MongoDB
文章目錄
- MongoDB
- 1.什麼是複制
- 2.MongoDB複制原理
- 2.1MongoDB副本集設定
- 2.2副本集添加成員
- 3.分片
- 4.為什麼使用分片
- 5.MongoDB分片
- 6.分片執行個體
MongoDB複制是将資料同步在多個伺服器的過程。
複制提供了資料的備援備份，并在多個伺服器上存儲資料副本，提高了資料的可用性， 并可以保證資料的安全性。
複制還允許您從硬體故障和服務中斷中恢複資料。
1.什麼是複制
保障資料的安全性
資料高可用性 (24*7)
災難恢複
無需停機維護（如備份，重建索引，壓縮）
分布式讀取資料
2.MongoDB複制原理
mongodb的複制至少需要兩個節點。其中一個是主節點，負責處理用戶端請求，其餘的都是從節點，負責複制主節點上的資料。
mongodb各個節點常見的搭配方式為：一主一從、一主多從。
主節點記錄在其上的所有操作oplog，從節點定期輪詢主節點擷取這些操作，然後對自己的資料副本執行這些操作，進而保證從節點的資料與主節點一緻。
MongoDB複制結構圖如下所示：
以上結構圖中，用戶端從主節點讀取資料，在用戶端寫入資料到主節點時， 主節點與從節點進行資料互動保障資料的一緻性。
副本集特征：
N 個節點的叢集
任何節點可作為主節點
所有寫入操作都在主節點上
自動故障轉移
自動恢複
2.1MongoDB副本集設定
在本教程中我們使用同一個MongoDB來做MongoDB主從的實驗， 操作步驟如下：
1、關閉正在運作的MongoDB伺服器。
現在我們通過指定 --replSet 選項來啟動mongoDB。–replSet 基本文法格式如下：
mongod --port "PORT" --dbpath "YOUR_DB_DATA_PATH" --replSet "REPLICA_SET_INSTANCE_NAME"
執行個體
mongod --port 27017 --dbpath "D:\set up\mongodb\data" --replSet rs0
以上執行個體會啟動一個名為rs0的MongoDB執行個體，其端口号為27017。
啟動後打開指令提示框并連接配接上mongoDB服務。
在Mongo用戶端使用指令rs.initiate()來啟動一個新的副本集。
我們可以使用rs.conf()來檢視副本集的配置
檢視副本集狀态使用 rs.status() 指令
2.2副本集添加成員
添加副本集的成員，我們需要使用多台伺服器來啟動mongo服務。進入Mongo用戶端，并使用rs.add()方法來添加副本集的成員。
文法
rs.add() 指令基本文法格式如下：
>rs.add(HOST_NAME:PORT)
執行個體
假設你已經啟動了一個名為mongod1.net，端口号為27017的Mongo服務。 在用戶端指令視窗使用rs.add() 指令将其添加到副本集中，指令如下所示：
>rs.add("mongod1.net:27017")
>
MongoDB中你隻能通過主節點将Mongo服務添加到副本集中， 判斷目前運作的Mongo服務是否為主節點可以使用指令db.isMaster() 。
MongoDB的副本集與我們常見的主從有所不同，主從在主機當機後所有服務将停止，而副本集在主機當機後，副本會接管主節點成為主節點，不會出現當機的情況。
3.分片
在Mongodb裡面存在另一種叢集，就是分片技術,可以滿足MongoDB資料量大量增長的需求。
當MongoDB存儲海量的資料時，一台機器可能不足以存儲資料，也可能不足以提供可接受的讀寫吞吐量。這時，我們就可以通過在多台機器上分割資料，使得資料庫系統能存儲和處理更多的資料。
4.為什麼使用分片
複制所有的寫入操作到主節點
延遲的敏感資料會在主節點查詢
單個副本集限制在12個節點
當請求量巨大時會出現記憶體不足。
本地磁盤不足
垂直擴充價格昂貴
5.MongoDB分片
下圖展示了在MongoDB中使用分片叢集結構分布：
上圖中主要有如下所述三個主要元件：
Shard:
用于存儲實際的資料塊，實際生産環境中一個shard server角色可由幾台機器組個一個replica set承擔，防止主機單點故障
Config Server:
mongod執行個體，存儲了整個 ClusterMetadata，其中包括 chunk資訊。
Query Routers:
前端路由，用戶端由此接入，且讓整個叢集看上去像單一資料庫，前端應用可以透明使用。
6.分片執行個體
分片結構端口分布如下：
Shard Server 1：27020
Shard Server 2：27021
Shard Server 3：27022
Shard Server 4：27023
Config Server ：27100
Route Process：40000
步驟一：啟動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
步驟二： 啟動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：這裡我們完全可以像啟動普通mongodb服務一樣啟動，不需要添加—shardsvr和configsvr參數。因為這兩個參數的作用就是改變啟動端口的，是以我們自行指定了端口就可以。
步驟三： 啟動Route Process
/usr/local/mongoDB/bin/mongos --port 40000 --configdb localhost:27100 --fork --
logpath=/www/mongoDB/shard/log/route.log --chunkSize 500
mongos啟動參數中，chunkSize這一項是用來指定chunk的大小的，機關是MB，預設大小為200MB.
步驟四： 配置Sharding
[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" }) #設定分片存儲的資料庫
{ "ok" : 1 }
mongos> db.runCommand({ shardcollection: "test.log", key: { id:1,time:1}})
{ "collectionsharded" : "test.log", "ok" : 1 }