MongoDB分片副本集

• 副本集模式
  

  - 介绍: 开启多个服务器作为节点，分主节点和从节点，主节点负责写，从节点负责读。
  - 目的: 数据冗余、高可用、故障转移、提高读性能
  - 组成: 一个副本集通常包含多个节点，至少3个，包括一个主节点和多个从节点。
  - 工作机制: 
      - 写操作需在主节点进行，并且会记录操作日志(oplog)，读操作在主节点和从节点进行都可以。
      - 从节点异步复制主节点的oplog,并应用日志中的操作，实现数据同步。
      - 节点之间通过心跳机制检测健康状态，若主节点故障，会自动在从节点中选举出新的主节点。

• 分片模式
  

  - 介绍: 将数据打散到不同的分片，提供配套服务保证高可用，每个分片可以独立完成读写操作。
  - 目的: 提高读写性能
  - 组成: 路由服务器、配置服务器、分片服务器
  - 工作机制:
      - 路由服务器负责获取配置信息，接收请求，转发请求给对应的分片服务器，返回数据。可以水平拓展。
      - 配置服务器负责记录集群元数据，如数据块分布信息，分片信息等。必须部署为副本集，确保数据分布信息安全。
      - 分片服务器负责存储集群一部分数据，处理路由服务器转发过来的操作请求，可独立完成读写操作。可以水平拓展。
          - 分片策略: 
              - 范围分片: 实现容易，但是更容易出现热点问题。
              - 哈希分片: 数据分布更平均，但是分片中数据与数据关联小，范围查询性能低。
              - 标签分片: 按实际业务标签分片，数据分布可能不会太平均，但是可能更符合业务需求，设计难度较大。

• 分片副本集模式
  

  - 介绍: 分片模式与副本集模式的结合，以分片模式为主体，将分片服务器替换为分片副本集。
  - 目的: 提高读写性能的基础上，保证高可用，数据冗余。
  - 组成: 路由服务器、配置服务器、分片副本集。
  - 工作机制:
      - 主体采用分片模式工作模式，分片副本集内采用副本集工作模式。两者结合而工作互不干扰。

• 一般演进过程
  

  单机实例 -> 副本集模式 -> 分片副本集模式
  通常不建议先开启分片模式，分片模式设计复杂，组成部分较多，延迟不好控制。