mongodb数据库replica set shard 分片 高可用 集群

作者：袖梨 2022-06-29

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

 代码如下 复制代码
# 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

 代码如下 复制代码
# 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

 代码如下 复制代码
# 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

 代码如下 复制代码
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

 代码如下 复制代码
# /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

 代码如下 复制代码
# /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

 代码如下 复制代码
# /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

 代码如下 复制代码
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

 代码如下 复制代码
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

 代码如下 复制代码
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。

 

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