MongoDB分片概述

【引自SoulMio的博客】分片

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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：

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:

 
 
 
 
  
  
  
  vim /etc/mongod.conf

添加如下并启用config server服务:

 
 
 
 
  
  
  
  configsvr=true

重新启动mongodb服务:

 
 
 
 
  
  
  
  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。

 
 
 
 
  
  
  
  # mongod --configsvr --dbpath  --port

此时，默认端口由27017变为27019：

二.配置mongos实例

安装mongos:

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

启动mongos：

 
 
 
 
  
  
  
  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。

 
 
 
 
  
  
  
  # mongos --configdb

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：

 
 
 
 
  
  
  
  # mongos -f /etc/mongod.conf

登录mongos并配置shard节点：

 
 
 
 
  
  
  
  mongo --host 192.168.1.100 
  
  
  
  mongos> sh.addShard("192.168.1.101") 
  
  
  
  { "shardAdded" : "shard0000", "ok" : 1 } 
  
  
  
  mongos> sh.addShard("192.168.1.102") 
  
  
  
  { "shardAdded" : "shard0001", "ok" : 1 }

查看shard状态：

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

启动sharding功能：

 
 
 
 
  
  
  
  mongos> sh.enableSharding("testdb")； 
  
  
  
  { "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：

 
 
 
 
  
  
  
  sh.enableSharding("") 
  
  
  
  db.runCommand( { enableSharding:  } )

此时，再次查看shard状态为:

 
 
 
 
  
  
  
  mongos> sh.status() 
  
  
  
  --- Sharding Status ---  
  
  
  
    sharding version: { 
  
  
  
  "_id" : 1, 
  
  
  
  "version" : 4, 
  
  
  
  "minCompatibleVersion" : 4, 
  
  
  
  "currentVersion" : 5, 
  
  
  
  "clusterId" : ObjectId("58d4bd8a102ad4bdad74aa1d") 
  
  
  
  } 
  
  
  
    shards: 
  
  
  
  {  "_id" : "shard0000",  "host" : "192.168.1.101:27017" } 
  
  
  
  {  "_id" : "shard0001",  "host" : "192.168.1.102:27017" } 
  
  
  
    databases: 
  
  
  
  {  "_id" : "testdb",  "partitioned" : true,  "primary" : "shard0000" }

测试：

在collection上进行sharding:

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

插入数据:

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

此时我们再次查看sharding状态如下:

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