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分片
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区域

按应用程序或客户细分数据

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  • Scenario
  • 步骤

在分片的集群中，您可以根据分 分片键 创建分分片的数据的 区域 。您可以将每个区域与集群中的一个或多个分片相关联。 一个分分片可以与任意数量的区域关联。 在均衡集群中， MongoDB仅将区域覆盖的数据段迁移到与该区域关联的分片。

提示

通过对空集合或不存在的集合进行分片之前定义区域和区域范围，分片集合操作会为定义的区域范围创建数据块以及任何其他数据块，以覆盖分片键值的整个范围，并执行基于区域范围的初始数据块分配。数据块的初始创建和分布可以更快地设置区域分片。在初始分布之后，负载均衡器将管理未来的数据段分布。

有关示例，请参阅为空集合或不存在的集合预先定义区域和区域范围。

本教程向您展示如何使用区域分割数据。

考虑以下场景，可能需要按应用程序或客户对数据进行分段：

  • 一个数据库为多个应用程序提供服务

  • 为多个客户提供服务的数据库

  • 需要隔离应用程序或客户数据的范围或子集的数据库

  • 需要为应用程序或客户数据的范围或子集分配资源的数据库

此图说明了一个分片集群，该集群使用区域根据应用程序或客户对数据进行分段。 这样就可以将数据隔离到特定的分片。 此外，每个分片都可以分配特定的硬件，以满足该分片上存储的数据的性能要求。

用于支持数据分段的区域概述

Scenario

应用程序追踪用户的分数以及client gamifyusers字段，将分数存储在collection集合下的数据库中。client的每个可能值都需要自己的区域，以便进行数据分段。 它还允许管理员优化与client关联的每个分片的硬件，以提高性能和成本。

以下文档表示两个用户的部分视图：

{
  "_id" : ObjectId("56f08c447fe58b2e96f595fa"),
  "client" : "robot",
  "userid" : 123,
  "high_score" : 181,
  ...,
}
{
  "_id" : ObjectId("56f08c447fe58b2e96f595fb"),
  "client" : "fruitos",
  "userid" : 456,
  "high_score" : 210,
  ...,
}

片键

users 集合使用 { client : 1, userid : 1 } 复合索引作为分片键。

每个文档中的client字段允许为每个不同的客户端值创建一个区域。

userid 字段为分片键提供相对于 country 的高关联基数和低频分量。

有关选择分片键的更多一般说明，请参阅选择分片键。

架构

应用程序需要将分片添加到与特定client关联的区域。

分片集群部署当前由四个分片组成。

使用区域的数据分段架构示意图

区域

此应用程序有两个客户端区域。

用于支持数据分段的区域图
机器人客户端（“机器人”）
此区域表示满足client : robot条件的所有文档。
FruitOS 客户端（“Fruitos”）
此区域表示满足client : fruitos条件的所有文档。

写入操作

对于区域，如果插入或更新的文档与配置的区域匹配，则只能将其写入该区域内的分片。

MongoDB 可以将与已配置区域不匹配的文档写入集群中的任何分片。

注意

上述行为要求集群处于稳定状态，没有任何数据段违反已配置的区域。 有关更多信息，请参阅以下有关负载均衡器的部分。

读取操作

如果查询至少包含 client 字段，MongoDB 可以将查询路由到特定分片。

例如，MongoDB 可以尝试对以下查询执行针对性的读取操作：

chatDB = db.getSiblingDB("gamify")
chatDB.users.find( { "client" : "robot" , "userid" : "123" } )

不带 client 字段的查询执行广播操作。

平衡器

负载均衡器会根据任何已配置区域将数据段迁移到相应的分片。在迁移之前，分片可能包含违反已配置区域的数据段。平衡完成后，分片应仅包含其范围不违反分配区域的数据段。

添加或删除区域或区域范围可能会导致数据段迁移。根据数据集的大小以及区域或区域范围影响的数据段数量，这些迁移可能会影响集群性能。考虑在特定的计划窗口运行负载均衡器。有关如何设置计划窗口的教程，请参阅计划平衡窗口。

安全性

对于在自管理部署中使用基于角色的访问控制运行的分分片的集群，请以至少在admin数据库上具有clusterManager角色的用户身份进行身份验证。

步骤

mongos您必须连接到与目标 分片集群 关联的 才能继续。您无法通过直接连接到分片来创建区域或区域范围。

1

禁用负载均衡器

必须在整个分分片集群上禁用负载负载均衡器，以确保在配置新区域时不会发生迁移。

使用sh.stopBalancer() 停止集群的负载均衡器。

sh.stopBalancer()

使用 sh.isBalancerRunning() 检查负载均衡器进程是否正在运行。等待当前所有平衡轮次完成后再继续。

2

将每个分片添加到相应的区域

将shard0000添加到robot区域。

sh.addShardTag("shard0000", "robot")

将shard0001添加到robot区域。

sh.addShardTag("shard0001", "robot")

将shard0002添加到fruitos区域。

sh.addShardTag("shard0002", "fruitos")

将shard0003添加到fruitos区域。

sh.addShardTag("shard0003", "fruitos")

运行sh.status()以查看为分片集群配置的区域。

3

定义每个区域的范围

定义robot客户端的范围，并使用sh.addTagRange()方法将其与robot区域关联。

此方法需要：

  • 目标collection的完整命名空间

  • 范围的下限（含）

  • 范围的独占上限

  • 区域名称

sh.addTagRange( 
  "gamify.users",
  { "client" : "robot", "userid" : MinKey },
  { "client" : "robot", "userid" : MaxKey }, 
  "robot"
)

定义fruitos客户端的范围，并使用sh.addTagRange()方法将其与fruitos区域关联。

此方法需要：

  • 目标collection的完整命名空间

  • 范围的下限（含）

  • 范围的独占上限

  • 区域名称

sh.addTagRange( 
  "gamify.users",
  { "client" : "fruitos", "userid" : MinKey },
  { "client" : "fruitos", "userid" : MaxKey }, 
  "fruitos"
)

MinKey 和 MaxKey 特殊值保留用于比较。MinKey 总是比其他所有可能的值都低，而 MaxKey 总是比其他所有可能的值都高。配置的范围捕获每个 client 的每个用户。

4

启用负载均衡器

重新启用负载均衡器以重新平衡集群。

使用 sh.enableBalancing()，指定集合的命名空间，启动负载均衡器。

sh.enableBalancing("chat.message")

使用 sh.isBalancerRunning() 检查负载均衡器进程是否正在运行。

5

查看变更

下次负载均衡器运行时，它会根据配置的区域跨分片迁移数据。

均衡完成后， robot区域中的分片仅包含带有client : robot的文档，而fruitos区域中的分片仅包含带有client : fruitos的文档。

您可以通过运行sh.status()来确认数据块分布。

后退

按位置细分

来年

仅插入工作负载的分布式本地写入

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