MongoDB分片原理篇

mongodb目前3大核心優勢：『靈活模式』+ 『高可用性』 + 『可擴充套件性』，通過json文件來實現靈活模式，通過複製集來保證高可用，通過sharded cluster來保證可擴充套件性。

何時使用分片技術

儲存容量需求超出單機磁碟容量

活躍的資料集超出單機記憶體容量，導致很多請求都要從磁碟讀取資料，影響效能

寫iops超出單個mongodb節點的寫服務能力

sharded cluster由shard、mongos和config server3個元件構成。

mongos是sharded cluster的訪問入口，

mongos本身並不持久化資料，sharded cluster所有的元資料都會儲存到config server

而使用者的資料則會分散儲存到各個shard。mongos啟動後，會從config server載入元資料，開始提供服務，將使用者的請求正確路由到對應的shard。

分片支援單個集合的資料分散在多個分片上。目前主要有兩種資料分片的策略。

範圍分片

如圖，集合是根據欄位來進行分片。根據欄位的範圍不同將乙個集合的資料儲存在不同的分片中。

在同乙個shard上，每個shard可以儲存很多個chunk，chunk儲存在哪個shard的資訊會儲存在config server種，mongos也會根據各個shard上的chunk的數量來自動做負載均衡。

範圍分片適合滿足在一定範圍內的查詢，例如查詢x的值在【100-200】之間的資料，mongo 路由根據config server中儲存的元資料，可以直接定位到指定的shard的chunk中

缺點如果shardkey有明顯遞增（或者遞減）趨勢，則新插入的文件多會分布到同乙個chunk，無法擴充套件寫的能力

hash分片

hash分片是根據使用者的shard key計算hash值（64bit整型），根據hash值按照『範圍分片』的策略將文件分布到不同的chunk

優點hash分片與範圍分片互補，能將文件隨機的分散到各個chunk，充分的擴充套件寫能力，彌補了範圍分片的不足，

缺點但不能高效的服務範圍查詢，所有的範圍查詢要分發到後端所有的shard才能找出滿足條件的文件。

合理的選擇shard key

選擇shard key時，要根據業務的需求及『範圍分片』和『hash分片』2種方式的優缺點合理選擇，要根據欄位的實際原因對資料進行分片，否則會產生過大的chunk

mongos

mongos作為sharded cluster的訪問入口，所有的請求都由mongos來路由、分發、合併，這些動作對客戶端driver透明，使用者連線mongos就像連線mongod一樣使用。

查詢請求

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