Mongodb分片学习小结

前一篇 https://www.cnblogs.com/frx9527/p/mongodb.html 学会搭建复制集Replication之后，就可以学习分片Sharding了。

教程建议看官方文档：https://docs.mongodb.com/manual/

总结一下笔记，为了后续速查.

环境准备，安装，不再多述，如有问题查：https://docs.mongodb.com/manual/tutorial/install-mongodb-on-red-hat/

4核8G， CentOS7.6 Mongodb4.2

单机安装测试环境，或者多机安装生产环境，其实仅仅是个主机名（或IP）和端口的区别，

官方建议使用主机名。前提需要做好局域网内DNS解析或者使用统一的hosts文件。

主要是三个部分组成： shard server , config server , mongos

# ------------------------------------ cluster -------------------------

# 单机使用不同端口的方式（测试环境）

cd /data/

tar zxf mongodb-linux-x86_64-rhel70-4.2..tgz

mv mongodb-linux-x86_64-rhel70-4.2. mongo4.2.0

cd mongo4.2.0/

# 准备好数据/日志/PID/配置文件 目录

mkdir -p shard conf logs pid

cd shard

mkdir -p rs00 rs01 rs02 rs10 rs11 rs12

chown -R mongodb:mongodb /data

# 然后切换成mongodb用户操作。

先配置config server 使用配置文件/data/mongo4.2.0/conf/conf1.conf：

systemLog:

    path: /data/mongo4.2.0/logs/conf1.log

    logAppend: true

    logRotate: rename

    destination: file

operationProfiling:

  mode: slowOp

  slowOpThresholdMs: 300

  slowOpSampleRate: 1.0

storage:

    dbPath: /data/mongo4.2.0/shard/conf1

    journal:

        enabled: true

    directoryPerDB: true

    engine: wiredTiger

    wiredTiger:

        engineConfig:

            cacheSizeGB: 2

            directoryForIndexes: true

processManagement:

    fork: true

    pidFilePath: /data/mongo4.2.0/pid/conf1.pid

net:

    port: 27100

    bindIpAll: true

    maxIncomingConnections: 16384

security:

    keyFile: /data/mongo4.2.0/conf/ms.key

    authorization: enabled

replication:

    oplogSizeMB: 4096

    replSetName: conf

sharding:

    clusterRole: configsvr

可以使用2个以上节点组成config Server，注意配置文件中要区分不同路径及端口，统一复制集名称。
security 节中提到的 key 文件，单机环境下所有节点可以使用同一个。多机环境下则要保持内容一致。注意权限设成 600
操作：

#------- config server

# 配置文件 先不启用安全, 注释掉以下三行,为了设置replset账号。

#security:

#    keyFile: /data/mongo4.2.0/conf/conf1.key

#    authorization: enabled


# 启动服务：

sudo ./mongod -f /data/mongo4.2.0/conf/conf1.conf

sudo ./mongod -f /data/mongo4.2.0/conf/conf2.conf

# 初始化

./mongo testdb01:

>rs.initiate({_id:'conf',members:[{_id:,host:'testdb01:27100'},{_id:,host:'testdb01:27101'}]})

# 设置账号密码：

> use admin

> db.createUser({user: "root", pwd: "", roles:[{ role:"root",db:"admin"}]})

> db.auth( "root","")    # 确认是否正确

再配置 shard server 使用配置文件 /data/mongo4.2.0/conf/rs00.conf

systemLog:

    path: /data/mongo4.2.0/logs/rs00.log

    logAppend: true

    logRotate: rename

    destination: file

operationProfiling:

  mode: slowOp

  slowOpThresholdMs: 300

  slowOpSampleRate: 1.0

storage:

    dbPath: /data/mongo4.2.0/shard/rs00

    journal:

        enabled: true

    directoryPerDB: true

    engine: wiredTiger

    wiredTiger:

        engineConfig:

            cacheSizeGB: 3.5

            directoryForIndexes: true

processManagement:

    fork: true

    pidFilePath: /data/mongo4.2.0/pid/rs00.pid

net:

    port: 27000

    bindIpAll: true

    maxIncomingConnections: 16384

security:

    keyFile: /data/mongo4.2.0/conf/ms.key

    authorization: enabled

replication:

    oplogSizeMB: 3300

    replSetName: rs0

sharding:

    clusterRole: shardsvr

2个复制集各配置了3个节点，rs0 三个，rs1 三个。 注意配置文件中要区分不同路径及端口，统一复制集名称。

准备好6个节点的配置文件后，继续操作：

#------- shard server 差不多，仅配置文件稍有不同，先不启用安全。启动服务：

sudo ./mongod -f /data/mongo4.2.0/conf/rs00.conf

sudo ./mongod -f /data/mongo4.2.0/conf/rs01.conf

sudo ./mongod -f /data/mongo4.2.0/conf/rs02.conf

sudo ./mongod -f /data/mongo4.2.0/conf/rs10.conf

sudo ./mongod -f /data/mongo4.2.0/conf/rs11.conf

sudo ./mongod -f /data/mongo4.2.0/conf/rs12.conf


# 初始化  组织2个replset

./mongo testdb01:

>rs.initiate({_id:'rs0',members:[{_id:,host:'testdb01:27000'},{_id:,host:'testdb01:27001'},{_id:,host:'testdb01:27002'}]})

./mongo testdb01:

>rs.initiate({_id:'rs1',members:[{_id:,host:'testdb01:27010'},{_id:,host:'testdb01:27011'},{_id:,host:'testdb01:27012'}]})

# 设置账号密码, 两个replset都要在 primary上设置一次，secondary不用

> use admin

> db.createUser({user: "rsroot", pwd: "", roles:[{ role:"root",db:"admin"}]})

> db.auth( "rsroot","")    # 确认是否正确

接下来停止所有 mongod 服务（ --shutdown），修改配置文件，启用安全配置后，重新启动各项服务.
先启动 config server, 再 shard server。

最后配置 mongos 路由服务，使用配置文件 /data/mongo4.2.0/conf/mongos.conf

systemLog:

    path: /data/mongo4.2.0/logs/mongos.log

    logAppend: true

    logRotate: rename

    destination: file

operationProfiling:

#  mode: slowOp

  slowOpThresholdMs: 300

  slowOpSampleRate: 1.0

processManagement:

    fork: true

    pidFilePath: /data/mongo4.2.0/pid/mongos.pid

net:

    port: 27019

    bindIpAll: true

    maxIncomingConnections: 51200

security:

    keyFile: /data/mongo4.2.0/conf/ms.key

sharding:

    configDB: conf/testdb01:27100,testdb01:27101

继续操作：

#------- mongos路由  配置文件不同

sudo ./mongos -f /data/mongo4.2.0/conf/mongos.conf    #

sudo ./mongos -f /data/mongo4.2.0/conf/mongos2.conf   #


# 连接mongos 并添加shard server

./mongo testdb01:

> use admin

> db.auth( "root","")

>sh.addShard("rs0/testdb01:27000,testdb01:27001,testdb01:27002")

>sh.addShard("rs1/testdb01:27010,testdb01:27011,testdb01:27012")

# 查看集群状态

> sh.status()

# 另一个mongos不必再添加分片设置，因为是连接同一个config server，所以自动与前一个mongos相同

# 如果需要更改密码：

> db.changeUserPassword()

##### 如果要停止 mongos 服务, 必须localhost登录shell

./mongo localhost:

use admin

db.shutdownServer({timeoutSecs: });    # 5s shutdown

测试以及其它命令参考：

# 测试 > 启用指定库分片 > 指定分片key > 插入测试数据

./mongo -u root -p  --authenticationDatabase admin --port

> use admin

#> db.runCommand({enablesharding:"testdb"})  # 库启用分片

#> db.runCommand( { shardcollection : "testdb.users",key : {_id: 1} } )

> sh.enableSharding("testdb")

> sh.shardcollection("testdb.users",{_id: })

> use testdb

> for (let i=; i<; i++){db.users.save({name:"user"+i,age:i+})}  

#> db.runCommand( { shardcollection : "testdb.goods",key : {_id: 1} } )

> sh.shardCollection("testdb.goods", { _id:  } )

> use testdb

> for (let i=; i<; i++){db.goods.save({name:"goods"+i,price:i+,weight:i+,desc:"test goods"})}

> db.goods.stats()

# 查看集合是否分片：

db.prod_info.stats().sharded

## replset cmd

rs.add()                        # 将成员添加到副本集

rs.addArb()                     # 将仲裁器添加到副本集

rs.conf()                       # 返回副本集配置文档

rs.initiate()                   # 初始化新的副本集

rs.printReplicationInfo()       # 从主数据库的角度打印副本集状态的报告

rs.printSlaveReplicationInfo()  # 从辅助节点的角度打印副本集状态的报告

rs.reconfig()                   # 通过应用新的副本集配置对象重新配置副本集。

rs.remove()                     # 从副本集中删除成员。

rs.slaveOk()                    # 设置slaveOk当前连接的属性。已过时。使用readPref()和Mongo.setReadPref()设置读取首选项。

rs.status()                     # 副本集状态

rs.stepDown()                   # 导致当前的初选成为强制选举的次要。

rs.syncFrom()                   # 设置此副本集成员将同步的成员，覆盖默认同步目标选择逻辑。

## cluster cmd

sh.getBalancerState()           # 当前是否启用了平衡器

sh.status()                     # 分片群集的状态

sh.startBalancer()              # 启用平衡器并等待平衡启动。

sh.stopBalancer()               # 禁用平衡器并等待任何正在进行的平衡完成

sh.addShard()              # 添加一个分片，以分片集群。

sh.disableBalancing()      # 禁用分片数据库中单个集合的平衡。不影响分片集群中其他集合的平衡。

sh.enableBalancing()       # 如果先前已禁用，则激活分片收集平衡器进程sh.disableBalancing()。

sh.disableAutoSplit()      # 禁用分片群集的自动分割

sh.enableAutoSplit()       # 为分片群集启用自动分割

sh.enableSharding()        # 在特定数据库上启用分片

sh.isBalancerRunning()     # 平衡器进程当前是否正在迁移块。

sh.moveChunk()             # 迁移一个块的分片集群

sh.setBalancerState()      # 启用或禁用在分片之间迁移块的平衡器。

sh.shardCollection()       # 集合启用分片

sh.splitAt()               # 使用分片键的特定值作为分割点将现有块分成两个块。

sh.splitFind()             # 将包含与查询匹配的文档的现有块划分为两个近似相等的块。

# 重命名集合，但不能是分片集合。

db.adminCommand({renameCollection:"product_info.prod_inf",to:"product_info.prod_info"}) 

# 刷新所有数据库及其集合的缓存

db.adminCommand("flushRouterConfig")

# 删除当前数据库

db.dropDatabase()

备份恢复参考：

# database dump

nohup ./mongodump -u root -p  --authenticationDatabase admin -h testdb01: -d A005003 -o /data/dump/ --gzip &

# 不指定集合，则dump所有集合各自独立文件，指定集合则只dump指定集合

# dump specific collection

nohup ./mongodump -u root -p  --authenticationDatabase admin -h testdb01: -d A005001 --collection prod_info -o /data/dump/ --gzip &

## 有gzip选项 体积小很多(缩小近9倍)，速度稍慢。无gzip体积巨大，速度稍快。

## dump 的速度比export 要快很多。

nohup ./mongodump -u root -p  --authenticationDatabase admin -h testdb01: -d B002001_otp --collection prod_dup -o /data/dump/ --gzip &

# 结果：Total documents 65.9GB + Total index 272.8MB -->  prod_dup.bson.gz  7,757,486KB

# time: start: 2019-09-06T09:33:37.205 --> end: 2019-09-06T10:02:09.789 约29分钟

# export collection to json file

mongoexport -h testdb01: -u root -p  --authenticationDatabase admin -d A005003 -c prod_ts --type=json -o /data/dump/prod_ts.csv

# export collection to csv file (must fields name)

mongoexport -h testdb01: -u root -p  --authenticationDatabase admin -d A005003 -c prod_ts -f _id,ts,from,via,refid,ProductName,ModuleId,Qr,Opt3,Opt4 --type=csv -o /data/dump/prod_ts.csv

# export limit

mongoexport -h testdb01: -u root -p  --authenticationDatabase admin -d A005003 -c prod_info -f _id,ModuleId,Opt3,Opt4,ProductName,Qr,Profiles,create_ts,profiles_ts --type=csv -o /data/dump/prod_info.csv --limit 

# export limit 50000

mongoexport -h testdb01: -u root -p  --authenticationDatabase admin -d A005003 -c prod_info --type=json -o /data/dump/prod_info_50000.json

# 对比 ----------------------------------------------------

prod_info: 9701027rows, documents 796.4GB + index 1.2GB

prod_ts :  9701026rows, documents 2.1GB + 414.5MB

mongodump begin: 2019-09-05T14:53:33.146

mongodump end :  2019-09-05T22:30:03.238

gz size:  prod_info.bson.gz  134,373,320KB,

          prod_ts.bson.gz    207,306KB

mongoexport: limit 5M rows, to prod_info_5000000.json

begin: 2019-09-05T14:46:38.179

end :  2019-09-05T23:26:38.106

file size:  98,530,274KB

#---------------------------------------------------------------------

# 查看bson文件内容

bsondump --pretty /data/dump/A005003nogz/prod_ts.bson 

# 从prod_dup.bson.gz文件恢复

nohup mongorestore -u root -p  --authenticationDatabase admin -h testdb01: -d A005003 --collection prod_dup --gzip /data/dump/B002001_otp/prod_dup.bson.gz &

# start_time: 2019-09-06T11:12:09.363  --> 100%_time: 2019-09-06T11:23:55.005 --> restore indexes to end: 2019-09-06T11:37:56.806

# 约26分钟 比备份稍快 重建索引花费较多时间

## 问题： 恢复到内存满时，即出错崩溃. 原因是配置文件中cacheSizeGB过大，应该为物理内存的50%

sudo ./mongorestore -u root -p  --authenticationDatabase admin -h localhost: -d A001001 --gzip /data/mongobak/A005003/prod_info.bson.gz

./mongorestore  -u root -p  --authenticationDatabase admin -h localhost: -d A001001 --gzip /data/mongobak/B002001_otp/prod_dup.bson.gz

# 指定每个集合并发运行的插入工作器数

./mongorestore  -u root -p  --authenticationDatabase admin -h localhost: -d A001001 --gzip /data/mongobak/B002001_otp/prod_dup.bson.gz --numInsertionWorkersPerCollection

# 本次恢复prod_dup.bson.gz 大小:7757486KB, 所用时间: 17:00:17 reading metadata --> 17:08:53 restoring indexes --> 17:14:52 done  最终表大小：Doc 65.9 GB + Index 181.9MB,  文档数:1,599,995

# 目标主机：2c 4G  mongodb4.0.10 单机,  cacheSizeGB 2 ,

生产环境中，如果遇到需要重启或升级，通常的顺序是：从单个Shard中的某台Secondary开始操作，然后另一台Secondary, 最后操作 Primary.

线性操作每一个Shard 到完成。然后再依次操作config server. 最后操作mongos

登录mongos后，

use config

db.shards.find()     # 查看分片情况

db.databases.find()  # "_id" 数据库名  "partitioned" 是否启用了分片  "primary" 数据在哪个片上

db.chunks.find()     # 查看分块

db.printShardingStatus()  # 概要

巴特西

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