MongoDB集群部署原理

集群部署

MongoDB的集群部署方案中有三种节点，分别是：数据存储节点（mongod)、配置文件存储节点(mongod config)、路由接入节点(mongos)。具体过程是，客户端直接与路由节点（路由节点在分片的情况下起到负载均衡的作用）相连，路由节点从配置节点查询数据，根据查询结果去实际的存储节点上查询和存储数据。

MongoDB的部署方案有单机部署、副本集（主备）部署、分片部署、副本集与分片混合部署。如图，是混合部署：

副本集：每个副本集中存储的数据是相同的，目的是容灾。可以认为是一台存储数据的机器，一个副本集数据一定是一个完整的整体。

分片：目的是为了数据的拓展，按照片键进行节点划分，数据根据片键存储到对应的服务器上。

混合的部署方式如图：

混合方式下向MongoDB写数据的流程图：

 

混合方式下读MongoDB数据的流程图：

对于复本集，又有主和从两种角色，写数据和读数据也是不同，写数据的过程是只写到主结点中，由主结点以异步的方式同步到从结点中：

 

而读数据则只要从任一结点中读取，具体到哪个结点读取是可以指定的：

对于MongoDB的分片，假设我们以某一索引键（ID）为片键，ID的区间[0,50]，划分成5个块（chunk），分别存储到3个片服务器中，如图所示：

假如数据量很大，需要增加片服务器时可以只要移动chunk来均分数据即可。

配置结点：

存储配置文件的服务器其实存储的是片键与chunk以及chunk与server的映射关系，用上面的数据表示的配置结点存储的数据模型如图：