MongoDB分片管理-创新互联

概念
基本思想
适用场景
角色介绍
实验环境
实验过程
一、概念
分片（sharding）是指将数据库拆分，将其分散在不同的机器上的过程。将数据分散到不同的机器上，不需要功能强大的服务器就可以存储更多的数据和处理更大的负载。
二、基本思想
将集合切成小块，这些块分散到若干片里，每个片只负责总数据的一部分，最后通过一个均衡器来对各个分片进行均衡（数据迁移）。通过一个名为mongos的路由进程进行操作，mongos知道数据和片的对应关系（通过配置服务器）。大部分使用场景都是解决磁盘空间的问题，对于写入有可能会变差，查询则尽量避免跨分片查询。
三、适用场景
① 使用分片解决磁盘空间的问题。
②通过分片让写压力分散到各个分片上面，使用分片服务器自身的资源。
③想把大量数据放到内存里提高性能。和上面一样，通过分片使用分片服务器自身的资源。
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四、角色介绍
① 配置服务器。是一个独立的mongod进程，保存集群和分片的元数据，即各分片包含了哪些数据的信息。最先开始建立，启用日志功能。像启动普通的mongod一样启动配置服务器，指定configsvr选项。当服务不可用，则变成只读，无法分块、迁移数据。
② 路由服务器。即mongos，起到一个路由的功能，供程序连接。本身不保存数据，在启动时从配置服务器加载集群信息，开启mongos进程需要知道配置服务器的地址，指定configdb选项。
③ 分片服务器。是一个独立普通的mongod进程，保存数据信息。可以是一个副本集也可以是单独的一台服务器。
原理拓扑图
MongoDB分片管理
实验环境：
版本：MongoDB 3.2.1
安装包：链接：https://pan.baidu.com/s/1Dfy6Ria49Dc_oMKOBUNY1g 密码：fnwv

主机	虚拟机	IP地址	端口
配置服务器	CentOS-7-x86_64	192.168.37.128 实例1	37017
路由服务器	CentOS-7-x86_64	192.168.37.128 实例1	37017
分片服务器1	CentOS-7-x86_64	192.168.37.128 实例2	47017
分片服务器2	CentOS-7-x86_64	192.168.37.128 实例3	47018

实验过程：
1、解压mongodb安装包

mkdir /opt/abc
mount.cifs //192.168.37.1/SHARE /opt/abc
cd /opt/abc
tar zxvf mongodb-linux-x86_64-3.2.1.tgz -C /opt

2、将mongodb文件移动到/usr/local目录下

cd /opt
mv mongodb-linux-x86_64-3.2.1/ /usr/local/mongodb

MongoDB分片管理
3、将mongo、mongod做快捷引用

ln -s /usr/local/mongodb/bin/mongo /usr/bin/mongo
ln -s /usr/local/mongodb/bin/mongod /usr/bin/mongod

4、创建实例（4个实例：验3个，1个备用）的数据存放目录及日志存放目录

mkdir -p /data/mongodb/mongodb{1,2,3,4} #数据存放目录
cd /data/mongodb/
mkdir logs
touch logs/mongodb{1,2,3,4}.log #日志存放文件
chmod 777 logs/*.log

MongoDB分片管理
5、优化

ulimit -u 25000 #放大进程数
ulimit -n 25000 #放大打开文件数

配置服务器
6、编辑配置服务器文件

cd /usr/local/mongodb/bin
vim mongodb1.conf

port=37017
dbpath=/data/mongodb/mongodb1
logpath=/data/mongodb/logs/mongodb1.log
logappend=true
fork=true
maxConns=5000
storageEngine=mmapv1
configsvr=true            ** #配置服务器模式**

7、节点内存不足时，从其他节点分配内存

sysctl -w vm.zone_reclaim_mode=0
echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled #禁止大页面内存出现
echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag

8、开启配置服务器

mongod -f mongodb.conf
mongo --port 37017

MongoDB分片管理
片服务器
9、复制实例1配置文件（实例2）

cp -p mongodb.conf mongodb2.conf

10、修改配置文件（实例2）

vim mongodb2.conf
port=47017
dbpath=/data/mongodb/mongodb2
logpath=/data/mongodb/logs/mongodb2.log
shardsvr=true             #分片服务器模式
11、复制实例2配置文件（实例3）
cp -p mongodb2.conf mongodb3.conf

10、修改配置文件（实例3）

vim mongodb3.conf

port=47018
dbpath=/data/mongodb/mongodb3
logpath=/data/mongodb/logs/mongodb3.log

11、开启分片服务器

mongod -f mongodb2.conf
mongo --port 47017
mongod -f mongodb3.conf
mongo --port 47018

MongoDB分片管理
路由服务器
12、开启路由服务

./mongos --port 27017 --fork --logpath=/usr/local/mongodb/bin/route.log --configdb 192.168.37.128:37017 --chunkSize 1
--port 27017:路由配置服务器入口
--fork：后台运行
logpath：日志文件存储路径
--configdb：指定真正处理请求的服务器（配置服务器）
--chunkSize 1 ：不加也可，默认200MB

MongoDB分片管理
启用分片服务
13、登录数据库

mongo

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14、查看分片服务器是否存在

sh.status() #shards下为空，无分片服务器

MongoDB分片管理
15、添加分片服务器

sh.addShard("192.168.37.128:47017")
sh.addShard("192.168.37.128:47018")

MongoDB分片管理
验证分片服务功能
16、创建数据库kgc---集合users---添加数据

use kgc
for(var i=1;i<=10000;i++)db.users.insert({"id":1,"name":"tom"+i}) #写入数据
mongos> show dbs
config  0.031GB
kgc     0.078GB

MongoDB分片管理
17、查看是否进行分片处理

sh.status()

MongoDB分片管理
18、启用数据库分片

sh.enableSharding("kgc")
sh.status()

MongoDB分片管理

19、创建索引，根据索引进行分片

db.users.createIndex({"id":1}) #对user表创建索引
sh.shardCollection("kgc.users",{"id":1}) #表分片
sh.status()

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20、到此，实验已完成。另外，可依照上述步骤添加实例4，又会重新进行分片处理。

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