当MongoDB存储海量的数据时，一台机器可能不足以存储数据，也可能不足以提供可接受的读写吞吐量。这时，我们就可以通过在多台机器上分割数据，使得数据库系统能存储和处理更多的数据。

MongoDB 分片集群构成

MongoDB 分片集群

• Shard:
  用于存储实际的数据块，实际生产环境中一个shard server角色可由几台机器组个一个relica set承担，防止主机单点故障
• Config Server:
  mongod实例，存储了整个 ClusterMetadata，其中包括 chunk信息。
• Query Routers:
  前端路由，客户端由此接入，且让整个集群看上去像单一数据库，前端应用可以透明使用。

搭建MongoDB 分片集群

1. 端口分布一览表

Shard Server 1：  27020
Shard Server 2：  27021
Shard Server 3：  27022
Shard Server 4：  27023
Config Server ：  27100
Route Process：  40000

启动Shard Server

mongodb_dir = '/home/guangqing.dgq/mongodb'
mkdir $mongodb_dir/shard
mkdir $mongodb_dir/shard/s1
mkdir $mongodb_dir/shard/s2
mkdir $mongodb_dir/shard/s3
mkdir $mongodb_dir/shard/s4

# 创建日志目录
mkdir $mongodb_dir/shard/log

# start up
$mongodb_dir/bin/mongod --port 27020 --dbpath=$mongodb_dir/shard/s1 --logpath=$mongodb_dir/shard/log/s1.log --logappend --fork
$mongodb_dir/bin/mongod --port 27021 --dbpath=$mongodb_dir/shard/s2 --logpath=$mongodb_dir/shard/log/s2.log --logappend --fork
$mongodb_dir/bin/mongod --port 27022 --dbpath=$mongodb_dir/shard/s3 --logpath=$mongodb_dir/shard/log/s3.log --logappend --fork
$mongodb_dir/bin/mongod --port 27023 --dbpath=$mongodb_dir/shard/s4 --logpath=$mongodb_dir/shard/log/s4.log --logappend --fork

启动Config Server

mongodb_dir='/home/guangqing.dgq/mongodb'
mkdir $mongodb_dir/shard/config
$mongodb_dir/bin/mongod --port 27100 --dbpath=$mongodb_dir/shard/config --logpath=$mongodb_dir/shard/log/config.log --logappend --fork

启动 Route Process

mongodb_dir='/home/guangqing.dgq/mongodb'
$mongodb_dir/bin/mongos --port 40000 --configdb localhost:27100 --fork --logpath=$mongodb_dir/shard/log/route.log --chunkSize 500

配置Sharding

使用MongoDB Shell登录到mongos，添加Shard节点

mongodb_dir='/home/guangqing.dgq/mongodb'
$mongodb_dir/bin/mongo admin --port 40000
# 在shell 下执行
db.runCommand({ addshard:"localhost:27020" })
db.runCommand({ addshard:"localhost:27021" })
db.runCommand({ addshard:"localhost:27022" })
db.runCommand({ addshard:"localhost:27023" })
# 集群已经建立，但是mongos不知道该如何切分数据，需要设置片键
# 1， 开启数据库分片功能，enablesharding（）
db.runCommand({ enablesharding:"test" }) 
# 2， 指定集合中分片的片键。指定片键为log的id 和 time字段
db.runCommand({ shardcollection: "test.log", key: { id:1,time:1}})

配置完成后，程序代码内无需太大更改，直接按照连接普通的mongo数据库那样，将数据库连接接入接口40000

维护sharding

• 列出所有的 shard server
  db.runCommand({listshards:1})
• 查看分片状态
  db.printShardingStatus()