前言

分片（sharding）是MongoDB將大型集合分割到不同服務(wù)器（或者說(shuō)集群）上所采用的方法，主要為應(yīng)對(duì)高吞吐量與大數(shù)據(jù)量的應(yīng)用場(chǎng)景提供了方法。

將數(shù)據(jù)分散到不同的機(jī)器上，不需要功能強(qiáng)大的服務(wù)器就可以存儲(chǔ)更多的數(shù)據(jù)和處理更大的負(fù)載。基本思想就是將集合切成小塊，這些塊分散到若干片里，每個(gè)片只負(fù)責(zé)總數(shù)據(jù)的一部分，最后通過(guò)一個(gè)均衡器來(lái)對(duì)各個(gè)分片進(jìn)行均衡（數(shù)據(jù)遷移）。通過(guò)一個(gè)名為mongos的路由進(jìn)程進(jìn)行操作，mongos知道數(shù)據(jù)和片的對(duì)應(yīng)關(guān)系（通過(guò)配置服務(wù)器）。大部分使用場(chǎng)景都是解決磁盤(pán)空間的問(wèn)題，對(duì)于寫(xiě)入有可能會(huì)變差（+++里面的說(shuō)明+++），查詢(xún)則盡量避免跨分片查詢(xún)。

使用分片的時(shí)機(jī)：

1，機(jī)器的磁盤(pán)不夠用了。使用分片解決磁盤(pán)空間的問(wèn)題。

2，單個(gè)mongod已經(jīng)不能滿(mǎn)足寫(xiě)數(shù)據(jù)的性能要求。通過(guò)分片讓寫(xiě)壓力分散到各個(gè)分片上面，使用分片服務(wù)器自身的資源。

3，想把大量數(shù)據(jù)放到內(nèi)存里提高性能。和上面一樣，通過(guò)分片使用分片服務(wù)器自身的資源。

和既有的分庫(kù)分表、分區(qū)方案相比，MongoDB的最大區(qū)別在于它幾乎能自動(dòng)完成所有事情，只要告訴MongoDB要分配數(shù)據(jù)，它就能自動(dòng)維護(hù)數(shù)據(jù)在不同服務(wù)器之間的均衡。

一. 分片的集群組件

1.Mongos 【路由】

作為請(qǐng)求的訪問(wèn)入口，所有的請(qǐng)求都由mongos來(lái)路由、分發(fā)、合并，這些動(dòng)作對(duì)客戶(hù)端driver透明，用戶(hù)連接mongos就像連接mongod一樣使用。Mongos會(huì)根據(jù)請(qǐng)求類(lèi)型及shard key將請(qǐng)求路由到對(duì)應(yīng)的Shard。

2.Config Server 【配置服務(wù)器】

存儲(chǔ)Sharding Cluster 的所有元數(shù)據(jù)，所有的元數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在config數(shù)據(jù)庫(kù)；

*保存每個(gè)分片上的chunk的信息 * 保存chunk上的片鍵范圍。

3. Shard 【分片】

存儲(chǔ)應(yīng)用數(shù)據(jù)記錄。

二. 分片優(yōu)勢(shì)

1.對(duì)集群進(jìn)行抽象，讓集群“不可見(jiàn)”，分片對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)是透明的。

Mongos是專(zhuān)有路由進(jìn)程，其會(huì)將客戶(hù)端發(fā)來(lái)的請(qǐng)求準(zhǔn)確無(wú)誤的路由到集群中的一個(gè)或者一組服務(wù)器上，同時(shí)會(huì)把接收到的響應(yīng)拼裝起來(lái)發(fā)回到客戶(hù)端。

2.保證集群總是可讀寫(xiě)

將MongoDB的分片和復(fù)制集功能結(jié)合使用，在確保數(shù)據(jù)分片到多臺(tái)服務(wù)器的同時(shí)，也確保了每分?jǐn)?shù)據(jù)都有相應(yīng)的備份，可以確保有服務(wù)器壞掉時(shí)，其他的從庫(kù)可以立即接替壞掉的部分繼續(xù)工作。提高了集群的可用性和可靠性。

3.使集群易于擴(kuò)展

當(dāng)系統(tǒng)需要更多的空間和資源的時(shí)候，MongoDB使我們可以按需方便的擴(kuò)充系統(tǒng)容量。

三. 分片部署注意事項(xiàng)（常見(jiàn)錯(cuò)誤）

1.配置可復(fù)制集作為分片節(jié)點(diǎn)與配置單獨(dú)使用的可復(fù)制集基本一樣。但啟動(dòng)參數(shù)中需指定—shardsvr參數(shù)。

否則，在啟動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)分片時(shí)報(bào)錯(cuò)： {"code" : 193,"ok" : 0, "errmsg" : "Cannot accept sharding commands if not started with --shardsvr“} 。

2.創(chuàng)建配置服務(wù)器集群時(shí)，不能設(shè)置見(jiàn)證節(jié)點(diǎn)。

否則，報(bào)錯(cuò) “errmsg” :  "Arbiters are not allowed in replica set configurations being used for config servers" 。

3.配置Mongos 實(shí)例時(shí)，請(qǐng)不要配置dbpath參數(shù)。

否則，設(shè)置dbpath參數(shù)，服務(wù)無(wú)法正常啟動(dòng)，報(bào)錯(cuò)：Error parsing INI config file: unrecognised option 'dbpath'。

4.配置Mongos 實(shí)例時(shí)，需設(shè)置Keyfile。

否則，不設(shè)置Keyfile，Service無(wú)法正常啟動(dòng)， 報(bào)錯(cuò)：2018-05-10T15:30:26.791+0800 W SHARDING [mongosMain] Error initializing sharding state, sleeping for 2 seconds and trying again :: caused by :: Unauthorized: Error loading clusterID :: caused by :: not authorized on config to execute command { find: “version”, readConcern: { level: “majority”, afterOpTime: { ts: Timestamp 1525937413000|2, t: 1 } }, maxTimeMS: 30000

5.分片集合設(shè)置。

分片不會(huì)默認(rèn)生成，需要先在數(shù)據(jù)庫(kù)中啟動(dòng)分片（sh.enableSharding(“DBName”) ），然后再設(shè)置集合分片（sh.shardCollection(“Collection”{片鍵}) ）

四. 分片管理的注意事項(xiàng)（常用命令）

1.檢查shards 配置及狀態(tài)

db.runCommand({listshards:1})