一、集群说明

1.1 服务组件

集群有三种服务，每种服务都可以部署成主从集群。

config：配置服务，用于存储集群的配置信息

mongos：路由服务，不存储实际数据

mongod：副本和分片服务，实际的业务数据存储服务

1.2 术语解释

副本集：如果是无副本，则副本的集群配置就是单机，但是生产环境通常是1主2从的副本集群。

分片：将多个副本集划分成多个分片，用于业务数据的分散存储，提高查询效率。分片分为范围分片和哈希分片。

1.3 mongodb概述

Mongodb的分片机制是mongodb数据库的核心机制，也是其可用性高，扩展性好的原因，分片—sharding 的意思就是将数据库数据分散存贮到不同的服务器上，来缓解高并发访问，均衡负载。举例来说一下，比如说一个collection有TB级别的数据，在传统方式下如果有两个线程要访问其中的数据，即使这个线程访问的数据是不同的，为保证同步需要排队等待，分片机制可以很好的解决这个问题，分片机制其实就是分布式的集群，比如现在有五台服务器作为集群，mongodb可以将一个collection的数据分割成5个片---chunk 分别存放到5个server并且mongodb还会记录下每一条数据的位置，这样一来当用户访问集合里面的文档时，mongodb可以根据请求条件来查找到对应数据所在的服务器然后返回数据，这样下来可以将多请求的负责分摊到各个服务器的分片上，大大提高数据库系统的吞吐量。

二、几种集群方案

2.1 最小的无副本2分片集群部署方式

config * 1

mongos * 1

mongod：（shard1 * 1）+（shard2 *1）

2.2 生产环境建议的最小集群部署方式

config * 3

mongos * 3

mongod：（shard1 * 3）+（shard2 *3）+（shardN *3）

三、部署

3.1 config

运行脚本：

docker run \

-v /data/mongo4/bind/configsvr/mongod.conf:/etc/mongodb/mongod.conf \

-v /data/mongo4/bind/configsvr/db:/data/db \

--name mongo4-config-27019 \

-e TZ=Asia/Shanghai \

--privileged=true \

--net=host \

-d mongo:4 -f /etc/mongodb/mongod.conf

mongod.conf

storage:

dbPath: /data/db

journal:

enabled: true

systemLog:

destination: file

logAppend: true

path: /var/log/mongodb/mongod.log

net:

port: 27019

bindIp: 0.0.0.0

processManagement:

timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo

replication:

replSetName: cfg

sharding:

clusterRole: configsvr

3.2 mongs

运行脚本

docker run \

-v /data/mongo4/bind/mongos:/etc/mongodb \

--name mongo4-mongos-27017 \

-e TZ=Asia/Shanghai \

--privileged=true \

--net=host \

--entrypoint mongos \

-d mongo:4 -f /etc/mongodb/mongos.conf

mongos.cnf

systemLog:

destination: file

logAppend: true

path: /var/log/mongodb/mongos.log

net:

port: 27017

bindIp: 0.0.0.0

processManagement:

timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo

sharding:

configDB: config副本ID/configip1:configip1_port,configip2:configip2_port,configip3:configip3_port

3.3 mongod

运行脚本

docker run \

-v /data/mongo4/bind/副本集名称/mongod.conf:/etc/mongodb/mongod.conf \

-v /data/mongo4/bind/副本集名称/db:/data/db \

--name mongo4-shard1-27018 \

-e TZ=Asia/Shanghai \

--privileged=true \

--net=host \

-d mongo:4 -f /etc/mongodb/mongod.conf

mongod.conf

storage:

dbPath: /data/db

journal:

enabled: true

systemLog:

destination: file

logAppend: true

path: /var/log/mongodb/mongod.log

net:

port: 27018

bindIp: 0.0.0.0

processManagement:

timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo

replication:

replSetName: 副本名称，一个副本集的名称必须一样，不同副本集的名称必须不一样

sharding:

clusterRole: shardsvr

四、集群配置

4.1 config 副本集群配置（单机则忽略此步骤）

选择任意一个config实例，进入mongo shell执行

rs.initiate({

    "_id":"副本ID，一个副本集中唯一，例如：cfg",

    "members":[

      {

          "_id":0,

          "host":"副本实例1的IP:副本实例1的端口"

      },

      {

          "_id":1,

          "host":"副本实例2的IP:副本实例2的端口"

      },

      {

          "_id":2,

          "host":"副本实例3的IP:副本实例3的端口"

       }

]

})

如果返回的ok值是1，则表示配置成功。

4.2 mongod 分片集群配置（无副本，多分片）

逐个进入mongod的mongo shell执行

rs.initiate({

    "_id":"分片ID，如果是多副本，则每个副本集的分片ID相同",

    "members":[

      {

          "_id":0,

          "host":"分片实例1的IP:分片实例1的端口"

      }

]

})

如果返回的ok值是1，则表示配置成功。

4.3 配置mongos副本集

选择任意一个mongos实例，进入mongo shell执行

sh.addShard("分片ID/分片实例1的IP: 分片实例1的端口");

有几个实例就执行几个脚本

五、数据库配置和测试

选择任意一个mongod实例，进入mongo shell执行

5.1 创建数据库和用户

use 数据库名称

因为没有插入数据，执行完此脚本后用show dbs并不能看到新建的数据库，但是不影响后续使用。

db.createUser({ user: '用户名', pwd: '用户密码', roles: [ { role: "dbOwner", db: "数据库名称" } ] });

db.auth('用户名','用户密码');

返回1表示验证成功，通过命令可查看当前数据库的用户

show users

删除用户

use admin

db.system.users.remove({_id:"用户id"})

5.2 数据库启用分片

sh.enableSharding("数据库名称");

查看分片状态

db.printShardingStatus();

查看数据库状态

db.stats();

5.3 创建集合，索引和设置分片字段

db.集合名称.createIndex({"索引字段":1});

sh.shardCollection("数据库名称.集合名称",{"分片字段":"hashed"});

查看分片状态

db.集合名称.stats().sharded

返回true表示已分片

5.4 测试

插入数据

for(var i=1;i<=1000;i++) db.集合名称.insert({"字段1":"字段值","分片字段":"T"+i});