MongoDB 分片的原理、搭建、应用（九）

一、概念：

      分片（sharding）是指将数据库拆分，将其分散在不同的机器上的过程。将数据分散到不同的机器上，不需要功能强大的服务器就可以存储更多的数据和处理更大的负载。基本思想就是将集合切成小块，这些块分散到若干片里，每个片只负责总数据的一部分，最后通过一个均衡器来对各个分片进行均衡（数据迁移）。通过一个名为mongos的路由进程进行操作，mongos知道数据和片的对应关系（通过配置服务器）。大部分使用场景都是解决磁盘空间的问题，对于写入有可能会变差（+++里面的说明+++），查询则尽量避免跨分片查询。使用分片的时机：

1，机器的磁盘不够用了。使用分片解决磁盘空间的问题。2，单个mongod已经不能满足写数据的性能要求。通过分片让写压力分散到各个分片上面，使用分片服务器自身的资源。3，想把大量数据放到内存里提高性能。和上面一样，通过分片使用分片服务器自身的资源。

二、部署安装： 前提是安装了mongodb（本文用3.0测试）

在搭建分片之前，先了解下分片中各个角色的作用。

① 配置服务器。是一个独立的mongod进程，保存集群和分片的元数据，即各分片包含了哪些数据的信息。最先开始建立，启用日志功能。像启动普通的mongod一样启动配置服务器，指定configsvr选项。不需要太多的空间和资源，配置服务器的1KB空间相当于真是数据的200MB。保存的只是数据的分布表。当服务不可用，则变成只读，无法分块、迁移数据。② 路由服务器。即mongos，起到一个路由的功能，供程序连接。本身不保存数据，在启动时从配置服务器加载集群信息，开启mongos进程需要知道配置服务器的地址，指定configdb选项。③ 分片服务器。是一个独立普通的mongod进程，保存数据信息。可以是一个副本集也可以是单独的一台服务器。

一：分片

　　mongodb采用将集合进行拆分，然后将拆分的数据均摊到几个片上的一种解决方案。

　　下面我对这张图解释一下：

　　人脸：代表客户端，客户端肯定说，你数据库分片不分片跟我没关系，我叫你干啥就干啥，没什么好商量的。

　　mongos：首先我们要了解”片键“的概念，也就是说拆分集合的依据是什么？按照什么键值进行拆分集合....好了，mongos就是一个路由服务器，它会根据管理员设置的“片键”将数据分摊到自己管理的mongod集群，数据和片的对应关系以及相应的配置信息保存在"config服务器"上。

　　mongod：一个普通的数据库实例，如果不分片的话，我们会直接连上mongod。

　　二： 实战

　　首先我们准备4个mongodb程序，我这里是均摊在C，D，E，F盘上，当然你也可以做多个文件夹的形式。

　　1：开启config服务器

　　先前也说了，mongos要把mongod之间的配置放到config服务器里面，理所当然首先开启它，我这里就建立2222端口。

　　2: 开启mongos服务器

　　这里要注意的是我们开启的是mongos，不是mongod，同时指定下config服务器，这里我就开启D盘上的mongodb，端口3333。

　　3：启动mongod服务器

　　对分片来说，也就是要添加片了，这里开启E，F盘的mongodb，端口为：4444，5555。

　　4： 服务配置

　　哈哈，是不是很兴奋，还差最后一点配置我们就可以大功告成。

 　　<1> 先前图中也可以看到，我们client直接跟mongos打交道，也就说明我们要连接mongos服务器，然后将4444，5555的mongod交给mongos,添加分片也就是addshard()。

　　这里要注意的是，在addshard中，我们也可以添加副本集，这样能达到更高的稳定性。

　　<2>片已经集群了，但是mongos不知道该如何切分数据，也就是我们先前所说的片键，在mongodb中设置片键要做两步

　　①：开启数据库分片功能，命令很简单 enablesharding(),这里我就开启test数据库。

　　②：指定集合中分片的片键，这里我就指定为person.name字段。

　　5: 查看效果

　　好了，至此我们的分片操作全部结束，接下来我们通过mongos向mongodb插入10w记录，然后通过printShardingStatus命令查看mongodb的数据分片情况。

　　 这里主要看三点信息：

　　  ① shards：我们清楚的看到已经别分为两个片了，shard0000和shard0001。

　　  ② databases：这里有个partitioned字段表示是否分区，这里清楚的看到test已经分区。

　　  ③ chunks：这个很有意思，我们发现集合被砍成四段：无穷小 —— jack0，jack0 ——jack234813，jack234813——jack9999，jack9999——无穷大。分区情况为：3：1，从后面的 on shardXXXX也能看得出。

参考：

https://www.cnblogs.com/zhoujinyi/p/4635444.html

https://kb.cnblogs.com/page/152995/