mongodb 分片集群

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什么是分片集群？

分片集群是 MongoDB 的分布式版本，相较副本集，分片集群数据被均衡的分布在不同分片中， 不仅大幅提升了整个集群的数据容量上限，也将读写的压力分散到不同分片，以解决副本集性能瓶颈的难题。

 

MongoDB 的分片集群由如下三个部分组成

如下

1、Config Servers：配置服务器，本质上是一个 MongoDB 的副本集，负责存储集群的各种元数据和配置，如分片地址、Chunks等。

2、Mongos：路由服务，不存具体数据，从 Config 获取集群配置讲请求转发到特定的分片，并且整合分片结果返回给客户端。

3、Shard：每个分片是整体数据的一部分子集，从MongoDB3.6版本开始，每个Shard必须部署为副本集（replica set）架构。

 

为什么要用分片集群？

1、存储容量受单机限制，即磁盘资源遭遇瓶颈

2、读写能力受单机限制，可能是 CPU、内存或者网卡等资源遭遇瓶颈，导致读写能力无法扩展

 

随着系统数据量以及吞吐量的增长，常见的解决办法有两种：垂直扩展和水平扩展。

垂直扩展：通过增加单个服务器的能力来实现，比如磁盘空间、内存容量、CPU 数量等；水平扩展则通过将数据存储到多个服务器上来实现，根据需要添加额外的服务器以增加容量。

类似于 Redis Cluster，MongoDB 也可以通过分片实现水平扩展 。水平扩展这种方式更灵活，可以满足更大数据量的存储需求，支持更高吞吐量。并且，水平扩展所需的整体成本更低，仅仅需要相对较低配置的单机服务器即可，代价是增加了部署的基础设施和维护的复杂性。