MongoDB分片

如果資料量已經突破了單臺伺服器的處理能力。可以考慮使用分片。

分片的概念類似於資料庫的分割槽表。不同的是資料庫的分割槽表只是將一個segment分為多個segment儲存,而MongoDB的分片，則是將每一個Segment劃分到一個單獨的伺服器處理。和傳統的資料庫一樣，分片需要依據一個索引列，而這個索引列一定要應用在查詢中，否則不能應用分割槽消除的特性,這樣會在每一個分割槽中進行查詢。

MongoDB分片的元件有mongos路由伺服器，配置伺服器和分片伺服器。而分片伺服器一般作為邏輯伺服器存在，實際應用中，它應該是一個副本集叢集。

實驗使用三臺虛擬機器，搭建一個具有三個分片的高可用叢集。

每個虛擬機器啟動5個MongoDB例項。相關目錄和配置檔案如下：

每臺虛擬機器埠分配如下:

配置伺服器                3000    
Mongos路由伺服器    4000
分片伺服器1              5000
分片伺服器2              6000
分片伺服器3              7000

配置伺服器引數檔案內容如下：
configsvr    =true
dbpath     =/home/lihuilin/mongoconfig/
port        =3000
smallfiles    =true

路由伺服器引數檔案內容如下:
port         =4000  
logpath    =/home/lihuilin/mongos/mongos.log

分片伺服器引數檔案內容如下:
dbpath        =/home/lihuilin/mongoshard1
smallfiles    =true
replSet        =shard1
profile        =1
port        =5000
分片2和分片3 修改相應的資料

首先，需要啟動配置伺服器。
三臺配置伺服器啟動之後，啟動mongos伺服器。

然後啟動三個副本集,

最後登入mongos伺服器，增加分片伺服器。

檢視叢集分片狀態。

這個時候，分片的環境就已經搭建完成了。

但是,MongoDB預設不會對資料進行分片，他會將資料儲存在一個分片中。除非指定了分片的資料庫和集合。

可以看到MSG資料庫存放在了分片2的副本集上。

設定需要分片的資料庫。

設定需要分片的集合和鍵。如果該鍵沒有索引，則報錯如下：

在分片的鍵上建立索引

增加索引之後，設定分片成功

分片的鍵選擇非常重要，一旦分片，結構就固定了。

如果後續發現用這個鍵不合適，就會非常非常的麻煩。

下圖是採用rcvrID作為鍵的分片情況。
具體使用哪個鍵作為分片的依據，確實需要在業務層次想清楚。
和資料庫分割槽表一樣，如果業務沒有考慮清楚，就建立了分割槽表。
導致每次查詢都不能應用分割槽消除，結果就是全分割槽掃描,效能沒有提升，反而下降。

路由伺服器故障處理:

Mongos路由伺服器故障，應該是最好解決的一種故障。因為配置資訊存放在配置伺服器，資料存放在分片伺服器，所以只需要重新啟動mongodb例項連線配置伺服器即可。

而前端JAVA程式中記錄著所有mongos的資訊，他發現mongos不能連線，會自動尋找pings最先返回的mongos進行連線。所以對於JAVA應用，mongos故障是透明的。

分片伺服器故障處理:

由於分片由副本集組成，所以故障處理同副本集的成員故障處理。

配置伺服器故障處理:

配置伺服器存放著叢集的分片資訊。一旦所有的配置伺服器都故障，則叢集基本上就徹底掛了。所以配置伺服器一定要保證有3個例項分佈在不同的機器(機房)上。

在任何一個配置伺服器失效的時候，Mongodb叢集的後設資料都會變成為只讀了。叢集系統繼續執行，但是chunks在一個分片中將會成為不可以被拆分或者是不可以跨分片進行遷移。對於大多數使用場景，這個不會導致問題，應為改變Chunk後設資料進行的並不頻繁。

另外，使當機的Config Server在一個合理的時間週期（一天）內恢復是相當重要的，這樣可以避免分片由於缺乏遷移而變得負載不均衡

恢復當機的配置伺服器，可以找到一個新的伺服器，使用相同的IP或者主機名稱。停止另外一個可用的配置伺服器（或者上鎖拷貝檔案），將他所有的檔案同步到新的伺服器上。然後啟動這個新的配置伺服器。

參考:
http://blog.itpub.net/29254281/viewspace-1176553/
http://www.lanceyan.com/tech/mongodb/mongodb_repset1.html

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