一、分片的概念

1.有了副本集,为什么还需要分片?

副本集资源利用率不高

分片可以提高资源利用率

2.分片的缺点

理想情况下需要机器比较多

配置和运维变得复杂且困难

提前规划好特别重要,一旦建立后在想改变架构变得很困难

二、 分片工作原理

**1.路由服务mongos **

路由服务,提供代理,替用户去向后请求shard分片的数据

2.数据节点shard

负责处理数据的节点,每个shard都是分片集群的一部分

**3.分片配置信息服务器config **

保存数据分配在哪个shard上

保存所有shard的配置信

提供给mongos查询服务

4.片键

数据存放到哪个shard的区分规则

片键就是索引

选择片键的依据:

能够被经常访问到的字段

索引字段基数够大

分类:
区间片键
id name host sex
1 zhang SH boy
2 ya BJ boy
3 yaya SZ girl 如果以id作为片键:
索引:id
1-100 shard1
100-200 shard2
200-300 shard3
300-+无穷 shard4 如果以host作为片键:
SH shard1
BJ shard2
SZ shard3 hash片键:
足够平均,足够随机
id name host sex
1 zhang SH boy
2 ya BJ boy
3 yaya SZ girl 如果以id作为片键:
索引:id
1 hash 之后 shard2
2 hash 之后 shard3
3 hash 之后 shard1

三、IP端口目录规划

1.IP端口规划

1.IP端口规划
db01 10.0.0.51
Shard1_Master 28100
Shard2_Slave 28200
Shard3_Arbiter 28300
Config Server 40000
mongos Server 60000 db02 10.0.0.52
Shard2_Master 28100
Shard3_Slave 28200
Shard1_Arbiter 28300
Config Server 40000
mongos Server 60000 db03 10.0.0.53
Shard3_Master 28100
Shard1_Slave 28200
Shard2_Arbiter 28300
Config Server 40000
mongos Server 60000

2.目录规划

服务目录:
/opt/master/{conf,log,pid}
/opt/slave//{conf,log,pid}
/opt/arbiter/{conf,log,pid}
/data/config/{conf,log,pid}
/data/mongos/{conf,log,pid} 数据目录:
/data/master/
/data/slave/
/data/arbiter/
/data/config/s

四、分片集群搭建副本集步骤

1.安装软件

注意:三台服务器都操作!!!
tar xf mongodb-linux-x86_64-3.6.13.tgz -C /opt/
ln -s /opt/mongodb-linux-x86_64-3.6.13 /opt/mongodb
echo 'export PATH=$PATH:/opt/mongodb/bin' >> /etc/profile
source /etc/profile

2.创建目录

注意:三台服务器都操作!!!
mkdir -p /opt/master/{conf,log,pid}
mkdir -p /opt/slave/{conf,log,pid}
mkdir -p /opt/arbiter/{conf,log,pid} mkdir -p /data/master/
mkdir -p /data/slave/
mkdir -p /data/arbiter/

3.创建配置文件


db01创建配置文件

#master节点配置文件
cat >/opt/master/conf/mongod.conf <<EOF
systemLog:
destination: file
logAppend: true
path: /opt/master/log/mongodb.log storage:
journal:
enabled: true
dbPath: /data/master/
directoryPerDB: true wiredTiger:
engineConfig:
cacheSizeGB: 1
directoryForIndexes: true
collectionConfig:
blockCompressor: zlib
indexConfig:
prefixCompression: true processManagement:
fork: true
pidFilePath: /opt/master/pid/mongodb.pid
timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo net:
port: 28100
bindIp: 127.0.0.1,$(ifconfig eth0|awk 'NR==2{print $2}') replication:
oplogSizeMB: 1024
replSetName: shard1 sharding:
clusterRole: shardsvr
EOF #slave节点配置文件
cat >/opt/slave/conf/mongod.conf <<EOF
systemLog:
destination: file
logAppend: true
path: /opt/slave/log/mongodb.log storage:
journal:
enabled: true
dbPath: /data/slave/
directoryPerDB: true wiredTiger:
engineConfig:
cacheSizeGB: 1
directoryForIndexes: true
collectionConfig:
blockCompressor: zlib
indexConfig:
prefixCompression: true processManagement:
fork: true
pidFilePath: /opt/slave/pid/mongodb.pid
timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo net:
port: 28200
bindIp: 127.0.0.1,$(ifconfig eth0|awk 'NR==2{print $2}') replication:
oplogSizeMB: 1024
replSetName: shard2 sharding:
clusterRole: shardsvr
EOF #aribiter节点配置文件
cat >/opt/arbiter/conf/mongod.conf<<EOF
systemLog:
destination: file
logAppend: true
path: /opt/arbiter/log/mongodb.log storage:
journal:
enabled: true
dbPath: /data/arbiter/
directoryPerDB: true wiredTiger:
engineConfig:
cacheSizeGB: 1
directoryForIndexes: true
collectionConfig:
blockCompressor: zlib
indexConfig:
prefixCompression: true processManagement:
fork: true
pidFilePath: /opt/arbiter/pid/mongodb.pid
timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo net:
port: 28300
bindIp: 127.0.0.1,$(ifconfig eth0|awk 'NR==2{print $2}') replication:
oplogSizeMB: 1024
replSetName: shard3 sharding:
clusterRole: shardsvr
EOF ##############################################################################

db02创建配置文件

#master节点配置文件
cat >/opt/master/conf/mongod.conf <<EOF
systemLog:
destination: file
logAppend: true
path: /opt/master/log/mongodb.log storage:
journal:
enabled: true
dbPath: /data/master/
directoryPerDB: true wiredTiger:
engineConfig:
cacheSizeGB: 1
directoryForIndexes: true
collectionConfig:
blockCompressor: zlib
indexConfig:
prefixCompression: true processManagement:
fork: true
pidFilePath: /opt/master/pid/mongodb.pid
timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo net:
port: 28100
bindIp: 127.0.0.1,$(ifconfig eth0|awk 'NR==2{print $2}') replication:
oplogSizeMB: 1024
replSetName: shard2 sharding:
clusterRole: shardsvr
EOF #slave节点配置文件
cat >/opt/slave/conf/mongod.conf <<EOF
systemLog:
destination: file
logAppend: true
path: /opt/slave/log/mongodb.log storage:
journal:
enabled: true
dbPath: /data/slave/
directoryPerDB: true wiredTiger:
engineConfig:
cacheSizeGB: 1
directoryForIndexes: true
collectionConfig:
blockCompressor: zlib
indexConfig:
prefixCompression: true processManagement:
fork: true
pidFilePath: /opt/slave/pid/mongodb.pid
timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo net:
port: 28200
bindIp: 127.0.0.1,$(ifconfig eth0|awk 'NR==2{print $2}') replication:
oplogSizeMB: 1024
replSetName: shard3 sharding:
clusterRole: shardsvr
EOF #aribiter节点配置文件
cat >/opt/arbiter/conf/mongod.conf <<EOF
systemLog:
destination: file
logAppend: true
path: /opt/arbiter/log/mongodb.log storage:
journal:
enabled: true
dbPath: /data/arbiter/
directoryPerDB: true wiredTiger:
engineConfig:
cacheSizeGB: 1
directoryForIndexes: true
collectionConfig:
blockCompressor: zlib
indexConfig:
prefixCompression: true processManagement:
fork: true
pidFilePath: /opt/arbiter/pid/mongodb.pid
timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo net:
port: 28300
bindIp: 127.0.0.1,$(ifconfig eth0|awk 'NR==2{print $2}') replication:
oplogSizeMB: 1024
replSetName: shard1 sharding:
clusterRole: shardsvr
EOF

db03创建配置文件

#master节点配置文件
cat >/opt/master/conf/mongod.conf <<EOF
systemLog:
destination: file
logAppend: true
path: /opt/master/log/mongod.log storage:
journal:
enabled: true
dbPath: /data/master/
directoryPerDB: true wiredTiger:
engineConfig:
cacheSizeGB: 1
directoryForIndexes: true
collectionConfig:
blockCompressor: zlib
indexConfig:
prefixCompression: true processManagement:
fork: true
pidFilePath: /opt/master/pid/mongodb.pid
timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo net:
port: 28100
bindIp: 127.0.0.1,$(ifconfig eth0|awk 'NR==2{print $2}') replication:
oplogSizeMB: 1024
replSetName: shard3 sharding:
clusterRole: shardsvr
EOF #slave节点配置文件
cat >/opt/slave/conf/mongod.conf <<EOF
systemLog:
destination: file
logAppend: true
path: /opt/slave/log/mongodb.log storage:
journal:
enabled: true
dbPath: /data/slave/
directoryPerDB: true wiredTiger:
engineConfig:
cacheSizeGB: 1
directoryForIndexes: true
collectionConfig:
blockCompressor: zlib
indexConfig:
prefixCompression: true processManagement:
fork: true
pidFilePath: /opt/slave/pid/mongod.pid
timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo net:
port: 28200
bindIp: 127.0.0.1,$(ifconfig eth0|awk 'NR==2{print $2}') replication:
oplogSizeMB: 1024
replSetName: shard1 sharding:
clusterRole: shardsvr
EOF #aribiter节点配置文件
cat >/opt/arbiter/conf/mongod.conf <<EOF
systemLog:
destination: file
logAppend: true
path: /opt/arbiter/log/mongodb.log storage:
journal:
enabled: true
dbPath: /data/arbiter/
directoryPerDB: true wiredTiger:
engineConfig:
cacheSizeGB: 1
directoryForIndexes: true
collectionConfig:
blockCompressor: zlib
indexConfig:
prefixCompression: true processManagement:
fork: true
pidFilePath: /opt/arbiter/pid/mongod.pid
timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo net:
port: 28300
bindIp: 127.0.0.1,$(ifconfig eth0|awk 'NR==2{print $2}') replication:
oplogSizeMB: 1024
replSetName: shard2 sharding:
clusterRole: shardsvr
EOF

4.优化警告

注意!三台服务器都操作!!!
useradd mongod -s /sbin/nologin -M
echo "never" > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
echo "never" > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag

5.启动服务

mongod -f /opt/master/conf/mongod.conf
mongod -f /opt/slave/conf/mongod.conf
mongod -f /opt/arbiter/conf/mongod.conf
netstat -lntup|grep mongod

6.初始化副本集

#db01 master节点初始化shard1的副本
mongo --port 28100
rs.initiate()
rs.add("10.0.0.53:28200")
rs.addArb("10.0.0.52:28300") #db02 master节点初始化shard2的副本
mongo --port 28100
config = {
_id:"shard2",
members:[
{_id:0,host:"10.0.0.52:28100"},
{_id:1,host:"10.0.0.51:28200"},
{_id:2,host:"10.0.0.53:28300",arbiterOnly:true},
]
}
rs.initiate(config) #db03 master节点初始化shard3的副本
mongo --port 28100
config = {
_id:"shard3",
members:[
{_id:0,host:"10.0.0.53:28100"},
{_id:1,host:"10.0.0.52:28200"},
{_id:2,host:"10.0.0.51:28300",arbiterOnly:true},
]
}
rs.initiate(config)

7.检查命令

mongo --port 28100
rs.status()

五、分片集群搭建config步骤

1.创建目录

mkdir -p /opt/config/{conf,log,pid}
mkdir -p /data/config/

2.创建配置文件

cat >/opt/config/conf/mongod.conf  <<EOF
systemLog:
destination: file
logAppend: true
path: /opt/config/log/mongodb.log storage:
journal:
enabled: true
dbPath: /data/config/
directoryPerDB: true wiredTiger:
engineConfig:
cacheSizeGB: 1
directoryForIndexes: true
collectionConfig:
blockCompressor: zlib
indexConfig:
prefixCompression: true processManagement:
fork: true
pidFilePath: /opt/config/pid/mongod.pid
timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo net:
port: 40000
bindIp: 127.0.0.1,$(ifconfig eth0|awk 'NR==2{print $2}') replication:
replSetName: configset sharding:
clusterRole: configsvr
EOF

3.启动

mongod -f /opt/config/conf/mongod.conf

4.初始化副本集

mongo localhost:40000
rs.initiate({
_id:"configset",
configsvr: true,
members:[
{_id:0,host:"10.0.0.51:40000"},
{_id:1,host:"10.0.0.52:40000"},
{_id:2,host:"10.0.0.53:40000"},
] })

5.检查

rs.status()

六、mongos配置

1.创建目录
mkdir -p /opt/mongos/{conf,log,pid} 2.创建配置文件
cat >/opt/mongos/conf/mongos.conf <<EOF
systemLog:
destination: file
logAppend: true
path: /opt/mongos/log/mongos.log processManagement:
fork: true
pidFilePath: /opt/mongos/pid/mongos.pid
timeZoneInfo: /usr/share/zoneinfo net:
port: 60000
bindIp: 127.0.0.1,$(ifconfig eth0|awk 'NR==2{print $2}') sharding:
configDB:
configset/10.0.0.51:40000,10.0.0.52:40000,10.0.0.53:40000
EOF 3.启动
mongos -f /opt/mongos/conf/mongos.conf 4.登录
mongo --port 60000

七、分片配置

#1.区间分片:
数据库开启分片
mongo localhost:60000 .
#先切换到admin库下
use admin
db.runCommand( { enablesharding : "test" } ) #创建索引
mongo localhost:60000
#进到test库
mongos> use test
switched to db test db.range.ensureIndex( { id: 1 } ) #对集合开启分片,片键是id
use admin
db.runCommand( { shardcollection : "test.range",key : {id: 1} } ) #插入测试数据
use test
for(i=1;i<10000;i++){ db.range.insert({"id":i,"name":"shanghai","age":28,"date":new Date()}); }
db.range.stats()
db.range.count() #hash分片:
数据库开启分片
mongo --port 60000
use admin
db.runCommand( { enablesharding : "oldboy" } ) #创建索引
use oldboy
db.hash.ensureIndex( { id: "hashed" } ) #集合开启哈希分片
use admin
sh.shardCollection( "oldboy.hash", { id: "hashed" } ) #生成测试数据
use oldboy
for(i=1;i<10000;i++){ db.hash.insert({"id":i,"name":"shenzheng","age":70,"date":new Date()}); } #分片验证
shard1
mongo db01:28100
use oldboy
db.hash.count()
33755 shard2
mongo db02:28100
use oldboy
db.hash.count()
33142 shard3
mongo db03:28100
use oldboy
db.hash.count()
33102

八、分片集群常用管理命令

1列出分片所有详细信息
db.printShardingStatus()
sh.status() 2列出所有分片成员信息
use admin
db.runCommand({ listshards : 1}) 3列出开启分片的数据库
use config
db.databases.find({"partitioned": true }) 4查看分片的片键
use config
db.collections.find().pretty() 5查看集合的分片信息
use test
db.getCollection('range').getShardDistribution()
db.getCollection('hash').getShardDistribution()

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