MongoDB分片：逐步实践指南

mongos> sh.isbalancerrunning()
true
mongos>

或者

mongos> sh.getbalancerstate()
true
mongos>

在插入数据之后，我们可以注意到mongos守护进程中有一些活动，它正在移动特定分片的一些数据块，等等，即平衡器将尝试平衡数据在分片之间的分布。运行平衡器可能会导致性能问题，因此建议在一定的平衡器窗口内运行平衡器。

mongos> sh.status()
--- 分片状态 ---
  分片版本: {
        "_id" : 1,
        "mincompatibleversion" : 5,
        "currentversion" : 6,
        "clusterid" : objectid("5efbeff98a8bbb2d27231674")
  }
  分片:
        {  "_id" : "rs1",  "host" : "rs1/127.0.0.1:27020,127.0.0.1:27021,127.0.0.1:27022",  "state" : 1 }
        {  "_id" : "rs2",  "host" : "rs2/127.0.0.1:27023,127.0.0.1:27024,127.0.0.1:27025",  "state" : 1 }
  活跃的mongoses:
        "4.2.7" : 1
  自动分片:
        当前启用: 是
  平衡器:
        当前启用: 是
        当前正在运行: 是
        最近5次平衡尝试失败的次数: 5
        最近报告的错误: 无法找到与读取首选项{ mode: "primary" }匹配的主机，集合rs2
        报告错误的时间: wed jul 01 2020 14:39:59 gmt+0530 (india standard time)
        过去24小时的迁移结果:
                1024 : 成功
  数据库:
        {  "_id" : "config",  "primary" : "config",  "partitioned" : true }
                config.system.sessions
                        分片键: { "_id" : 1 }
                        唯一: false
                        平衡: true
                        数据块:
                                rs2     1024
                        数据块过多无法打印，请使用详细模式强制打印
        {  "_id" : "yaoweibindb",  "primary" : "rs2",  "partitioned" : true,  "version" : {  "uuid" : uuid("a8b8dc5c-85b0-4481-bda1-00e53f6f35cd"),  "lastmod" : 1 } }
                yaoweibindb.yaoweibincollection
                        分片键: { "key" : 1 }
                        唯一: false
                        平衡: true
                        数据块:
                                rs2     1
                        { "key" : { "$minkey" : 1 } } -->> { "key" : { "$maxkey" : 1 } } on : rs2 timestamp(1, 0)
        {  "_id" : "test",  "primary" : "rs2",  "partitioned" : false,  "version" : {  "uuid" : uuid("a28d7504-1596-460e-9e09-0bdc6450028f"),  "lastmod" : 1 } }

mongos>

• 分片键确定分片集合中的文档在分片之间的分布逻辑。分片键可以是索引字段或索引复合字段，在要插入的集合中的所有文档中必须存在。数据将被分区为数据块，每个数据块将与基于范围的分片键相关联。基于范围查询路由器将决定哪个分片存储数据块。

分片键可以通过考虑五个属性来选择：

• 基数
• 写分布
• 读分布
• 读取目标
• 读取位置

理想的分片键可以使mongodb在所有分片之间均匀分配负载。选择一个好的分片键非常重要。

删除分片节点

在从集群中移除分片之前，用户需要确保将数据安全迁移到剩余的分片上。mongodb会在移除所需分片节点之前，将数据安全地转移至其他分片节点。

运行以下命令以移除所需分片。

步骤 1

首先，我们需要确定要移除的分片的主机名。以下命令将列出集群中所有存在的分片以及分片的状态。

db.admincommand( { listshards: 1 } )

mongos> db.admincommand( { listshards: 1 } )
{
        "shards" : [
                {
                        "_id" : "rs1",
                        "host" : "rs1/127.0.0.1:27020,127.0.0.1:27021,127.0.0.1:27022",
                        "state" : 1
                },
                {
                        "_id" : "rs2",
                        "host" : "rs2/127.0.0.1:27023,127.0.0.1:27024,127.0.0.1:27025",
                        "state" : 1
                }
        ],
        "ok" : 1,
        "operationtime" : timestamp(1593572866, 15),
        "$clustertime" : {
                "clustertime" : timestamp(1593572866, 15),
                "signature" : {
                        "hash" : bindata(0,"aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa="),
                        "keyid" : numberlong(0)
                }
        }
}

步骤 2

发出以下命令以从集群中移除所需的分片。一旦发出命令，负载均衡器会负责从正在排出的分片节点中删除块，然后在其余分片节点之间平衡剩余块的分布。

db.admincommand( { removeshard: "shardedreplicanodes" } )

mongos> db.admincommand( { removeshard: "rs1/127.0.0.1:27020,127.0.0.1:27021,127.0.0.1:27022" } )
{
        "msg" : "draining started successfully",
        "state" : "started",
        "shard" : "rs1",
        "note" : "you need to drop or moveprimary these databases",
        "dbstomove" : [ ],
        "ok" : 1,
        "operationtime" : timestamp(1593572385, 2),
        "$clustertime" : {
                "clustertime" : timestamp(1593572385, 2),
                "signature" : {
                        "hash" : bindata(0,"aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa="),
                        "keyid" : numberlong(0)
                }
        }
}

步骤 3

要检查正在排出的分片的状态，请再次发出相同的命令。

db.admincommand( { removeshard: "rs1/127.0.0.1:27020,127.0.0.1:27021,127.0.0.1:27022" } )

我们需要等待直到数据排出完成。msg和state字段将显示数据是否已经排出完成，如下所示

"msg" : "draining ongoing",
"state" : "ongoing",

我们也可以使用命令sh.status()来检查状态。一旦移除的分片节点将不会在输出中反映出来。但是如果排出仍在进行中，分片节点将以排出状态为true显示。

步骤 4

使用上述相同的命令不断检查排出状态，直到完全移除所需的分片。
完成后，命令的输出将反映消息和状态已完成。

"msg" : "removeshard 完成成功",
"state" : "完成",
"shard" : "rs1",
"ok" : 1,

第5步

最后，我们需要检查集群中剩余的分片。要检查状态，请输入 sh.status() 或 db.admincommand( { listshards: 1 } )

mongos> db.admincommand( { listshards: 1 } )
{
        "shards" : [
                {
                        "_id" : "rs2",
                        "host" : "rs2/127.0.0.1:27023,127.0.0.1:27024,127.0.0.1:27025",
                        "state" : 1
                }
        ],
        "ok" : 1,
        "operationtime" : timestamp(1593575215, 3),
        "$clustertime" : {
                "clustertime" : timestamp(1593575215, 3),
                "signature" : {
                        "hash" : bindata(0,"aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa="),
                        "keyid" : numberlong(0)
                }
        }
}

在这里，我们可以看到已移除的分片不再出现在分片列表中。

分片相对于复制的优势

• 在复制中，主节点处理所有写操作，而次要服务器需要维护备份副本或提供只读操作。但是在分片中，负载分布在多个服务器之间。
• 单个复制集限于12个节点，但对分片数量没有限制。
• 复制需要高端硬件或垂直扩展来处理大型数据集，与分片中添加额外服务器相比，成本太高。
• 在复制中，通过添加更多的从服务器可以提高读取性能，而在分片中，通过添加更多的分片节点可以提高读写性能。

分片限制

• 分片群集不支持跨分片的唯一索引，除非唯一索引以完整的分片键为前缀。
• 所有对分片集合的更新操作，无论是在一个文档上还是在多个文档上，都必须在查询中包含分片键或_id字段。
• 只有当集合的大小不超过指定阈值时，才能进行分片。可以根据所有分片键的平均大小和配置的块大小估算此阈值。
• 分片对最大集合大小或分裂数设置了操作限制。
• 选择错误的分片键会导致性能问题。

结论

mongodb提供了内置的分片功能，以实现大型数据库的部署而不影响性能。希望以上内容能帮助您设置mongodb分片。接下来，您可能希望熟悉一些常用的mongodb命令。