MongoDB 分布式分片集群 [四]

MongoDB的分布式分片集群(sharding cluster)配置
Sharding cluster介绍
这是一种可以水平扩展的模式,在数据量很大时特给力,实际大规模应用一般会采用这种架构去构建monodb系统。
要构建一个 MongoDB Sharding Cluster,需要三种角色：
Shard Server: mongod 实例，用于存储实际的数据块，实际生产环境中一个shard server角色可由几台机器组个一个relica set承担，防止主机单点故障.
Config Server: mongod 实例，存储了整个 Cluster Metadata，其中包括 chunk 信息。
Route Server: mongos 实例，前端路由，客户端由此接入，且让整个集群看上去像单一数据库，前端应用可以透明使用。
实验环境:
192.168.3.206                       #IP地址
mongod shard11:27017 　　#27017端口为分片服务器11
mongod shard21:27018　　＃27018端口为分片服务器21
mongod config01:20000   　#20000端口为配置服务器01
mongos01:30000　　　　　 #30000端口为路由服务器01
192.168.3.210                       #IP地址
mongod shard12:27017 　　#27017端口为分片服务器12
mongod shard22:27018　　＃27018端口为分片服务器22
mongod config02:20000   　#20000端口为配置服务器02
mongos02:30000　　　　　 #30000端口为路由服务器02
192.168.3.201                       #IP地址
mongod shard13:27017 　　#27017端口为分片服务器13
mongod shard23:27018　　＃27018端口为分片服务器23
mongod config03:20000   　#20000端口为配置服务器03
mongos03:30000　　　　　 #30000端口为路由服务器03
备注:
分别在3台机器运行一个mongod实例（称为mongod shard11，mongod shard12，mongod shard13）组织replica 1905_01，作为cluster的shard_1905_01
分别在3台机器运行一个mongod实例（称为mongod shard21，mongod shard22，mongod shard23）组织replica 1905_02，作为cluster的shard_1905_02
每台机器运行一个mongod实例，作为3个config server
每台机器运行一个mongs进程，用于客户端连接
1.安装方法
 参照http://blog.csdn.net/liu331095659/article/details/37870323来安装。安装成功后，不要用博客上面的启动命令。
2.创建数据目录
192.168.3.206服务器上面操作如下:
mkdir -p /data/mongodb/shard11
mkdir -p /data/mongodb/shard21
mkdir -p /data/mongodb/config
192.168.3.210服务器上面操作如下:
mkdir -p /data/mongodb/shard12
mkdir -p /data/mongodb/shard22
mkdir -p /data/mongodb/config
192.168.3.201服务器上面操作如下:
mkdir -p /data/mongodb/shard13
mkdir -p /data/mongodb/shard23
mkdir -p /data/mongodb/config
3.配置replice sets(副本集)：
 3.1配置shard_1905_01所用到的replica sets:
 192.168.3.206服务器上面操作如下:
 /usr/local/mongodb/bin/mongod  --dbpath=/data/mongodb/shard11 --logpath /data/logs/mongodb/shard11.log --logappend --port=27017 -replSet shard_1905_01 -maxConns=2000 -oplogSize 100 -fork
 192.168.3.210服务器上面操作如下:
 /usr/local/mongodb/bin/mongod  --dbpath=/data/mongodb/shard12 --logpath /data/logs/mongodb/shard12.log --logappend --port=27017 -replSet shard_1905_01 -maxConns=2000 -oplogSize 100 -fork
 192.168.3.201服务器上面操作如下:
 /usr/local/mongodb/bin/mongod  --dbpath=/data/mongodb/shard13 --logpath /data/logs/mongodb/shard13.log --logappend --port=27017 -replSet shard_1905_01 -maxConns=2000 -oplogSize 100 -fork
3.2初始化replica set
用mongo连接其中一个mongod，执行:
/usr/local/mongodb/bin/mongo localhost:27017
config = {_id:"shard_1905_01",members:[{_id:0,host:'192.168.3.206:27017'},{_id:1,host:'192.168.3.210:27017'},{_id:2,host:'192.168.3.201:27017'}]}
rs.initiate(config);
3.3配置shard_1905_02所用到的replica sets:
192.168.3.206服务器上面操作如下:
 /usr/local/mongodb/bin/mongod  --dbpath=/data/mongodb/shard21 --logpath /data/logs/mongodb/shard21.log --logappend --port=27018 -replSet shard_1905_02 -maxConns=2000 -oplogSize 100 -fork
 192.168.3.210服务器上面操作如下:
 /usr/local/mongodb/bin/mongod  --dbpath=/data/mongodb/shard22 --logpath /data/logs/mongodb/shard22.log --logappend --port=27018 -replSet shard_1905_02 -maxConns=2000 -oplogSize 100 -fork
 192.168.3.201服务器上面操作如下:
 /usr/local/mongodb/bin/mongod  --dbpath=/data/mongodb/shard23 --logpath /data/logs/mongodb/shard23.log --logappend --port=27018 -replSet shard_1905_02 -maxConns=2000 -oplogSize 100 -fork
3.4初始化replica set
用mongo连接其中一个mongod，执行:
/usr/local/mongodb/bin/mongo localhost:27018
config = {_id:"shard_1905_02",members:[{_id:0,host:'192.168.3.206:27018'},{_id:1,host:'192.168.3.210:27018'},{_id:2,host:'192.168.3.201:27018'}]}
rs.initiate(config);
＃到此就配置好了二个replica sets，也就是准备好了二个shards
4.配置三台config server
192.168.3.206服务器上面操作如下:
/usr/local/mongodb/bin/mongod --configsvr --dbpath=/data/mongodb/config/ --port=20000 --logpath=/data/logs/mongodb/config.log --logappend -fork
192.168.3.210服务器上面操作如下:
/usr/local/mongodb/bin/mongod --configsvr --dbpath=/data/mongodb/config/ --port=20000 --logpath=/data/logs/mongodb/config.log --logappend -fork
192.168.3.201服务器上面操作如下:
/usr/local/mongodb/bin/mongod --configsvr --dbpath=/data/mongodb/config/ --port=20000 --logpath=/data/logs/mongodb/config.log --logappend -fork
5.配置mongs
192.168.3.206服务器上面操作如下:
/usr/local/mongodb/bin/mongos --configdb 192.168.3.206:20000,192.168.3.210:20000,192.168.3.201:20000 --port=30000 --chunkSize 5 --logpath=/data/logs/mongodb/mongos.log --logappend -fork
192.168.3.210服务器上面操作如下:
/usr/local/mongodb/bin/mongos --configdb 192.168.3.206:20000,192.168.3.210:20000,192.168.3.201:20000 --port=30000 --chunkSize 5 --logpath=/data/logs/mongodb/mongos.log --logappend -fork
192.168.3.201服务器上面操作如下:
/usr/local/mongodb/bin/mongos --configdb 192.168.3.206:20000,192.168.3.210:20000,192.168.3.201:20000 --port=30000 --chunkSize 5 --logpath=/data/logs/mongodb/mongos.log --logappend -fork
6.连接到其中一个mongos进程，并切换到admin数据库做以下配置
6.1连接到mongs，并切换到admin
 /usr/local/mongodb/bin/mongo 192.168.3.206:30000/admin
mongos> db　 #mongodb命令
6.2. 加入shards
#如里shard是单台服务器，用>db.runCommand( { addshard : “<serverhostname>[:<port>]” } )这样的命令加入，
#如果shard是replica sets，用replicaSetName/<serverhostname>[:port][,serverhostname2[:port],…]这样的格式表示，例如本例执行：
mongos>db.runCommand( { addshard : "shard_1905_01/192.168.3.206:27017,192.168.3.210:27017,192.168.3.201:27017",name:"s1",maxsize:20480} );
mongos>db.runCommand( { addshard : "shard_1905_02/192.168.3.206:27018,192.168.3.210:27018,192.168.3.201:27018",name:"s2",maxsize:20480} );
注意：在添加第二个shard时，出现error:test database 已经存在的错误，这里用mongo命令连接到第二个replica set，用db.dropDatabase()命令把test数据库给删除然后就可加入
name:用于指定每个shard的名字，不指定的话系统将自动分配
maxsize:指定各个shard可使用的最大磁盘空间，单位megabytes
6.3Listing shards
mongos> db.runCommand( { listshards : 1 } )  #mongodb命令
{
"shards" : [
{
"_id" : "s1",
"host" : "shard_1905_01/192.168.3.201:27017,192.168.3.206:27017,192.168.3.210:27017"
},
{
"_id" : "s2",
"host" : "shard_1905_02/192.168.3.201:27018,192.168.3.206:27018,192.168.3.210:27018"
}
],
"ok" : 1
}
＃如果列出了以上二个你加的shards，表示shards已经配置成功
6.4 激活数据库分片
mongos>db.runCommand({enablesharding:”<dbname>”})
＃通过执行以上命令，可以让数据库跨shard，如果不执行这步，数据库只会存放在一个shard，一旦激活数据库分片，数据库中不同的 collection将被存放在不同的shard上，
＃但一个collection仍旧存放在同一个shard上，要使单个collection也分片，还 需单独对collection作些操作。
如：
mongos> db.runCommand({enablesharding:"test"})   #mongodb命令
{ "ok" : 1 }                         ＃返回结果
查看数否生效：
mongos> db.printShardingStatus()    #mongodb命令
--- Sharding Status --- 
  sharding version: {
"_id" : 1,
"version" : 4,
"minCompatibleVersion" : 4,
"currentVersion" : 5,
"clusterId" : ObjectId("53c76f7a9adee90a8b860eea")
}
  shards:
{  "_id" : "s1",  "host" : "shard_1905_01/192.168.3.201:27017,192.168.3.206:27017,192.168.3.210:27017" }
{  "_id" : "s2",  "host" : "shard_1905_02/192.168.3.201:27018,192.168.3.206:27018,192.168.3.210:27018" }
  databases:
{  "_id" : "admin",  "partitioned" : false,  "primary" : "config" }
{  "_id" : "test",  "partitioned" : true,  "primary" : "s2" }


注释：
一旦enable了个数据库，mongos将会把数据库里的不同数据集放在不同的分片上。除非数据集被分片(下面会设置)，否则一个数据集的所有数据将放在一个分片上。
6.5collecton分片：
注释:
#要使单个collection也分片存储，需要给collections指定一个分片key,如下：
#> db.runCommand( {shardcollection : “<namespace>”,key : <shardkeypatternobject> })
#a. 分片的collection系统会自动创建一个索引（也可用户提前创建好）
#b. 分片的collection只能有一个在分片key上的唯一索引，其它唯一索引不被允许
分片collection例子：
mongos>  db.runCommand({shardcollection:"test.liu_user",key:{id:1}})　＃mongodb命令
{ "collectionsharded" : "test.liu_user", "ok" : 1 }                                       ＃返回结果
mongos>  use test          #mongodb命令
＃模拟向liu_user集合插入测试数据200003条：
mongos> for(var i =0; i<200003; i++) db.liu_user.save({id:i,value:"111111"})   ＃mongodb命令
mongos> db.liu_user.find().count() ＃mongodb命令
225366
mongos> db.liu_user.stats() ＃mongodb命令
{
"sharded" : true,
"systemFlags" : 1,
"userFlags" : 1,
"ns" : "test.liu_user",
"count" : 225366,
"numExtents" : 14,
"size" : 25240992,
"storageSize" : 48979968,
"totalIndexSize" : 13662096,
"indexSizes" : {
"_id_" : 7342048,
"id_1" : 6320048
},
"avgObjSize" : 112,
"nindexes" : 2,
"nchunks" : 6,
"shards" : {
"s1" : {
"ns" : "test.liu_user",
"count" : 25363,
"size" : 2840656,
"avgObjSize" : 112,
"storageSize" : 11182080,
"numExtents" : 6,
"nindexes" : 2,
"lastExtentSize" : 8388608,
"paddingFactor" : 1,
"systemFlags" : 1,
"userFlags" : 1,
"totalIndexSize" : 1553440,
"indexSizes" : {
"_id_" : 833952,
"id_1" : 719488
},
"ok" : 1
},
"s2" : {
"ns" : "test.liu_user",
"count" : 200003,
"size" : 22400336,
"avgObjSize" : 112,
"storageSize" : 37797888,
"numExtents" : 8,
"nindexes" : 2,
"lastExtentSize" : 15290368,
"paddingFactor" : 1,
"systemFlags" : 1,
"userFlags" : 1,
"totalIndexSize" : 12108656,
"indexSizes" : {
"_id_" : 6508096,
"id_1" : 5600560
},
"ok" : 1
}
},
"ok" : 1
}
#看到上面内容一样说明分片成功。我感觉神奇的是为什么我插入的是200003记录，怎么变成225366这么多了。还得继续研究...