部署分片集群

概述

本教程涉及创建一个新的分片集群，该集群由一个 mongos配置服务器副本集和两个分片副本集组成。

注意事项

连通性

分片集群的每个节点都必须能够连接到集群中的所有其他节点。这包括所有分片和配置服务器。确保网络和安全系统（包括所有接口和防火墙）允许这些连接。

主机名和配置

[IMPORTANT]

为避免因 IP 地址更改而导致配置更新，请使用 DNS 主机名而不是 IP 地址。在配置副本集成员或分片集群成员时，使用 DNS 主机名而不是 IP 地址尤为重要。

使用主机名而不是 IP 地址来配置跨分割网络水平的集群。从 MongoDB 5.0 开始，仅配置了 IP 地址的节点将无法通过启动验证而不会启动。

本地主机部署

如果您使用其中一个localhost或其 IP 地址作为任何主机标识符的主机名部分，则必须将该标识符用作集群中任何其他 MongoDB 组件的主机设置。

例如，该sh.addShard()方法采用host 目标分片的主机名作为参数。如果设置host为 localhost，则必须localhost用作集群中所有其他分片的主机。

安全

本教程不包括配置Internal/Membership Authentication或 Role-Based Access Control所需的步骤。

在生产环境中，分片集群应至少采用x.509安全性来进行内部身份验证和客户端访问。

程序

创建配置服务器副本集

以下步骤部署配置服务器副本集。

对于生产部署，部署一个至少包含三节点的配置服务器副本集。出于测试目的，您可以创建单节点副本集。

[NOTE]

配置服务器副本集不得使用与任何分片副本集相同的名称。

对于本教程，配置服务器副本集节点与以下主机相关联：

配置服务器副本集节点	主机名
节点 0	`cfg1.example.net`
节点1	`cfg2.example.net`
节点2	`cfg3.example.net`

启动配置服务器副本集的每个节点。

启动each mongod时，通过配置文件或命令行指定mongod设置。

配置文件

如果使用配置文件，请设置：
```
sharding:
  clusterRole: configsvr
replication:
  replSetName: <replica set name>
net:
  bindIp: localhost,<hostname(s)|ip address(es)>
```
- sharding.clusterRole到configsvr,
- replication.replSetName到配置服务器副本集的所需名称，
- net.bindIp远程客户端（包括配置服务器副本集的其他成员以及分片集群的其他成员）可以用来连接到实例的主机名/IP 地址或以逗号分隔的主机名或 IP 地址列表的选项。
  
  [WARNING]
  
  在绑定到非本地主机（例如可公开访问的）IP 地址之前，请确保您已保护集群免受未经授权的访问。有关安全建议的完整列表，请参阅安全清单。至少，考虑启用身份验证和强化网络基础设施。
- 适用于您的部署的其他设置，例如 storage.dbPath和net.port。
使用--config的选项设置为配置文件路径启动mongod。
```
mongod --config <path-to-config-file>
```
命令行

如果使用命令行选项，请使用 --configsvr、--replSet、--bind_ip 和其他适合您的部署的选项启动 mongod。例如：

[WARNING]

在绑定到非本地主机（例如可公开访问的）IP 地址之前，请确保您已保护集群免受未经授权的访问。至少，考虑启用身份验证和强化网络基础设施。
```
mongod --configsvr --replSet <replica set name> --dbpath <path> --bind_ip localhost,<hostname(s)|ip address(es)>
```

连接到其中一个配置服务器。

连接mongosh给配置服务器成员之一。
```
mongosh --host <hostname> --port <port>
```
启动副本集。

从mongosh, 运行该rs.initiate()方法。

rs.initiate()可以带一个可选的副本集配置文件。在副本集配置文档中，包括：
- _id设置为replication.replSetName或--replSet选项中指定的副本集名称。
- 配置服务器副本集的configsvr字段设置为true。
- 每个副本集成员都有一个文档的members数组。
[IMPORTANT]

仅在副本集的一个mongod实例上运行rs.initiate()。
```
rs.initiate(
  {
    _id: "myReplSet",
    configsvr: true,
    members: [
      { _id : 0, host : "cfg1.example.net:27019" },
      { _id : 1, host : "cfg2.example.net:27019" },
      { _id : 2, host : "cfg3.example.net:27019" }
    ]
  }
)
```
有关副本集配置文档的更多信息，请参阅副本集配置。

配置服务器副本集 (CSRS) 启动并启动后，继续创建分片副本集。

创建分片副本集

对于生产部署，请使用至少包含三个节点的副本集。出于测试目的，您可以创建单节点副本集。

[NOTE]

分片副本集不能使用与配置服务器副本集相同的名称。

对于每个分片，使用以下步骤创建分片副本集：

启动分片副本集的每个节点。

启动each mongod时，通过配置文件或命令行指定mongod设置。

配置文件

如果使用配置文件，请设置：
```
sharding:
    clusterRole: shardsvr
replication:
    replSetName: <replSetName>
net:
    bindIp: localhost,<ip address>
```
- replication.replSetName到副本集的所需名称，
- sharding.clusterRole选择shardsvr，
- net.bindIp远程客户端（包括配置服务器副本集的其他成员以及分片集群的其他节点）可以用来连接到实例的 ip 选项或逗号分隔的 ips 列表。
  
  [WARNING]
  
  在绑定到非本地主机（例如可公开访问的）IP 地址之前，请确保您已保护集群免受未经授权的访问。至少，考虑启用身份验证和强化网络基础设施。
- 适用于您的部署的其他设置，例如 storage.dbPath和net.port。
使用--config的选项设置配置文件路径启动mongod。
```
mongod --config <path-to-config-file>
```
命令行

如果使用命令行选项，请使用 --replSet、--shardsvr、--bind_ip 选项以及适合您的部署的其他选项启动 mongod。例如：
```
mongod --shardsvr --replSet <replSetname>  --dbpath <path> --bind_ip localhost,<hostname(s)|ip address(es)>
```

连接到分片副本集的一个节点。

连接mongosh到副本集节点之一。
```
mongosh --host <hostname> --port <port>
```
启动副本集。

从mongosh, 运行该rs.initiate()方法。

rs.initiate()可以带一个可选的副本集配置文件。在副本集配置文档]中，包括：
- 该_id字段设置为replication.replSetName或 --replSet选项中指定的副本集名称。
- 每个副本集节点都有一个文档的members数组。
以下示例启动一个三节点副本集。

[IMPORTANT]

仅在副本集的一个 mongod实例上运行rs.initiate()。
```
rs.initiate(
  {
    _id : "myReplSet",
    members: [
      { _id : 0, host : "s1-mongo1.example.net:27018" },
      { _id : 1, host : "s1-mongo2.example.net:27018" },
      { _id : 2, host : "s1-mongo3.example.net:27018" }
    ]
  }
)
```

为 Sharded Cluster启动一个mongos

mongos使用配置文件或命令行参数启动以指定配置服务器。

配置文件

如果使用配置文件，请将 sharding.configDB配置服务器副本集名称和副本集的至少一个节点设置为 <replSetName>/<host:port>格式。

[WARNING]

在绑定到非本地主机（例如可公开访问的）IP 地址之前，请确保您已保护集群免受未经授权的访问。至少，考虑启用身份验证和强化网络基础设施。

sharding:
  configDB: <configReplSetName>/cfg1.example.net:27019,cfg2.example.net:27019
net:
  bindIp: localhost,<hostname(s)|ip address(es)>

开始mongos指定--config 选项和配置文件的路径。

mongos --config <path-to-config>

此时，您的分片集群由 mongos和配置服务器组成。您现在可以使用mongosh.连接到分片集群

命令行

如果使用命令行参数启动 mongos并指定 --configdb、--bind_ip 和其他适合您的部署的选项。例如：

[WARNING]

在绑定到非本地主机（例如可公开访问的）IP 地址之前，请确保您已保护集群免受未经授权的访问。至少，考虑启用身份验证和强化网络基础设施。

mongos --configdb <configReplSetName>/cfg1.example.net:27019,cfg2.example.net:27019,cfg3.example.net:27019 --bind_ip localhost,<hostname(s)|ip address(es)>

包括适合您的部署的任何其他选项。

此时，您的分片集群由 mongos和配置服务器组成。您现在可以使用 mongosh 连接到分片集群。

连接到分片集群

连接mongosh到mongos。指定host和port在其mongos上运行：

mongosh --host <hostname> --port <port>

连接mongosh到 mongos后，继续执行下一过程以将分片添加到集群。

将分片添加到集群

在一个mongosh连接到的会话 mongos，使用sh.addShard()方法将每个分片添加到集群。

以下操作将单个分片副本集添加到集群：

sh.addShard( "<replSetName>/s1-mongo1.example.net:27018,s1-mongo2.example.net:27018,s1-mongo3.example.net:27018")

重复这些步骤，直到集群包含所有需要的分片。

分片集合

要分片集合，请连接mongosh并 mongos使用该sh.shardCollection()方法。

[NOTE]

分片和索引

如果集合已经包含数据，则必须在对集合进行分片之前创建支持分片键的索引。如果集合为空，MongoDB 会创建索引作为 sh.shardCollection().

MongoDB 提供了两种分片集合的策略：

散列分片使用单个字段的散列索引作为分片]键来跨分片集群对数据进行分区。
```
sh.shardCollection("<database>.<collection>", { <shard key field> : "hashed" } )
```
基于范围的分片可以使用多个字段作为片键，并将数据划分为由片键值确定的连续范围。
```
sh.shardCollection("<database>.<collection>", { <shard key field> : 1, ... } )
```

片键注意事项

您对分片键的选择会影响分片的效率，以及您利用某些分片功能（例如区域）的能力。

从 4.0 版开始，mongosh提供方法convertShardKeyToHashed()。此方法使用与散列索引相同的散列函数，可用于查看某个键的散列值。

[TIP]

也可以看看：

对于散列分片键，请参阅散列分片键

对于远程分片分片键，请参阅分片键选择

原文 - https://www.mongodb.com/docs/manual/tutorial/deploy-shard-cluster/

译者：陆文龙

部署分片集群

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