MongoDB单机, 主从, 分布式部署

MongoDB是最易用的NoSQL，比较适合取代MySQL做一些存储，不过不是强一致性的。本文介绍一下MongoDB各种部署方式，并分享一些感受。前两部分“单机部署”和“主从部署”是“分片部署”的基础。

 

MongoDB单机部署

启动下载来的MongoDB包的bin目录下的mongod.exe即可打开MongoDB服务，可以添加的基本配置是：

 

./mongod.exe --dbpath ~/db/data --port 127.0.0.1:10000 --logpath ~/db/log

 

 

默认的端口是27017。启动的时候必须有一个data目录，让mongod读写数据。写入数据后，data目录里的文件如图：

.lock文件如果在下次启动时候还存在，需要删除才能成功启动。"article"和"config"是数据库名字，可以特别注意一下每个文件块的大小(16M, 32M, 64M, 128M)。

 

MongoDB主从部署

主从配置是MongoDB特色之一，使之具备了容错，故障恢复等性能。主节点要声明"master"，从节点们要声明"slave"和"--source"。最简单的主从配置如下：

 

./mongod.exe --dbpath ~/db/master --port 10000 --master

./mongod.exe --dbpath ~/db/slave --port 10001 --slave --source localhost:10001

从节点直接从主节点同步数据，从节点之间不互相同步。容错性更强的部署是一个主从集群，互相都能成为“主节点”，叫做Replica Set。在Replica Set里会有一个活跃节点和若干个备份节点。配置的时候，整个Replica Set要取个名字，然后每台都要指明一个或几个伙伴：

 

 

./mongod.exe --dbpath ~/db/node1 --port 10001 --replSet setname/localhost:10002

./mongod.exe --dbpath ~/db/node2 --port 10002 --replSet setname/localhost:10001

 

 

./mongod.exe --dbpath ~/db/node3 --port 10003 --replSet setname/localhost:10001

 

谁成为活跃节点取决于优先级，优先级默认是1，也可以启动mongod进行设置（不具体介绍了），总之是内部的选举机制。

 

MongoDB分片部署

介绍完以上，组合起来就可以搭建一个比较强壮的分布式MongoDB集群。分片类似分布式，MongoDB以新增分片的方式，扩展自己的容量，并且能给读写负载均衡。

1. 每一个启动的mongod都是实际存放数据的地方，都能作为别人的sharding

2. 分片部署需要一个mongos，起路由分发的作用；需要一个配置服务器和若干个分片服务器（都是mongod）

3. 单机的时候，应用连接的是mongod；分布式的时候，应用连接的是mongos。

最简单的分片部署是单个的配置服务器，一个config（即mongod），一个mongos，几个sharding（即mongod）：

 

./mongod.exe --dbpath ~/db/config --port 20000

./mongos.exe --configdb 127.0.0.1:20000 --port 30000

./mongod.exe --dbpath ~/db/shard1 --port 10001

./mongod.exe --dbpath ~/db/shard2 --port 10002

如果有时候启动不了某个mongod，可能和端口有关。在windows下，这样一个集群会打开很多shell窗口。这种情况下，还是三个独立的mongd，要打开上面的mongos，输入命令加入sharding片：

 

 

> use admin
> db.runCommand({addshard : "localhost:10001", allowLocal : true})
> db.runCommand({addshard : "localhost:10002", allowLocal : true})

 

 

> db.runCommand({"enablesharding" : "dbname"})

 

还要设置片建，以提供负载均衡的依据：

 

> db.runCommand({"shardcollection" : "dbname.collection", "key" : {"_id":1}})

dbname.collection是自己的数据库的数据集。设置的"key"需要已经建立索引。

 

mongos下还有一些查看分片情况的命令，方便集群的管理和监控，可以自己体验下：

 

> db.shards.find()
> db.chunks.find()
> db.printShardingStatus()

也可以通过runCommand的其他命令添加新的片，删除已有的片，而且添加的片可以是旧的mongod。

 

测试开发的时候像上面这样的一组可能够了，真正健壮的集群可能要具备下面三个条件：

1. 多个配置服务器config1, config2, config3（可以都经过一个mongos来路由）

2. 每个sharding都是Replica Set

3. 每一台物理物理服务器承担若干个不同的进程(mongos, shards, config)

就像下面这种图呈现的一样：

我们可以这样理解mongos, shards, config三样东西：

1. shards是一些实际存数据的可以单独使用的db，他们能分配给任何config server，而且添加删除都很方便。

2. 每个shard里有若干个地位平等的mongods，所以每个是一个Replica Set（副本集）

3. 一个config手下带领好几个shards，目的是负载和扩容，他们之间需要mongos来路由

4. mongos是一个路由，可以路由一个或多个config servers，不需要很大的分配空间

5. 每一个客户端的应用，每一张数据库表，最好对应一个config server和一个mongos

以上内容里的"--port" 部分改为IP:port就可以分布式环境了。比较合理的节省物理服务器的配置方法可以像下图这样：

不把所有鸡蛋扔一个篮子里。