MongoDB配置中的sharding怎么设置

MongoDB 分片配置步骤与要点

一 架构与前提

• 组件与职责
  • Shard：存储实际数据，生产建议使用副本集实现高可用。
  • Config Server 副本集（CSRS）：保存集群元数据（如分片、chunk 信息），生产至少3 个成员。
  • mongos 路由：客户端入口，负责请求路由与结果合并，通常部署2 个及以上以便高可用。
• 连接与命名
  • 集群内所有节点需互通，优先使用DNS 主机名而非 IP；自 MongoDB 5.0 起仅配置 IP 的节点可能无法通过启动验证。
  • 安全建议：生产启用身份验证与基于角色的访问控制（RBAC），内部通信推荐 x.509 证书。

二 部署步骤

• 1 部署配置服务器副本集（CSRS）
  • 配置示例（命令行）：
    • mongod --configsvr --replSet cfgrs --dbpath /data/configdb --port 27019 --bind_ip localhost,cfg1.example.net
  • 连接到任一配置服务器并初始化：
    • rs.initiate({ _id: “cfgrs”, configsvr: true, members: [ { _id: 0, host: “cfg1.example.net:27019” }, { _id: 1, host: “cfg2.example.net:27019” }, { _id: 2, host: “cfg3.example.net:27019” } ] })
• 2 部署分片副本集（每个分片一个副本集）
  • 配置示例（命令行）：
    • mongod --shardsvr --replSet shardrs0 --dbpath /data/shard0 --port 27018 --bind_ip localhost,shard0a.example.net
    • mongod --shardsvr --replSet shardrs1 --dbpath /data/shard1 --port 27019 --bind_ip localhost,shard1a.example.net
  • 分别连接并初始化各分片的副本集（rs.initiate），确保分片副本集名称与 CSRS 不同。
• 3 启动 mongos 路由
  • 启动示例：
    • mongos --configdb cfgrs/cfg1.example.net:27019,cfg2.example.net:27019,cfg3.example.net:27019 --port 27017 --bind_ip localhost,router.example.net
• 4 通过 mongos 添加分片
  • 添加分片（副本集写法）：
    • sh.addShard(“shardrs0/shard0a.example.net:27018,shard0b.example.net:27018”)
    • sh.addShard(“shardrs1/shard1a.example.net:27019,shard1b.example.net:27019”)
  • 验证：sh.status() 查看分片与状态。

三 为数据库与集合启用分片

• 1 启用数据库分片
  • sh.enableSharding(“mydb”)
• 2 为集合选择片键并创建索引
  • 范围分片：db.orders.createIndex({ customerId: 1 })
  • 哈希分片：db.sessions.createIndex({ sessionId: “hashed” })
• 3 对集合启用分片
  • 范围分片：sh.shardCollection(“mydb.orders”, { customerId: 1 })
  • 哈希分片：sh.shardCollection(“mydb.sessions”, { sessionId: “hashed” })
• 4 验证与观察
  • sh.status() 查看 chunks 在各分片的分布；必要时调整均衡器活动窗口，在业务低峰期执行。

四 片键选择与版本能力

• 片键策略
  • 范围分片：利于范围查询，但可能产生热点；适合片键非单调、基数大、重复低且有范围查询的场景。
  • 哈希分片：写入更均衡，适合单调递增 ID、需要写分散的场景；范围查询需广播到多分片。
  • 可用复合片键（如低基数字段 + 单调递增字段）平衡分布与查询。
• 片键可变更能力
  • 4.4：可用 refineCollectionShardKey 为片键添加后缀字段优化。
  • 5.0：可用 reshardCollection 完全更换片键（会重写数据，谨慎评估窗口与资源）。

五 生产注意事项

• 高可用与规模
  • CSRS ≥ 3 成员；每个分片建议3 成员副本集；mongos ≥ 2 实例避免单点。
• 网络与命名
  • 使用DNS 主机名；开放必要端口（如 27017/27018/27019）；保证节点间双向可达。
• 安全
  • 启用认证与RBAC，内部通信使用 x.509；限制来源 IP 与端口。
• 运维
  • 在低峰期执行分片/重分片；按需设置均衡器活动窗口；通过 sh.status()、db.stats() 持续观察分布与负载。