MongoDB数据库如何分片

可伸缩性是MongoDB的一个重要特征。虽然大多数数据库都支持手动分片，MongoDB支持自动分片。这篇文章提供了MongoDB自动分片的方法，15分钟，在MongoDB中创建分片。

数据分割以及在不同机器存储数据的过程称之为分片。通过在多台机器上分割数据，使得数据库系统能存储更多的数据，和处理更多的负载，在此过程中不需要更多更强大的机器。

有两种类型的分片，手动和自动分片。

在手动分片中，应用软件的代码管理不同服务器上的数据，并且在适当的服务器上查询并返回数据。手动分片可以使用虚拟数据库软件包完成。

MongoDB自动分片中，数据库服务器集群或shards处理数据的分割和数据自动重新负载。

自动分片

MongoDB分片的基本概念是分割集群成更小的块，或是文档。这些分档可以分布于很多的shards，这样每个shard负载总数据集得子集。
举个例子，思考一下。当你从集合选择一个key安装分片时，并使用key分割数据。这个key称为shard key。
假设你有一个联系人的集合。如果我们选择“姓”作为shard key，那么一个分片可以存储“姓”以A-F开头的，下一个分片可以存储“姓”以G-P开头的，最后一个分片存储“姓”以Q-Z开头的。当你添加和删除分片时，MongoDB会重新做数据的负载，这样每个分片会获取一定量的流量和实际量的数据。
所以你决定什么开始分片呢？考虑一下几个因素：

1. 你目前的机器的磁盘什么时候用完
2. 你希望比单一的mongod处理速度更快
3. 你希望在内存中保留更多的数据以改善性能

安装分片

分片需要包括不同的组件：
1. shard
分片存放数据集合的子集。分片可以是单一的mongod服务器(生产环境/测试环境)，也可以是集合的复制（生产环境）
2. mongos
这是发送请求的过程。它发送数据请求，并且聚合服务器响应。它不会存储任何数据或是配置信息，虽然它从配置服务器做信息cache。
3. config server
配置服务器存储集群的配置信息。比如，数据位于哪个分片上，使用mongos决定请求的发送。

启动服务器

首先我们需要启动配置服务器和mongos。我们需要启动配置服务器，因为mongos使用配置服务器获取它的配置信息。

$ mkdir ?p ~/dbs/config $ ./mongod ?dbpath ~/dbs/config ?port 20000

现在我们启动mongos进程。发送服务器甚至不需要数据目录，但需要知道配置服务器的位置。

$ ./mongs ?port 30000 ?configdb localhost:20000

由mongos管理分片。

添加新分片

动正常的mongod实例（或是复制）

$ mkdir ?p ~/dbs/shard1 $ ./mongod ?dbpath ~/dbs/shard1 ?port 10000

现在连接到已启动的mongos进程，添加分片到集群
首先，打开shell连接到mongos进程：

$ ./mongo localhost:30000/admin

现在使用addshard数据库命令添加这个分片

>db.runCommand({addshard: “localhost:10000”, allowLocal:true}) { “added”:”localhost:10000”, “ok”:true }

如果你运行分片在localhost才需要“allowLocal”这个键，让MongoDB知道你是在生产环境中，而且正在做什么。

数据分片

为了允许MongoDB分布数据，你必须开启数据和集合上分片。比如，启用数据库acme的分片功能：

>db.runCommand({“enablesharding”:”acme”})

一旦已经在数据库acme上启用，通过运行shardcollection命令对集合分片：

>db.runCommand({“shardcollection”:”acme.products”,”key”,:{“_id”:1}})

集合根据”_id”键实现了分片。当有数据被添加到acme上时，它会自动地根据”_id”值分布在分片上。