MongoDB分片测试-猿码集

1. MongoDB分片介绍

MongoDB分片是一种可用于处理大数据集的存储方式。分片可以将数据分散存储到多台机器中，从而增加数据的存储容量和读写能力。同时还可以平衡负载，让每台机器负责处理相同数量的负载，提高整个系统的性能。

而在MongoDB中，数据分片是通过sharded cluster（分片集群）来实现的。一个sharded cluster由以下几个组成部分组成：

1.1 Config servers（配置服务器）

配置服务器是一个特殊的MongoDB实例，用于存储整个分片集群的元数据，包括分片信息、副本集信息、用户信息、角色信息、索引信息等等，它们是整个分片集群的管理中心。

1.2 Shards（分片节点）

分片节点是指存储实际数据的MongoDB节点，每个节点存储所有数据的一个子集，提供基于数据块的水平划分和负载均衡。每个分片节点可能是一个独立的MongoDB副本集，由多个副本组成以提供高可用性。

1.3 Mongos（路由节点）

路由节点是一个特殊的MongoDB实例，用于将客户端请求路由到分片节点。客户端将请求发送给Mongos，Mongos则根据请求内容将其路由到相应的分片节点。路由策略由用户配置。

2. MongoDB分片测试

在MongoDB中，分片的配置和使用都有许多细节需要注意，因此需要进行测试来验证其正确性和稳定性。下面将介绍如何进行MongoDB的分片测试。

2.1 环境准备

在开始进行测试前，需要准备多台服务器，并在其中一台服务器上安装MongoDB。下面以CentOS 7操作系统为例进行演示：

// 安装MongoDB $ sudo vi /etc/yum.repos.d/mongodb-org-4.4.repo // 添加以下内容 [mongodb-org-4.4] name=MongoDB Repository baseurl=https://repo.mongodb.org/yum/redhat/$releasever/mongodb-org/4.4/x86_64/ gpgcheck=1 enabled=1 gpgkey=https://www.mongodb.org/static/pgp/server-4.4.asc $ sudo yum install -y mongodb-org

安装完成后，需要启动MongoDB服务，并在配置服务器中创建分片集群。具体配置步骤如下所述。

2.2 创建分片集群

在配置服务器（config servers）中创建分片集群是MongoDB分片系统的第一步。首先需要选择一个服务器，作为配置服务器，然后配置该服务器上的MongoDB实例为配置服务器角色。具体配置步骤如下：

mongod --configsvr --replSet rs0 --bind_ip localhost, --port 27019 --dbpath /data/config-server

其中，--configsvr参数表明该MongoDB实例是一个配置服务器，--replSet参数指定了该副本集的名称，--bind_ip参数指定了配置服务器监听的IP地址，--port参数指定了MongoDB的端口，--dbpath参数指定了数据存储路径。

接下来需要在配置服务器上初始化该副本集，并添加其他配置服务器。具体步骤如下所示：


// 连接到配置服务器
$ mongo --host :27019
// 初始化副本集
cfg = {
  _id : "rs0",
  members: [
    {_id:0, host:":27019"}
  ]
}
rs.initiate(cfg)
// 添加其他配置服务器
rs.add(":27019")

接下来在某个MongoDB节点上启动mongos并进行配置。具体配置步骤如下：

mongos --configdb rs0/:27019,:27019 --bind_ip localhost, --port 27017

其中，--configdb参数指定了配置服务器的集合信息，--bind_ip参数指定了mongos监听的IP地址，--port参数指定了MongoDB的端口。

2.3 启用分片

在所有分片节点上安装MongoDB，并启动MongoDB实例。具体步骤如下：

mongod --shardsvr --replSet rs0 --bind_ip localhost, --port 27017 --dbpath /data/shard1

其中，--shardsvr参数表明该MongoDB实例是一个分片节点，--replSet参数指定了该副本集的名称，--bind_ip参数指定了分片节点监听的IP地址，--port参数指定了MongoDB的端口，--dbpath参数指定了数据存储路径。

接下来需要连接到mongos，并启用分片。具体步骤如下：


// 连接到mongos
mongo --host  --port 27017
// 启用分片
sh.enableSharding("")
sh.shardCollection("", {"_id":1})

2.4 测试分片集群

接下来可以进行测试，测试数据插入和查询的性能。具体步骤如下所述：

首先，创建一个测试集合，并插入大量测试数据。代码如下所示：


// 连接到mongos
mongo --host  --port 27017
// 创建测试数据库
use testdb
// 创建测试集合
db.createCollection("testcol")
// 插入数据
for (i = 1; i <= 1000000; i++) {
    db.testcol.insert( { x : i, y : "Test" } )
}

接下来进行查询测试。代码如下所示：


// 查询测试
db.testcol.find({ x : 100 })

3. 结论

通过以上的MongoDB分片测试，我们可以得出结论：MongoDB分片可以确保在面对大量数据时系统的稳定性和可靠性，同时也使得系统的扩展更加容易和灵活，可以支持更多的并发用户操作。另外，由于MongoDB分片可以水平扩展，因此可以支持大量节点的并发操作，极大地提高了系统的性能和可靠性。

MongoDB分片测试