2.MongoDB Sharding Cluster分片集群

分片集群-规划

10个实例：38017-38026
(1)configserver:38018-38020
3台构成的复制集（1主两从，不支持arbiter）38018-38020（复制集名字configsvr）
(2)shard节点：
sh1:38021-23   (1主两从，其中一个节点为arbiter,复制集名字sh1)
sh2:38024-26   (1主两从，其中一个节点为arbiter,复制集名字sh2)
(3):mongos:
38017

 

Shard节点配置过程

目录创建：

mkdir -p /mongodb/38021/{conf,log,data}
mkdir -p /mongodb/38022/{conf,log,data}
mkdir -p /mongodb/38023/{conf,log,data}
mkdir -p /mongodb/38024/{conf,log,data}
mkdir -p /mongodb/38025/{conf,log,data}
mkdir -p /mongodb/38026/{conf,log,data}

修改配置文件：

第一组复制集搭建：21-23 （1主1从 1Ard）

cat >  /mongodb/38021/conf/mongodb.conf  <<EOF
systemLog:
  destination: file
  path: /mongodb/38021/log/mongodb.log   
  logAppend: true
storage:
  journal:
    enabled: true
  dbPath: /mongodb/38021/data
  directoryPerDB: true
  #engine: wiredTiger
  wiredTiger:
    engineConfig:
      cacheSizeGB: 1
      directoryForIndexes: true
    collectionConfig:
      blockCompressor: zlib
    indexConfig:
      prefixCompression: true
net:
  bindIp: 192.168.0.10,127.0.0.1
  port: 38021
replication:
  oplogSizeMB: 2048
  replSetName: sh1
sharding:
  clusterRole: shardsvr
processManagement: 
  fork: true
security:
    authorization: enabled
EOF

cp  /mongodb/38021/conf/mongodb.conf  /mongodb/38022/conf/
cp  /mongodb/38021/conf/mongodb.conf  /mongodb/38023/conf/
sed 's#38021#38022#g' /mongodb/38022/conf/mongodb.conf -i
sed 's#38021#38023#g' /mongodb/38023/conf/mongodb.conf -i

第二组节点：24-26 （1主1从 1Ard）

cat > /mongodb/38024/conf/mongodb.conf <<EOF
systemLog:
  destination: file
  path: /mongodb/38024/log/mongodb.log   
  logAppend: true
storage:
  journal:
    enabled: true
  dbPath: /mongodb/38024/data
  directoryPerDB: true
  wiredTiger:
    engineConfig:
      cacheSizeGB: 1
      directoryForIndexes: true
    collectionConfig:
      blockCompressor: zlib
    indexConfig:
      prefixCompression: true
net:
  bindIp: 192.168.0.10,127.0.0.1
  port: 38024
replication:
  oplogSizeMB: 2048
  replSetName: sh2
sharding:
  clusterRole: shardsvr
processManagement: 
  fork: true
security:
    authorization: enabled
EOF

cp  /mongodb/38024/conf/mongodb.conf  /mongodb/38025/conf/
cp  /mongodb/38024/conf/mongodb.conf  /mongodb/38026/conf/
sed 's#38024#38025#g' /mongodb/38025/conf/mongodb.conf -i
sed 's#38024#38026#g' /mongodb/38026/conf/mongodb.conf -i

启动所有节点，并搭建复制集

mongod -f  /mongodb/38021/conf/mongodb.conf 
mongod -f  /mongodb/38022/conf/mongodb.conf 
mongod -f  /mongodb/38023/conf/mongodb.conf 
mongod -f  /mongodb/38024/conf/mongodb.conf 
mongod -f  /mongodb/38025/conf/mongodb.conf 
mongod -f  /mongodb/38026/conf/mongodb.conf  
ps -ef |grep mongod

mongo --port 38021
use  admin
config = {_id: 'sh1', members: [
                          {_id: 0, host: '192.168.0.10:38021'},
                          {_id: 1, host: '192.168.0.10:38022'},
                          {_id: 2, host: '192.168.0.10:38023',"arbiterOnly":true}]
           }

rs.initiate(config)
  
 mongo --port 38024 
 use admin
config = {_id: 'sh2', members: [
                          {_id: 0, host: '192.168.0.10:38024'},
                          {_id: 1, host: '192.168.0.10:38025'},
                          {_id: 2, host: '192.168.0.10:38026',"arbiterOnly":true}]
           }
  
rs.initiate(config)

config节点配置

mkdir -p /mongodb/38018/{conf,log,data}
mkdir -p /mongodb/38019/{conf,log,data}
mkdir -p /mongodb/38020/{conf,log,data}

修改配置文件

cat > /mongodb/38018/conf/mongodb.conf <<EOF
systemLog:
  destination: file
  path: /mongodb/38018/log/mongodb.conf
  logAppend: true
storage:
  journal:
    enabled: true
  dbPath: /mongodb/38018/data
  directoryPerDB: true
  #engine: wiredTiger
  wiredTiger:
    engineConfig:
      cacheSizeGB: 1
      directoryForIndexes: true
    collectionConfig:
      blockCompressor: zlib
    indexConfig:
      prefixCompression: true
net:
  bindIp: 192.168.0.10,127.0.0.1
  port: 38018
replication:
  oplogSizeMB: 2048
  replSetName: configReplSet
sharding:
  clusterRole: configsvr
processManagement: 
  fork: true
security:
    authorization: enabled
EOF

cp /mongodb/38018/conf/mongodb.conf /mongodb/38019/conf/
cp /mongodb/38018/conf/mongodb.conf /mongodb/38020/conf/
sed 's#38018#38019#g' /mongodb/38019/conf/mongodb.conf -i
sed 's#38018#38020#g' /mongodb/38020/conf/mongodb.conf -i

节点启动，配置复制集

mongod -f  /mongodb/38018/conf/mongodb.conf 
mongod -f  /mongodb/38019/conf/mongodb.conf 
mongod -f  /mongodb/38020/conf/mongodb.conf 

mongod --port 38018 admin
config = {_id: 'configReplSet', members: [
                          {_id: 0, host: '192.168.0.10:38018'},
                          {_id: 1, host: '192.168.0.10:38019'},
                          {_id: 2, host: '192.168.0.10:38020'}]
           }
rs.initiate(config)  
  
注：configserver 可以是一个节点，官方建议复制集。configserver不能有arbiter。
新版本中，要求必须是复制集。
注：mongodb 3.4之后，虽然要求config server为replica set，但是不支持arbiter

mongos节点配置

创建目录：

mkdir -p /mongodb/38017/{conf,log,data}

配置文件

cat > /mongodb/38017/conf/mongos.conf <<EOF
systemLog:
  destination: file
  path: /mongodb/38017/log/mongos.log
  logAppend: true
net:
  bindIp: 192.168.0.10,127.0.0.1
  port: 38017
sharding:
  configDB: configReplSet/192.168.0.10:38018,192.168.0.10:38019,192.168.0.10:38020
processManagement: 
  fork: true
EOF

启动mongos

mongos -f /mongodb/38017/conf/mongos.conf

分片集群添加节点

连接到其中一个mongos（192.168.0.10），做以下配置
(1)连接到mongos的admin库
#su - mongod
mongo 192.168.0.10:38017/admin
(2)添加分片
db.runCommand( { addshard : "sh1/192.168.0.10:38021,192.168.0.10:38022,192.168.0.10:38023",name:"shard1"} )
db.runCommand( { addshard : "sh2/192.168.0.10:38024,192.168.0.10:38025,192.168.0.10:38026",name:"shard2"} )
(3)列出分片
mongos> db.runCommand( { listshards : 1 } )
(4)整体状态查看
mongos> sh.status();

使用分片集群

RANGE分片配置及测试

1.激活数据库分片功能：

mongo --port 38017 admin
admin> ( { enablesharding : "数据库名称"} )
eg:
admin> db.runCommand( { enablesharding : "test" } )

2.指定分片键对集合分片：

### 创建索引
use test
> db.vast.ensureIndex( { id: 1 } )
### 开启分片
use admin
> db.runCommand( { shardcollection : "test.vast",key : {id: 1} } )

3.集合分片验证：

admin> use test
test> for(i=1;i<1000000;i++){ db.vast.insert({"id":i,"name":"shenzheng","age":70,"date":new Date()}); }
test> db.vast.stats()

4.分片结构测试：

shard1:
mongo --port 38021
db.vast.count();

shard2:
mongo --port 38024
db.vast.count();

5.Hash分片例子：

对oldboy库下的vast大表进行hash
创建哈希索引
（1）对于oldboy开启分片功能
mongo --port 38017 admin
use admin
admin> db.runCommand( { enablesharding : "oldboy" } )
（2）对于oldboy库下的vast表建立hash索引
use oldboy
oldboy> db.vast.ensureIndex( { id: "hashed" } )
（3）开启分片 
use admin
admin > sh.shardCollection( "oldboy.vast", { id: "hashed" } )
（4）录入10w行数据测试
use oldboy
for(i=1;i<100000;i++){ db.vast.insert({"id":i,"name":"shenzheng","age":70,"date":new Date()}); }
（5）hash分片结果测试
mongo --port 38021
use oldboy
db.vast.count();
mongo --port 38024
use oldboy
db.vast.count();

分片集群的查询及管理

判断是否Shard集群：

admin> db.runCommand({ isdbgrid : 1})

列出所有分片信息：

admin> db.runCommand({ listshards : 1})

列出开启分片的数据库：

admin> use config
config> db.databases.find( { "partitioned": true } )
或者：
config> db.databases.find() //列出所有数据库分片情况

查看分片的键：

config> db.collections.find().pretty()
{
    "_id" : "test.vast",
    "lastmodEpoch" : ObjectId("58a599f19c898bbfb818b63c"),
    "lastmod" : ISODate("1970-02-19T17:02:47.296Z"),
    "dropped" : false,
    "key" : {
        "id" : 1
    },
    "unique" : false
}

查看分片的详细信息：

admin> sh.status()

删除分片节点（谨慎操作）：

（1）确认blance是否在工作
sh.getBalancerState()
（2）删除shard2节点(谨慎)
mongos> db.runCommand( { removeShard: "shard2" } )
注意：删除操作一定会立即触发blancer。

balancer操作

mongos的一个重要功能，自动巡查所有shard节点上的chunk的情况，自动做chunk迁移。

什么时候工作？

1.自动运行，会检测系统不繁忙的时候做迁移

2.在做节点删除的时候，立即开始迁移工作

3.balancer只能在预定的时间窗口内运行

 

有需要时可以关闭和开启blancer（备份的时候）

mongos> sh.stopBalancer()

mongos> sh.startBalancer()

 

 

自定义 自动平衡进行的时间段：

https://docs.mongodb.com/manual/tutorial/manage-sharded-cluster-balancer/#schedule-the-balancing-window
// connect to mongos

use config
sh.setBalancerState( true )
db.settings.update({ _id : "balancer" }, { $set : { activeWindow : { start : "3:00", stop : "5:00" } } }, true )

sh.getBalancerWindow()
sh.status()

关于集合的balancer（了解下）
关闭某个集合的balance
sh.disableBalancing("students.grades")
打开某个集合的balancer
sh.enableBalancing("students.grades")
确定某个集合的balance是开启或者关闭
db.getSiblingDB("config").collections.findOne({_id : "students.grades"}).noBalance;