mongodb采用的分片原理,其实很简单,说白了就是,一个蛋糕特别大,需要非常非常大的盒子才能装下,就算装下了存储也不方便,所以把大蛋糕切成小蛋糕进行存储.这种思想在其他应用或数据库中也有应用.例如:

一,mongodb分片,常用的二种架构

1,每一个客户端系统上包含一个路由器mongos,

每个客户端都有一个路由

服务器的数量从十几台增长到几百台，mongos路由和mongod分片服务器之间建立了几百、有时候甚至是几千个连接，负载非常重。这意味着每当chunk平衡(MongoDB分片集群为了保持数据均匀分布所必须使用的平衡措施)发生的时候传送存储在配置数据库中的chunk位置信息都需要花费相当长的时间。这是因为每一个mongos路由都必须清楚地知道每一个chunk都存在于集群中的哪些位置.

2,路由器独立

路由服务器单独出来

路由独立就很好的解决了上面提到的问题,路由越少,拓扑图越简单.

这里的路由器,包含了连接池的功能.上面二张图片,来源于网络

二,服务器说明

1,mongodb 分片存储

Server1 二片:Shard1/Shard2 ip:192.168.10.103

Server2 二片:Shard1/Shard2 ip:192.168.10.219

2,路由

Server3 ip:192.168.10.209

从路由器分配置上面就可以看出,才用的是独立路由的方案.

三,mongodb replica sets shard 安装配置

1,mongodb安装

下载地址: http://www.mongodb.org/downloads

解压后就能使用

2,分别在三台服务器上创建目录

# mkdir /usr/local/mongodb26/configsvr/ -p

# mkdir /usr/local/mongodb26/log/ -p

# mkdir /usr/local/mongodb26/shard1/ -p

# mkdir /usr/local/mongodb26/shard2/ -p

# mkdir /usr/local/mongodb26/key/ -p

# mkdir /usr/local/mongodb26/conf/ -p

为什么要创建目录,因为解压后的mongodb就一个目录bin目录,太少了.

3,192.168.10.103和192.168.10.219创建分片配置文件

# cat /usr/local/mongodb26/conf/shard1.conf

dbpath = /usr/local/mongodb26/shard1 //数据库路径

directoryperdb = true //设置每个数据库将被保存在一个单独的目录

shardsvr = true //启动分片

replSet = shard1 //设置富本集的名字为shard1,replSet是让服务器知道在这个"shard1"副本集中还有别的机器

port = 20001 //端口号

oplogSize = 100 //复制日志大小 MB

pidfilepath = /usr/local/mongodb26/shard1/mongodb.pid //pid文件路径

logpath = /usr/local/mongodb26/log/shard1.log //日志路径

logappend = true //以追加方式写入

profile = 1 //数据库分析,1表示仅记录较慢的操作

slowms = 5 //认定为慢查询的时间设置,根mysql慢查询有点像

fork = true //以守护进程的方式运行，创建服务器进程

shard2根shard1基本一样

# cat /usr/local/mongodb26/conf/shard2.conf

dbpath = /usr/local/mongodb26/shard2

directoryperdb = true

shardsvr = true

replSet = shard2

port = 20002

oplogSize = 100

pidfilepath = /usr/local/mongodb26/shard2/mongodb.pid

logpath = /usr/local/mongodb26/log/shard2.log

logappend = true

profile = 1

slowms = 5

fork = true

分片存储的二台机器,分别创建这二个文件.

4,192.168.10.209路由服务器

路由有二个配置文件

# cat /usr/local/mongodb26/conf/configsvr.conf //路由配置,配置文件

pidfilepath = /usr/local/mongodb26/configsvr/mongodb.pid

dbpath = /usr/local/mongodb26/configsvr

directoryperdb = true

configsvr = true //声明这是一个集群的config服务,默认端口27019，默认目录/data/configdb

port = 20000

logpath =/usr/local/mongodb26/log/configsvr.log

logappend = true

fork = true

# cat /usr/local/mongodb26/conf/mongos.conf //路由配置,配置文件

configdb = 192.168.10.209:20000 //监听的配置服务器,只能有1个或者3个

port = 30000

chunkSize = 1 //单位 mb 生成环境请使用 100 或删除,删除后默认是64

logpath =/usr/local/mongodb26/log/mongos.log

logappend = true

fork = true

四,启动mongodb进程

1,192.168.10.103和192.168.10.219分片存储节点的启动

/usr/local/mongodb26/bin/mongod -f /usr/local/mongodb26/conf/shard1.conf

/usr/local/mongodb26/bin/mongod -f /usr/local/mongodb26/conf/shard2.conf

2,在192.168.10.209路由节点上的启动

/usr/local/mongodb26/bin/mongod -f /usr/local/mongodb26/conf/configsvr.conf

/usr/local/mongodb26/bin/mongos -f /usr/local/mongodb26/conf/mongos.conf

在这里如果报以下错误：

# /usr/local/mongodb26/bin/mongos -f /usr/local/mongodb26/conf/mongos.conf

BadValue need either 1 or 3 configdbs

try '/usr/local/mongodb26/bin/mongos --help' for more information

原因以及解决办法：

mongos.conf文件中configdb参数有误，在这里路由个数，只能为1或3。configdb = 192.168.10.209:20000

五,查看是否启动成功

1,192.168.10.103和192.168.10.219分片存储节点的启动

[root@localhost conf]# netstat -tpnl |grep mongod

tcp 0 0 0.0.0.0:20001 0.0.0.0:* LISTEN 21556/mongod

tcp 0 0 0.0.0.0:20002 0.0.0.0:* LISTEN 21976/mongod

2,在192.168.10.209路由节点上的启动

[root@localhost mongodb26]# netstat -tpnl |grep mon

tcp 0 0 0.0.0.0:30000 0.0.0.0:* LISTEN 3521/mongos

tcp 0 0 0.0.0.0:20000 0.0.0.0:* LISTEN 3946/mongod

如果监听的端口都已启动,说明已添加成功.

六,配置mongodb replica set节点

1,port 20001端口进行配置

# /usr/local/mongodb26/bin/mongo --port 20001

> use admin

> config = {_id:"shard1", members: [

{_id: 0, host:"192.168.10.103:20001"},

{_id: 1, host:"192.168.10.219:20001"}

]

};

{

"_id" : "shard1",

"members" : [

{

"_id" : 0,

"host" : "192.168.10.103:20001"

},

{

"_id" : 1,

"host" : "192.168.10.219:20001"

}

]

}

> rs.initiate(config);

> exit;

2,port 20002端口进行配置

# /usr/local/mongodb26/bin/mongo --port 20002

> use admin

> config = {_id:"shard2", members: [

{_id: 0, host:"192.168.10.103:20002"},

{_id: 1, host:"192.168.10.219:20002"}

]

};

{

"_id" : "shard2",

"members" : [

{

"_id" : 0,

"host" : "192.168.10.103:20002"

},

{

"_id" : 1,

"host" : "192.168.10.219:20002"

}

]

}

> rs.initiate(config);

> exit;

在分片,192.168.10.103和192.168.10.219任何一台机器上都行，二个端口各配置一次

七，mongos路由节配置

# /usr/local/mongodb26/bin/mongo --port 30000

mongos> use admin

mongos> db.runCommand({addshard:"shard1/192.168.10.103:20001,192.168.10.219:20001",name:"shard1", maxsize:20480} )

mongos> db.runCommand({addshard:"shard2/192.168.10.103:20002,192.168.10.219:20002",name:"shard2", maxsize:20480} );

mongos> db.runCommand( {listshards : 1 } )

{

"shards" : [

{

"_id" : "shard1",

"host" : "shard1/192.168.10.103:20001,192.168.10.219:20001"

},

{

"_id" : "shard2",

"host" : "shard2/192.168.10.103:20002,192.168.10.219:20002"

}

],

"ok" : 1

}

到这儿，replica set + shard功能就配置好了，注意：虽然配置好了，但是还要声明库和表要进行分片。

八，声明库和表要分片

mongos> use admin //切换到admin库

mongos> db.runCommand({enablesharding:"test2"}); //声明test2库允许分片

{ "ok" : 1 }

mongos> db.runCommand( { shardcollection : "test2.books", key : { id : 1 } } ); //声明books表要分片

{ "collectionsharded" : "test2.books", "ok" : 1 }

mongos> use test2 //切换到test2

mongos> db.stats(); //查看数据库状态

mongos> db.books.stats(); //查看表状态

如果报以下错误：

{ "ok" : 0, "errmsg" : "sharding not enabled for db" }，原因是库还不允许分片

九，测试

1，测试脚本

mongos> for (var i = 1; i <= 20000; i++) db.books.save({id:i,name:"12345678",sex:"male",age:27,value:"test"});

2，测试结果

mongos> db.books.stats();

{

"sharded" : true,

"systemFlags" : 1,

"userFlags" : 1,

"ns" : "test2.books",

"count" : 20000,

"numExtents" : 10,

"size" : 2240000,

"storageSize" : 5586944,

"totalIndexSize" : 1267280,

"indexSizes" : {

"_id_" : 678608,

"id_1" : 588672

},

"avgObjSize" : 112,

"nindexes" : 2,

"nchunks" : 4,

"shards" : {

"shard1" : {

"ns" : "test2.books",

"count" : 5499,

"size" : 615888,

"avgObjSize" : 112,

"storageSize" : 2793472,

"numExtents" : 5,

"nindexes" : 2,

"lastExtentSize" : 2097152,

"paddingFactor" : 1,

"systemFlags" : 1,

"userFlags" : 1,

"totalIndexSize" : 367920,

"indexSizes" : {

"_id_" : 196224,

"id_1" : 171696

},

"ok" : 1

},

"shard2" : {

"ns" : "test2.books",

"count" : 14501,

"size" : 1624112,

"avgObjSize" : 112,

"storageSize" : 2793472,

"numExtents" : 5,

"nindexes" : 2,

"lastExtentSize" : 2097152,

"paddingFactor" : 1,

"systemFlags" : 1,

"userFlags" : 1,

"totalIndexSize" : 899360,

"indexSizes" : {

"_id_" : 482384,

"id_1" : 416976

},

"ok" : 1

}

},

"ok" : 1

}

3，测试结果，数据分析

1),2W条数据，全部插入到shard2

2),shard2数据不变，shard1的数据开始增加

3),shard1数据不变，shard2的数据开始减少

一次插入2W条数据,5秒左右才能平衡，你可以db.book.stats(); 重复这个命令，你会发现数据流的变化。