MongoDB 分片

分片是跨多台机器存储数据记录的过程，它是 MongoDB 满足数据增长需求的方法。随着数据大小的增加，单台机器可能不足以存储数据，也无法提供可接受的读写吞吐量。分片解决了水平扩展的问题。通过分片，您可以添加更多机器来支持数据增长和读写操作的需求。

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 中的分片

下图显示了使用分片集群的 MongoDB 中的分片。

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: 配置服务器存储集群的元数据。此数据包含集群数据集到分片的映射。查询路由器使用此元数据将操作定位到特定分片。在生产环境中，分片集群恰好有 3 个配置服务器。
• Query Routers: 查询路由器基本上是 mongo 实例，与客户端应用程序的接口和对适当分片的直接操作。查询路由器处理并将操作定位到分片，然后将结果返回给客户端。一个分片集群可以包含多个查询路由器来划分客户端请求负载。客户端向一个查询路由器发送请求。通常，一个分片集群有许多查询路由器。

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 }