mongodb 3.4 集群搭建:分片+副本集
本文内容纲要:
-相关概念
-环境准备
-集群搭建
-1、安装mongodb
-2、configserver配置服务器
-3、配置分片副本集(三台机器)
-4、配置路由服务器mongos
-5、启用分片
-6、测试
-后期运维
-启动关闭
mongodb是最常用的nodql数据库,在数据库排名中已经上升到了前六。这篇文章介绍如何搭建高可用的mongodb(分片+副本)集群。
在搭建集群之前,需要首先了解几个概念:路由,分片、副本集、配置服务器等。
相关概念
先来看一张图:
从图中可以看到有四个组件:mongos、configserver、shard、replicaset。
mongos,数据库集群请求的入口,所有的请求都通过mongos进行协调,不需要在应用程序添加一个路由选择器,mongos自己就是一个请求分发中心,它负责把对应的数据请求请求转发到对应的shard服务器上。在生产环境通常有多mongos作为请求的入口,防止其中一个挂掉所有的mongodb请求都没有办法操作。
configserver,顾名思义为配置服务器,存储所有数据库元信息(路由、分片)的配置。mongos本身没有物理存储分片服务器和数据路由信息,只是缓存在内存里,配置服务器则实际存储这些数据。mongos第一次启动或者关掉重启就会从configserver加载配置信息,以后如果配置服务器信息变化会通知到所有的mongos更新自己的状态,这样mongos就能继续准确路由。在生产环境通常有多个configserver配置服务器,因为它存储了分片路由的元数据,防止数据丢失!
shard,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)。
replicaset,中文翻译副本集,其实就是shard的备份,防止shard挂掉之后数据丢失。复制提供了数据的冗余备份,并在多个服务器上存储数据副本,提高了数据的可用性,并可以保证数据的安全性。
仲裁者(Arbiter),是复制集中的一个MongoDB实例,它并不保存数据。仲裁节点使用最小的资源并且不要求硬件设备,不能将Arbiter部署在同一个数据集节点中,可以部署在其他应用服务器或者监视服务器中,也可部署在单独的虚拟机中。为了确保复制集中有奇数的投票成员(包括primary),需要添加仲裁节点做为投票,否则primary不能运行时不会自动切换primary。
简单了解之后,我们可以这样总结一下,应用请求mongos来操作mongodb的增删改查,配置服务器存储数据库元信息,并且和mongos做同步,数据最终存入在shard(分片)上,为了防止数据丢失同步在副本集中存储了一份,仲裁在数据存储到分片的时候决定存储到哪个节点。
环境准备
系统系统centos6.5
三台服务器:192.168.0.75/84/86
安装包:mongodb-linux-x86_64-3.4.6.tgz
服务器规划
服务器75 | 服务器84 | 服务器86 |
---|---|---|
mongos | mongos | mongos |
configserver | configserver | configserver |
shardserver1主节点 | shardserver1副节点 | shardserver1仲裁 |
shardserver2仲裁 | shardserver2主节点 | shardserver2副节点 |
shardserver3副节点 | shardserver3仲裁 | shardserver3主节点 |
端口分配:
mongos:20000
config:21000
shard1:27001
shard2:27002
shard3:27003
集群搭建
1、安装mongodb
#解压
tar-xzvfmongodb-linux-x86_64-3.4.6.tgz-C/usr/local/
#改名
mvmongodb-linux-x86_64-3.4.6mongodb
分别在每台机器建立conf、mongos、config、shard1、shard2、shard3六个目录,因为mongos不存储数据,只需要建立日志文件目录即可。
mkdir-p/usr/local/mongodb/conf
mkdir-p/usr/local/mongodb/mongos/log
mkdir-p/usr/local/mongodb/config/data
mkdir-p/usr/local/mongodb/config/log
mkdir-p/usr/local/mongodb/shard1/data
mkdir-p/usr/local/mongodb/shard1/log
mkdir-p/usr/local/mongodb/shard2/data
mkdir-p/usr/local/mongodb/shard2/log
mkdir-p/usr/local/mongodb/shard3/data
mkdir-p/usr/local/mongodb/shard3/log
配置环境变量
vim/etc/profile
#内容
exportMONGODB_HOME=/usr/local/mongodb
exportPATH=$MONGODB_HOME/bin:$PATH
#使立即生效
source/etc/profile
2、configserver配置服务器
mongodb3.4以后要求配置服务器也创建副本集,不然集群搭建不成功。
添加配置文件
vi/usr/local/mongodb/conf/config.conf
##配置文件内容
pidfilepath=/usr/local/mongodb/config/log/configsrv.pid
dbpath=/usr/local/mongodb/config/data
logpath=/usr/local/mongodb/config/log/congigsrv.log
logappend=true
bind_ip=0.0.0.0
port=21000
fork=true
#declarethisisaconfigdbofacluster;
configsvr=true
#副本集名称
replSet=configs
#设置最大连接数
maxConns=20000
启动三台服务器的configserver
mongod-f/usr/local/mongodb/conf/config.conf
登录任意一台配置服务器,初始化配置副本集
#连接
mongo--port21000
#config变量
config={
..._id:"configs",
...members:[
...{_id:0,host:"192.168.0.75:21000"},
...{_id:1,host:"192.168.0.84:21000"},
...{_id:2,host:"192.168.0.86:21000"}
...]
...}
#初始化副本集
rs.initiate(config)
其中,"_id":"configs"应与配置文件中配置的replicaction.replSetName一致,"members"中的"host"为三个节点的ip和port
3、配置分片副本集(三台机器)
设置第一个分片副本集
配置文件
vi/usr/local/mongodb/conf/shard1.conf
#配置文件内容
#——————————————–
pidfilepath=/usr/local/mongodb/shard1/log/shard1.pid
dbpath=/usr/local/mongodb/shard1/data
logpath=/usr/local/mongodb/shard1/log/shard1.log
logappend=true
bind_ip=0.0.0.0
port=27001
fork=true
#打开web监控
httpinterface=true
rest=true
#副本集名称
replSet=shard1
#declarethisisasharddbofacluster;
shardsvr=true
#设置最大连接数
maxConns=20000
启动三台服务器的shard1server
mongod-f/usr/local/mongodb/conf/shard1.conf
登陆任意一台服务器,初始化副本集
mongo--port27001
#使用admin数据库
useadmin
#定义副本集配置,第三个节点的"arbiterOnly":true代表其为仲裁节点。
config={
..._id:"shard1",
...members:[
...{_id:0,host:"192.168.0.75:27001"},
...{_id:1,host:"192.168.0.84:27001"},
...{_id:2,host:"192.168.0.86:27001”,arbiterOnly:true}
...]
...}
#初始化副本集配置
rs.initiate(config);
设置第二个分片副本集
配置文件
vi/usr/local/mongodb/conf/shard2.conf
#配置文件内容
#——————————————–
pidfilepath=/usr/local/mongodb/shard2/log/shard2.pid
dbpath=/usr/local/mongodb/shard2/data
logpath=/usr/local/mongodb/shard2/log/shard2.log
logappend=true
bind_ip=0.0.0.0
port=27002
fork=true
#打开web监控
httpinterface=true
rest=true
#副本集名称
replSet=shard2
#declarethisisasharddbofacluster;
shardsvr=true
#设置最大连接数
maxConns=20000
启动三台服务器的shard2server
mongod-f/usr/local/mongodb/conf/shard2.conf
登陆任意一台服务器,初始化副本集
mongo--port27002
#使用admin数据库
useadmin
#定义副本集配置
config={
..._id:"shard2",
...members:[
...{_id:0,host:"192.168.0.75:27002",arbiterOnly:true},
...{_id:1,host:"192.168.0.84:27002"},
...{_id:2,host:"192.168.0.86:27002"}
...]
...}
#初始化副本集配置
rs.initiate(config);
设置第三个分片副本集
配置文件
vi/usr/local/mongodb/conf/shard3.conf
#配置文件内容
#——————————————–
pidfilepath=/usr/local/mongodb/shard3/log/shard3.pid
dbpath=/usr/local/mongodb/shard3/data
logpath=/usr/local/mongodb/shard3/log/shard3.log
logappend=true
bind_ip=0.0.0.0
port=27003
fork=true
#打开web监控
httpinterface=true
rest=true
#副本集名称
replSet=shard3
#declarethisisasharddbofacluster;
shardsvr=true
#设置最大连接数
maxConns=20000
启动三台服务器的shard3server
mongod-f/usr/local/mongodb/conf/shard3.conf
登陆任意一台服务器,初始化副本集
mongo--port27003
#使用admin数据库
useadmin
#定义副本集配置
config={
..._id:"shard3",
...members:[
...{_id:0,host:"192.168.0.75:27003"},
...{_id:1,host:"192.168.0.84:27003",arbiterOnly:true},
...{_id:2,host:"192.168.0.86:27003"}
...]
...}
#初始化副本集配置
rs.initiate(config);
4、配置路由服务器mongos
先启动配置服务器和分片服务器,后启动路由实例启动路由实例:(三台机器)
vi/usr/local/mongodb/conf/mongos.conf
#内容
pidfilepath=/usr/local/mongodb/mongos/log/mongos.pid
logpath=/usr/local/mongodb/mongos/log/mongos.log
logappend=true
bind_ip=0.0.0.0
port=20000
fork=true
#监听的配置服务器,只能有1个或者3个configs为配置服务器的副本集名字
configdb=configs/192.168.0.75:21000,192.168.0.84:21000,192.168.0.86:21000
#设置最大连接数
maxConns=20000
启动三台服务器的mongosserver
mongos-f/usr/local/mongodb/conf/mongos.conf
5、启用分片
目前搭建了mongodb配置服务器、路由服务器,各个分片服务器,不过应用程序连接到mongos路由服务器并不能使用分片机制,还需要在程序里设置分片配置,让分片生效。
登陆任意一台mongos
mongo--port20000
#使用admin数据库
useradmin
#串联路由服务器与分配副本集
sh.addShard("shard1/192.168.0.75:27001,192.168.0.84:27001,192.168.0.86:27001")
sh.addShard("shard2/192.168.0.75:27002,192.168.0.84:27002,192.168.0.86:27002")
sh.addShard("shard3/192.168.0.75:27003,192.168.0.84:27003,192.168.0.86:27003")
#查看集群状态
sh.status()
6、测试
目前配置服务、路由服务、分片服务、副本集服务都已经串联起来了,但我们的目的是希望插入数据,数据能够自动分片。连接在mongos上,准备让指定的数据库、指定的集合分片生效。
#指定testdb分片生效
db.runCommand({enablesharding:"testdb"});
#指定数据库里需要分片的集合和片键
db.runCommand({shardcollection:"testdb.table1",key:{id:1}})
我们设置testdb的table1表需要分片,根据id自动分片到shard1,shard2,shard3上面去。要这样设置是因为不是所有mongodb的数据库和表都需要分片!
测试分片配置结果
mongo127.0.0.1:20000
#使用testdb
usetestdb;
#插入测试数据
for(vari=1;i<=100000;i++)
db.table1.save({id:i,"test1":"testval1"});
#查看分片情况如下,部分无关信息省掉了
db.table1.stats();
{
"sharded":true,
"ns":"testdb.table1",
"count":100000,
"numExtents":13,
"size":5600000,
"storageSize":22372352,
"totalIndexSize":6213760,
"indexSizes":{
"_id_":3335808,
"id_1":2877952
},
"avgObjSize":56,
"nindexes":2,
"nchunks":3,
"shards":{
"shard1":{
"ns":"testdb.table1",
"count":42183,
"size":0,
...
"ok":1
},
"shard2":{
"ns":"testdb.table1",
"count":38937,
"size":2180472,
...
"ok":1
},
"shard3":{
"ns":"testdb.table1",
"count":18880,
"size":3419528,
...
"ok":1
}
},
"ok":1
}
可以看到数据分到3个分片,各自分片数量为:shard1“count”:42183,shard2“count”:38937,shard3“count”:18880。已经成功了!
后期运维
启动关闭
mongodb的启动顺序是,先启动配置服务器,在启动分片,最后启动mongos.
mongod-f/usr/local/mongodb/conf/config.conf
mongod-f/usr/local/mongodb/conf/shard1.conf
mongod-f/usr/local/mongodb/conf/shard2.conf
mongod-f/usr/local/mongodb/conf/shard3.conf
mongod-f/usr/local/mongodb/conf/mongos.conf
关闭时,直接killall杀掉所有进程
killallmongod
killallmongos
参考:
搭建高可用mongodb集群(四)——分片
MongoDB3.4副本集分片集群搭建
Mongodb高可用集群(四)——分片
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