mongodb分片集群设计方案

1. 设计思想：分片集群(sharding cluster)，每个分片就是一个集群，每个集群就是一个分片。
Shard Server: mongod 实例，用于存储实际的数据块，一个shard server角色可由三台机器组成一个replica set承担，保障数据完整性。
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。

2. 分片架构图：



3. 分片集群架构示例图



4. 分片集群扩展示例图



5. 主机配置表



1. 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 set1，作为cluster的shard1；

2. 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 set2，作为cluster的shard2；

3. 分别在3台机器运行一个mongod实例（称为mongod shard31，mongod shard32，mongod shard33）组织replica set3，作为cluster的shard3；

4. 每台机器运行一个mongod实例，作为3个config server；

5. 每台机器运行一个mongs进程，用于客户端连接。

6. 主机操作步骤

6.1 安装软件

6.1.1 分别在三台主机安装mongodb

a. 安装mongodb

cd /usr/local/mongo

tar zxvf mongodb-linux-x86_64-2.0.2.tar

b. 创建数据分片目录

server1:

mkdir -p /data/data/mongodb/shard11

mkdir -p /data/data/mongodb/shard21

mkdir -p /data/data/mongodb/shard31

mkdir -p /data/log

mkdir -p /data/data/mongodb/config

server2:

mkdir -p /data/data/mongodb/shard12

mkdir -p /data/data/mongodb/shard22

mkdir -p /data/data/mongodb/shard32

mkdir -p /data/log

mkdir -p /data/data/mongodb/config

server3:

mkdir -p /data/data/mongodb/shard13

mkdir -p /data/data/mongodb/shard23

mkdir -p /data/data/mongodb/shard33

mkdir -p /data/log

mkdir -p /data/data/mongodb/config

6.2 配置replica set

6.2.1 配置shard1的replica set

server1:

cd /usr/local/mongo/bin

/usr/local/mongo/bin/mongod --shardsvr --replSet shard1 --port 29017 --dbpath=/data/data/mongodb/shard11 --logpath=/data/log/shard11.log --logappend --fork

server2:

cd /usr/local/mongo/bin

/usr/local/mongo/bin/mongod --shardsvr --replSet shard1 --port 29017 --dbpath=/data/data/mongodb/shard12 --logpath=/data/log/shard12.log --logappend --fork

server3:

cd /usr/local/mongo/bin

/usr/local/mongo/bin/mongod --shardsvr --replSet shard1 --port 29017 --dbpath=/data/data/mongodb/shard13 --logpath=/data/log/shard13.log --logappend --fork

6.2.2 初始化shard1的replica set

连接任意一个mongo实例，如server1

cd /usr/local/mongo/bin

./mongo --port 29017

config={_id : 'shard1',members : [{_id : 0, host : '172.16.8.131:29017'},{_id : 1, host : '172.16.8.132:29017'},{_id : 2, host : '172.16.8.133:29017'}]}

rs.initiate(config)

rs.status()

6.2.3 配置shard2的replica set

server1:

cd /usr/local/mongo/bin

/usr/local/mongo/bin/mongod --shardsvr --replSet shard2 --port 29018 --dbpath=/data/data/mongodb/shard21 --logpath=/data/log/shard21.log --logappend --fork

server2:

cd /usr/local/mongo/bin

/usr/local/mongo/bin/mongod --shardsvr --replSet shard2 --port 29018 --dbpath=/data/data/mongodb/shard22 --logpath=/data/log/shard22.log --logappend --fork

server3:

cd /usr/local/mongo/bin

/usr/local/mongo/bin/mongod --shardsvr --replSet shard2 --port 29018 --dbpath=/data/data/mongodb/shard23 --logpath=/data/log/shard23.log --logappend --fork

6.2.4 初始化shard2的replica set

连接任意一个mongo实例，如server1

cd /usr/local/mongo/bin

./mongo --port 29018

config={_id : 'shard2',members : [{_id : 0, host : '172.16.8.131:29018'},{_id : 1, host : '172.16.8.132:29018'},{_id : 2, host : '172.16.8.133:29018'}]}

rs.initiate(config)

rs.status()

6.2.5 配置shard3的replica set

server1:

cd /usr/local/mongo/bin

/usr/local/mongo/bin/mongod --shardsvr --replSet shard3 --port 29019 --dbpath=/data/data/mongodb/shard31 --logpath=/data/log/shard31.log --logappend --fork

server2:

cd /usr/local/mongo/bin

/usr/local/mongo/bin/mongod --shardsvr --replSet shard3 --port 29019 --dbpath=/data/data/mongodb/shard32 --logpath=/data/log/shard32.log --logappend --fork

server3:

cd /usr/local/mongo/bin

/usr/local/mongo/bin/mongod --shardsvr --replSet shard3 --port 29019 --dbpath=/data/data/mongodb/shard33 --logpath=/data/log/shard33.log --logappend --fork

6.2.6 初始化shard3的replica set

连接任意一个mongo实例，如server1

cd /usr/local/mongo/bin

./mongo --port 29019

config={_id : 'shard3',members : [{_id : 0, host : '172.16.8.131:29019'},{_id : 1, host : '172.16.8.132:29019'},{_id : 2, host : '172.16.8.133:29019'}]}

rs.initiate(config)

rs.status()

6.3 配置config server

server1:

/usr/local/mongo/bin/mongod --configsvr --dbpath=/data/data/mongodb/config --port 20000 --logpath=/data/log/config.log --logappend --fork

server2:

/usr/local/mongo/bin/mongod --configsvr --dbpath=/data/data/mongodb/config --port 20000 --logpath=/data/log/config.log --logappend --fork

server3:

/usr/local/mongo/bin/mongod --configsvr --dbpath=/data/data/mongodb/config --port 20000 --logpath=/data/log/config.log --logappend --fork

6.4 配置mongos server

server1:

/usr/local/mongo/bin/mongos --configdb 172.16.8.131:20000,172.16.8.132:20000,172.16.8.133:20000 -port 30000 -chunkSize 5 --logpath=/data/log/mongos.log --logappend --fork

server2:

/usr/local/mongo/bin/mongos --configdb 172.16.8.131:20000,172.16.8.132:20000,172.16.8.133:20000 -port 30000 -chunkSize 5 --logpath=/data/log/mongos.log --logappend --fork

server3:

/usr/local/mongo/bin/mongos --configdb 172.16.8.131:20000,172.16.8.132:20000,172.16.8.133:20000 -port 30000 -chunkSize 5 --logpath=/data/log/mongos.log --logappend --fork

6.5 配置分片集群

6.5.1 连接任意一个mongos实例，如server1，并切换到admin

cd /usr/local/mongo/bin

./mongo 172.16.8.131:30000/admin

db

admin

6.5.2 加入shards

db.runCommand({ addshard : "shard1/172.16.8.131:29017,172.16.8.132:29017,172.16.8.133:29017", name:"shard1", maxsize:20480});

db.runCommand({ addshard : "shard2/172.16.8.131:29018,172.16.8.132:29018,172.16.8.133:29018", name:"shard2", maxsize:20480});

db.runCommand({ addshard : "shard3/172.16.8.131:29019,172.16.8.132:29019,172.16.8.133:29019", name:"shard3", maxsize:20480});

6.5.3 Listing shards

db.runCommand({listshards : 1})

如果列出了以上三个你加的shards，表示shards已经配置成功

6.5.4激活数据库分片

db.runCommand({enablesharding : "201"});

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。

6.5.6 配置collection分片

db.runCommand({"shardcollection":"201.customer_user_mst", key:{"name":1}})

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