如何理解MongoDB中的shard分片

如何理解MongoDB中的shard分片，針對這個問題，這篇文章詳細介紹了相對應的分析和解答，希望可以幫助更多想解決這個問題的小伙伴找到更簡單易行的方法。

閱讀目的：深刻的了解MongoDB的分片機制

閱讀關鍵： 無比要對MongoDB的與分片 shard有關的概念有清楚的了解。

 1：   Shard介紹

        shard指的是水平方向的多節點的數據分散的存儲，說的更簡單一點，就是一臺機器上可能裝不下的數據，我們

裝到多臺機器上去，比如，我們將全國的省份證的信息，存儲到不同的Shard Server中間去，這里的Shard Server，就是每一個分布式的Mongo機器。

        應用的程序可以通過mongos process 登陸到shard集群之中，MongoPress 進行一個路由上的調度。查詢，請求的過程也是如此。 面對使用者只有一層一個節點。

2： 負載均衡和失效切換

        當某個shard的負載超過一定闕值后，就會自動的重新分發數據，用來保證系統的負載均衡。更簡單的話來形容，就是

寫入的時候如果向某一臺機器上去寫，超過了機器自身的能力了，就會重新的分發數據，與之對應的Hbase，通常會出現單臺

寫入的熱點問題，目前對于Mongo的處理機制還未知。

      在一個通常的配置之中，每一個Shard中都該包含了2個以上節點的設備組，設備組的名字通常稱為 replica.set，replica.set有N臺服務器，在其中有一個為主，其他的為輔助，一旦其中的一個掛掉以后，會自動重啟將一臺服務器切換為

主服務器。

3：

    Shard架構圖：

4 ：shard key 

            要實現分片功能，我們需要指定集合的分片key，相當于數據庫的分區字段，

這個分片key通常需要創建一個索引，分片key可以由一個或則多個字段構成

5： chunks

        Chunks是一個集合之中的一段連續的數據，當一個Chunk達到一定大小的時候，就會開始分裂。當一個

shard超過一定量的數據時，chunk會被遷移到其他shard之中，新增shard也會影響chunk的移動，好比你把日志

寫入到你的本地文件，規定是60M的一個文件，一旦超過大小，就有新的文件，一旦文件在機器上存放不了了，

那就將這臺機器上的文件轉移到其他的機器上去～        

  MongoDB的shard，四環一種將海量的數據水平擴展的數據庫集群系統，數據庫分表存放在Sharding的

各個節點之上。

相對于關系數據庫而言，Chunk就是數據庫中的一行記錄，Collection就是對于與關系數據庫中的表。

Shard Server

即存儲實際數據的分片，每個Shard可以是一個mongod實例，也可以是一組mongod實例構成的Replica Set。為了實現每個Shard內部的auto-failover，MongoDB官方建議每個Shard為一組Replica Set。關于如何安裝及搭建replica set請參考我的另一篇文章 http://gong1208.iteye.com/blog/1558355

Config Server

為了將一個特定的collection存儲在多個shard中，需要為該collection指定一個shard key，例如{age: 1} ，shard key可以決定該條記錄屬于哪個chunk。Config Servers就是用來存儲：所有shard節點的配置信息、每個chunk的shard key范圍、chunk在各shard的分布情況、該集群中所有DB和collection的sharding配置信息。

說的更加明白一點，Config Server 保存集群的元數據。

Route Process

這是一個前端路由，客戶端由此接入，然后詢問Config Servers需要到哪個Shard上查詢或保存記錄，再連接相應的Shard進行操作，最后將結果返回給客戶端。客戶端只需要將原本發給mongod的查詢或更新請求原封不動地發給Routing Process，而不必關心所操作的記錄存儲在哪個Shard上。

route process 說的更明白點就是一個選擇器，不斷的調度合適的客戶端請求，將需求中所請求，所需要的數據，從合適的shard之中返回你所需求的數據。

下面我們在同一臺物理機器上構建一個簡單的 Sharding Cluster：

架構圖如下:

關于 如何理解MongoDB中的shard分片問題的解答就分享到這里了，希望以上內容可以對大家有一定的幫助，如果你還有很多疑惑沒有解開，可以關注億速云行業資訊頻道了解更多相關知識。