 33545 } on : shard0001 Timestamp(4, 3)             { "id" : 33545 } -->> { "id" : 38226 } on : shard0000 Timestamp(5, 2)             { "id" : 38226 } -->> { "id" : 45910 } on : shard0000 Timestamp(5, 3)             { "id" : 45910 } -->> { "id" : { "$maxKey" : 1 } } on : shard0001 Timestamp(6, 0) #数据存放在两个分片服务器上即：shard0000、shard0001中。

5.给分片添加标签 ：

mongos> sh.status()......  shards:    {  "_id" : "shard0000",  "host" : "192.168.217.134:47017" }    {  "_id" : "shard0001",  "host" : "192.168.217.134:47018" }mongos> sh.addShardTag("shard0000","sales00")  #添加标签mongos> sh.addShardTag("shard0001","sales01")mongos> sh.status()......  shards:    {  "_id" : "shard0000",  "host" : "192.168.217.134:47017",  "tags" : [ "sales00" ] }    {  "_id" : "shard0001",  "host" : "192.168.217.134:47018",  "tags" : [ "sales01" ] }

6.删除分片节点 ：

mongos> use adminmongos> db.runCommand({"removeshard":"192.168.217.134:47018"})   #删除分片节点

ps：MongoDB 4以上的版本做分片，需要先把实例做成复制集。