MongoDB分片概述

原创
数据库 MongoDB
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。

【引自SoulMio的博客】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。

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

MongoDB分片

下图展示了在MongoDB中使用分片集群结构分布: 

 

 

在MongoDB中使用分片集群结构分布 

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。

分片实例

192.168.1.100 : mongos

192.168.1.110 : config server

192.168.1.101 : Shard1

192.168.1.102 : Shard2

以上四个主机上都以安装mongodb数据库。

一.配置config server

编辑配置文件mongod.conf:

  1. vim /etc/mongod.conf 

添加如下并启用config server服务:

  1. configsvr=true 

重新启动mongodb服务:

  1. service mongod restart 

注:默认监听27019端口。也可以使用如下命令启动mongod进程。

  1. # mongod --configsvr --dbpath <path> --port <port> 

此时,默认端口由27017变为27019: 

 

 

 

二.配置mongos实例

安装mongos:

  1. yum install mongodb-org-mongos-2.6.1-1.x86_64.rpm 

启动mongos:

  1. mongos --configdb=192.168.1.110 --fork --logpath=/var/log/mongodb/mongos.log 

注:mongos属于轻量级应用,完全可以与其它服务运行于同一节点;启动时,需要为mongos实例指明各config服务器的访问地址;

默认情况下,mongos监听于27017端口;可以使用如下命令启动mongos实例。

  1. # mongos --configdb <config server hostnames((IP|Hostname):Port)> 

也可以直接编辑配置文件:

1、注释dbpath指令;

2、添加configdb指令,并指定config服务器的地址;

而后使用如下命令启动mongos实例:

  1. # mongos -f /etc/mongod.conf 

登录mongos并配置shard节点:

  1. mongo --host 192.168.1.100 
  2. mongos> sh.addShard("192.168.1.101"
  3. "shardAdded" : "shard0000""ok" : 1 } 
  4. mongos> sh.addShard("192.168.1.102"
  5. "shardAdded" : "shard0001""ok" : 1 }  

查看shard状态:

  1. mongos> sh.status() 
  2. --- Sharding Status ---  
  3.   sharding version: { 
  4. "_id" : 1, 
  5. "version" : 4, 
  6. "minCompatibleVersion" : 4, 
  7. "currentVersion" : 5, 
  8. "clusterId" : ObjectId("58d4bd8a102ad4bdad74aa1d"
  9.   shards: 
  10. {  "_id" : "shard0000",  "host" : "192.168.1.101:27017" } 
  11. {  "_id" : "shard0001",  "host" : "192.168.1.102:27017" } 
  12.   databases: 
  13. {  "_id" : "admin",  "partitioned" : false,  "primary" : "config" }  

启动sharding功能:

  1. mongos> sh.enableSharding("testdb"); 
  2. "ok" : 1 }  

注:mongodb的shard功能实现于collection级别,但若要在collection上启动shard,还需要事先其相关的数据库上启用之。在数据库上启用shard功能后,MongoDB会为其指定一个主shard。

启用过程需要mongos实例上实现,可以使用sh.enableSharding()方法,也可以使用db.runCommand()的“enableSharding命令,它们的使用格式分别如下所示:

  1. sh.enableSharding("<database>"
  2. db.runCommand( { enableSharding: <database> } )  

此时,再次查看shard状态为:

  1. mongos> sh.status() 
  2. --- Sharding Status ---  
  3.   sharding version: { 
  4. "_id" : 1, 
  5. "version" : 4, 
  6. "minCompatibleVersion" : 4, 
  7. "currentVersion" : 5, 
  8. "clusterId" : ObjectId("58d4bd8a102ad4bdad74aa1d"
  9.   shards: 
  10. {  "_id" : "shard0000",  "host" : "192.168.1.101:27017" } 
  11. {  "_id" : "shard0001",  "host" : "192.168.1.102:27017" } 
  12.   databases: 
  13. {  "_id" : "testdb",  "partitioned" : true,  "primary" : "shard0000" }  

测试:

在collection上进行sharding:

  1. mongos> sh.shardCollection("testdb.student",{"age":1}) 
  2. "collectionsharded" : "testdb.student""ok" : 1 }  

插入数据:

  1. mongos> for (i=1;i<=100000;i++) db.student.insert({name:"student"+i,age:(i%120),classes:"class+(i%10)"}); 
  2. WriteResult({ "nInserted" : 1 })  

此时我们再次查看sharding状态如下:

 

责任编辑:庞桂玉 来源: 51CTO博客
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