Como base de datos moderna, MongoDB fue inicialmente compilada teniendo en cuenta la nube y ahora tiene funcionalidad incorporada para ayudar a mantener una alta disponibilidad y una fácil escalabilidad a través de cargas de trabajo distribuidas. Si bien es cierto que puede ejecutarse como una única instancia, la mayoría de las veces se ejecuta como un clúster. En este artículo, aprenderá sobre los diferentes tipos de clústeres en MongoDB y cómo configurarlos en MongoDB Atlas.
¿Qué es un clúster de MongoDB?
En MongoDB, clústeres pueden referirse a dos arquitecturas diferentes. Pueden mean un Set de réplicas o un clúster. Echemos un vistazo más de cerca a ambos.
Set de réplicas
Un Set de réplicas de MongoDB es un grupo de uno o más servidores que contienen la copia exacta de los datos. Aunque técnicamente es posible tener uno o dos nodos, el mínimo recomendado es tres. Un Nodo Primario es responsable de proporcionar las Operaciones de lectura y guardar de su aplicación, mientras que dos Nodos secundarios contienen una Réplica de los datos.
Un Set de réplicas típico en MongoDB.
Si el Nodo Primario no estuviera disponible por algún motivo, se elegiría un nuevo Nodo Primario mediante un proceso de elección. Este nuevo Nodo Primario ahora es responsable de las Operaciones de lectura y guardar.
Si un Nodo Primario no está disponible, el tráfico de la aplicación cliente se redirige a un nuevo Nodo Primario.
Una vez que el servidor defectuoso vuelva a estar En linea, se sincronizará con el Nodo Primario y se convertirá en un nuevo Nodo secundario en el clúster.
Cuando el Nodo Primario Anterior vuelve a estar En linea, regresa como un secundario.
El objetivo es proporcionar a su aplicación una alta disponibilidad sobre sus datos. Incluso en caso de fallo del servidor, su aplicación cliente aún puede conectarse al clúster y acceder a los datos, reduciendo así el tiempo de inactividad potencial general.
Clústeres fragmentados
Un clúster es una forma de escalar horizontalmente distribuyendo sus datos a través de múltiples Set de réplicas. Cuando se realiza una Operación de lectura o guardar en una colección, el cliente envía la Solicitud a un enrutador (mongos). Luego, el enrutador validará en qué fragmento están almacenados los datos a través del servidor de configuración y enviará las solicitudes al clúster específico.
Un clúster fragmentado típico en MongoDB.
Cada uno de los fragmentos contendría su propio Set de réplicas. También debería tener más de un enrutador o servidor de configuración para garantizar una alta disponibilidad. Con este tipo de arquitectura, puede escalar su base de datos tanto como desee sin comprometer la disponibilidad ni preocuparse por la capacidad de almacenamiento.
Creación de un clúster de MongoDB
Dependiendo de sus necesidades, hay múltiples maneras de crear un clúster de MongoDB. La forma más fácil es utilizar Atlas, la plataforma base de datos-as-a-Service de MongoDB. Puede encontrar instrucciones detalladas en la documentación. Si necesita ejecutar MongoDB en su infraestructura, las instrucciones se proporcionan más adelante en este artículo.
Para crear un clúster de MongoDB en Atlas, siga estos pasos.
1. Inicie sesión en su cuenta de MongoDB Atlas en https://cloud.mongodb.com.
2. Haga clic en el botón “Crear”.
3. Elija su tipo de clúster (dedicado, sin servidor, compartido).
4. Elija su proveedor de nube y región.
5. Haga clic en “Crear clúster”.
Su clúster de MongoDB comenzará su Provisionamineto y estará disponible para usted en unos minutos. A medida que cree su clúster, verá muchas opciones que se adaptarán a sus necesidades específicas. Cada una de esas opciones de configurar se cubre en la siguiente sección.
Configurar un clúster de MongoDB en Atlas
Cada aplicación es diferente, y MongoDB Atlas le proporciona numerosas formas de configurar su clúster para que se adapte a sus necesidades específicas. Algunas configuraciones particulares deben ser consideradas con anticipación, mientras que otras se pueden modificar sobre la marcha. Usando esta configuración, usted implementará todas las mejores prácticas para Atlas en producción. En esta sección, aprenderá más sobre las diversas configuraciones que puede ajustar al crear su clúster inicial.
Tipo de implementación
El tipo de implementación es la primera opción que deberá elegir. Según lo que decida para el tipo de instancia, las otras opciones de configuración variarán.
- Sin servidor: este tipo de clúster es el más flexible desde el punto de vista del precio. Está destinado a aplicaciones que tienen tráfico infrecuente o variable. Las configuraciones posibles se mantienen al mínimo indispensable.
- Dedicado: un clúster dedicado está destinado a cargas de producción. Puede dar soporte a un amplio rango de tamaños de servidor, así como configuraciones avanzadas. Debería elegir esto para su entorno de producción.
- Compartido: estos clústeres están destinados a ser una forma de explorar MongoDB. Pueden proporcionarle un entorno de pruebas donde pueda probar MongoDB de forma gratuita. Las configuraciones de servidor disponibles son algo limitadas.
Puede encontrar más información sobre los diferentes tipos de implementación de la base de datos en la documentación.
Configuración de clúster global
Si necesita varios clústeres fragmentados con Operaciones de lectura y guardar en ubicaciones específicas, deberá habilitar la Configuración de clúster global. Desde aquí, puede elegir exactamente dónde desea cada uno de sus clústeres y configurar las asignaciones entre el país del usuario y el servidor que utilizará para acceder a los datos.
Proveedor de nube y región
No importa qué tipo de implementación haya elegido, deberá seleccionar el proveedor de nube, junto con la Región específica en la que desea implementar su clúster. Puede instanciar clústeres de MongoDB en cualquiera de los tres principales proveedores de nube. Si desea garantizar una disponibilidad aún mejor, puede implementar cada nodo de su clúster en diferentes regiones o incluso en diferentes nubes. Para ello, tendrá que activar la opción multi-nube, Multiregión y aislamiento de carga de trabajo. Desde aquí, usted podrá configurar el número y los tipos de Nodos (electorales, de solo lectura o analíticos) que formarán parte de su Set de réplicas.
Nivel de clúster
Ahora que ha elegido una región y un proveedor de nube, deberá elegir qué nivel desea usar para los nodos de su clúster. Esta configuración tendrá el impacto más significativo en el precio de su clúster. Hay un amplio rango de opciones disponibles, y puede ajustar aún más cada una de ellas. Tenga en cuenta la cantidad de CPU y RAM que necesitará. Sus necesidades de recursos le ayudarán a encontrar el nivel adecuado para su clúster.
A continuación, puede ajustar aún más la configuración del clúster modificando el tamaño de almacenamiento, activando las opciones de escalado automático y configurando las IOPS que necesitará. En los niveles superiores de AWS (M40+), también podrá elegir la clase de servidor (bajo consumo de CPU, general o SSD NVMe local), lo que también impactará la cantidad de CPUs, RAM y capacidad de almacenamiento.
Configuraciones adicionales
En esta última pestaña, encontrará muchos servicios adicionales que puede agregar a su clúster. La primera opción es la versión de MongoDB que usted desea usar para MongoDB. Luego también tendrá la opción de habilitar o deshabilitar las copias de seguridad automáticas. También puede expandir la configuración adicional, lo que le proporcionará opciones más avanzadas, como fragmentación de su clúster, agregar el BI connector y administrar sus llaves de cifrado.
La mayoría de las configuraciones que establezca se pueden cambiar on-demand en el futuro, lo cual es una capacidad poderosa a medida que su aplicación evoluciona.
Crear un clúster de MongoDB en diferentes entornos
Si una instancia de MongoDB basada en cloud no es una opción para usted, o si necesita Ejecutar un clúster en su infraestructura, puede instalar MongoDB en sistemas operativos compatibles. Además de MongoDB en sí, se recomienda instalar Ops Manager o Cloud Manager para gestionar sus clústeres.
Cree un clúster de MongoDB en Linux (Ubuntu, CoreOS)
Para crear un clúster de MongoDB en Linux, necesitará tener tres instancias de MongoDB en ejecución. Estas instancias deben poder comunicarse entre sí en una red local.
Puede encontrar las instrucciones detalladas para configurar su clúster en Linux en la documentación.
Cree un clúster de MongoDB con Docker
Si desea instalar una instancia local de MongoDB en su entorno o configurar un entorno de desarrollo efímero que pueda compartir con sus compañeros de equipo, le recomendamos que utilice Docker. Puede hacerlo iniciando tres instancias locales de MongoDB en Docker y luego siguiendo las instrucciones en la documentación.
Próximos pasos
Ahora que sabe cómo crear y configurar su clúster, tal vez desee aprender más sobre cómo encontrar la topología de clúster adecuada para sus necesidades. ¿Por qué no continúa su aprendizaje con el video de topología de configurar clúster en MongoDB University? Una vez que se sienta cómodo con todas las configuraciones posibles para su clúster de MongoDB, puede probar MongoDB Atlas gratis. Con su clúster configurado como mejor le parezca, ahora puede asegurarse de que sus datos estarán disponibles para sus usuarios y de que podrá escalar una vez que lo necesite.