前言上一篇介绍了mongo的三种部署方式，“单点、主从、副本集”三种部署方式，今天给大家讲讲最后一个“分片”cluster”的方式，shardedcluster也是mongo作为万亿级数据库的核心魅力所在。还有一种说法是：“你连分片集群都不知道，还好意思说你用过mongo？”Sharding集群架构就不多说了。先抛一张shardedcluster的架构图。在分片集群中，mongos分为三个角色：路由层，主要用于处理客户端请求，将客户端连接到shardconfigserver：主要用于存储分片集群的元数据和配置信息shard：每个分片相当于一个mongod数据库实例，用于存储数据。整个数据库会“分散在不同的分片中”，每个分片都满足高可用，一般是一主两从（建议部署副本集架构），分片数最大可达1024个。一个集群由多个分片组成，一个分片存储多个分块（每个分块包含一定范围的分片键的数据，不相交组合成所有数据），一个分块包含多个文档。那么问题来了——mongoDB是如何做数据分片的呢？mongo提供了“数据分片的三种方式”hash分片，这是很多技术最常用的方法，就是通过hash对数据进行哈希处理，在不同的机器上播放，实现“均匀分布”，但是它的大问题是“数据不连续”。比如业务需要查询工资在10000-20000之间的人员，可能需要遍历每个shardRangesharding是一种直接根据shardkey的范围决定分片的策略。比如现在我们逻辑上把数据分成四块。在数据上，数据工资是0~5000一个块，5000~10000一个块，10000~15000一个块，15000~20000一个块，20000~25000一个块，25000以上一个块，因为工资分配的公司人员大概率是5000~15000，在这个区域，数据会过度集中在5000~10000和10000~15000这两个块，造成“数据分布不均”，但之后“范围查询会更多”高效”的Zonesharding简单来说，Zone其实是rangesharding的另一种版本。你为一定范围的shardkey定义一个Zone，然后在这个Zone中添加一些shard，那么这个范围内的数据最终都会存储在这个Zone中的shard上。Chunk（块）拆分随着数据慢慢写入，数据量越来越大。当Chunk增长到指定大小（默认为64MB）时，MongoDB将拆分Chunk。Chunk分裂的方式分为手动触发和自动触发：只有在insert和update操作发生时才会触发自动block分裂。JumboChunk是可以“只包含一个唯一的ShardKey”的最小Chunk，这样的Chunk是不可分割的。那么如果数据分片不均匀，mongoDB怎么办呢？这时候就要说到我们的“平衡器（balancer）”，它是用来“确保collection的chunk在每个shard上都是平衡的”。当部分分片的数据不均匀时，平衡器会向切割器发出命令，将需要移动的分片上的数据进行切割，然后将数据移动到数据较少的分片上。具体步骤如下：balancer向sourceshard发送moveChunk命令。sourceshard收到命令后，会启动自己内部的moveChunk命令。如果客户端在数据移动过程中发送读取或写入请求，它将发送到源分片。目标分片开始向源分片请求要移动的数据块的文档，准备拷贝文档数据。当目标分片收到块的最后一个文档时，目标分片将启动同步过程以检查是否所有文档都已被复制。同步完成后，目标分片会连接到配置服务器，更新元数据列表中数据块的地址。目标分片完成元数据更新后，源分片会删除原来的数据块。如果有新的数据块需要移动，则可以继续移动。配置服务器会通知monogs进程更新自己的映射表。迁移过程对应用程序是透明的，但由于“迁移过程会占用相应节点的CPU和带宽资源”，对分片集有一定的性能影响，对运维有一定的限制操作。是否可以在对集合进行分片后更改分片键？“否”在MongoDB中对集合进行分片后，不自动支持更改分片键。如果集合分片后必须改变shardkey，可以这样：将MongoDB中的所有数据转储为外部格式，比如可以先放到mysql中。删除原始分片集合。使用新的分片键配置分片。预拆分分片键范围以确保初始均匀分布。将转储的数据恢复到MongoDB中。mongos如何处理连接？每个mongos实例“维护一个与分片集群成员的连接池”。客户端“一请求占一连接”，客户端请求完成后释放连接。但是当客户端数量减少时，这些池不会缩小。这会导致未使用的mongos占用大量打开的连接。如果不再使用mongos，则可以安全地重新启动进程以关闭现有连接。综上所述，今天的内容只讲分片集群。看完以上内容，我们再来看看下面的问题《mongoDBsharding集群架构是什么？三种分片方式是什么？blocksplitting是什么？为什么会有blocksplitting？之间的负载均衡是怎样的？shardsdone？如何修改shardkey？mongos如何管理与shards的连接？“你知道吗？
