MongoDB的副本集(Replica Set)一方面解决了数据的备份和数据的可靠性问题，另一方面也提升了数据的读写性能。MongoDB分片(Sharding)则解决了数据的扩容问题，MongoDB作为云计算时代的分布式数据库，大容量数据存储，高效并发的数据存取，自动容错等是MongoDB的关键指标。
本篇介绍MongoDB的切片(Sharding)
1.何时需要分片
1)数据量非常大，单个磁盘无法完成存储，例如SNS数据等
2)单台服务器不能满足高并发写操作的性能要求(副本集仅仅允许有一台服务器)
3)MongoDB是内存数据库和文件数据库，如果要尽可能的提升读写操作，最好是把尽可能多的数据存放到内存，这就要求内存足够大，为了获取尽可能多的内存，就使用尽可能多的物理服务器
2.创建分片的步骤
1)创建配置服务器
2)创建路由服务器,创建时需要指定链接的配置服务器，也就是路由器需要链接到配置服务器上
3)创建2个或者多个分片服务器(运行Mongo实例),这里使用两台服务器27010和27011
4)针对路由服务器，执行命令将多个集群添加分片(27010,27011)
db.runCommand({"addshard":"127.0.0.1:27010","allowLocal":true});
db.runCommand({"addshard":"127.0.0.1:27011","allowLocal":true});
3.创建分片
3.1创建配置服务器
dbpath=/home/tom/development/mongoshard/configServer port=28000 bind_ip=127.0.0.1
启动配置服务器：mongod --config configServer.conf
3.2 创建路由服务器
port=28001 configdb=127.0.0.1:28000
启动路由服务器：mongos --config router.conf
3.3 配置两台分片服务器
dbpath=/home/tom/development/mongoshard/shard1 bind_ip=127.0.0.1 port=27010
dbpath=/home/tom/development/mongoshard/shard2 bind_ip=127.0.0.1 port=27011
3.4 关联分片服务器和路由服务器
1) 启动配置服务器，路由服务器和两台切片服务器
2) 打开链接到路由服务器的Javascript Shell命令行终端 mongo 127.0.0.1:28001/admin
3) 在命令行终端执行命令，将两台服务器加入到集群中
db.runCommand({"addshard":"127.0.0.1:27010","allowLocal":true});
db.runCommand({"addshard":"127.0.0.1:27011","allowLocal":true});
成功则显示结果：{ "shardAdded" : "shard0000", "ok" : 1 }和{ "shardAdded" : "shard0001", "ok" : 1 }
在执行db.runCommand之前，不能做任何的数据库操作语句，例如use admin等。
4) 打开数据库foolbar的分片功能(此时分片服务器上还没有创建foolbar数据库，待会儿创建)
db.runCommand({"enablesharding":"foolbar"});
5) 打开数据库集合的分片功能（使用mongoDB默认的分别算法，按照key进行分片）
db.runCommand({"shardcollection":"foolbar.persons","key":{"_id":1}});
6) 完成上面的步骤，则分片集群建立完成
4. 分片测试
4.1 在针对路由服务器的Javascript Shell客户端，切换到foolbar数据库 use foolbar
4.2 定义如下的Javascript方法，循环加入10000条文档-(首先在命令行中执行下面的语句以创建add()函数，然后执行add()函数以完成数据的插入)
function add() {
for (var i = 0; i< 10000; i++) {
db.persons.insert({"name:":"tom"+i, "age": i});
}
}
4.3 完成数据插入后，调用db.persons.find().count()察看插入的数据条数，结果显示10000条
4.4 察看每个分片服务器上每个persons文档的个数
4.4.1 10000条文档的测试结果
链接到shard1: mongo 127.0.0.1:27010/admin
use foolbar
db.persons.find().count()
>>>10000
链接到shard2: mongo 127.0.0.1:27011/admin
use foolbar
db.persons.find().count()
>>>0结果显示，所有的数据都存在于第一个分片上，这是不能接受的，只有加大数据量了！
4.4.2 1000000条文档的测试结果
链接到路由服务器:mongo 127.0.0.1:28001/admin
执行如下命令：
function add() {
for (var i = 0; i< 1000000; i++) {
db.persons.insert({"name:":"tom"+i, "age": i});
}
}
第一台和第二台的数据分布情况
tom$ mongo 127.0.0.1:27010/admin MongoDB shell version: 2.4.10 connecting to: 127.0.0.1:27010/admin > use foolbar switched to db foolbar > db.persons.find().count(); 640957 > exit tom$ mongo 127.0.0.1:27011/admin MongoDB shell version: 2.4.10 connecting to: 127.0.0.1:27011/admin > use foolbar switched to db foolbar > db.persons.find().count(); 369043 > exit
5.察看分片情况
tom$ mongo 127.0.0.1:28001/admin
MongoDB shell version: 2.4.10
connecting to: 127.0.0.1:28001/admin
mongos> db.printShardingStatus();
--- Sharding Status ---
sharding version: {
"_id" : 1,
"version" : 3,
"minCompatibleVersion" : 3,
"currentVersion" : 4,
"clusterId" : ObjectId("53e23314e0892adc5cc089bc")
}
shards:
{ "_id" : "shard0000", "host" : "127.0.0.1:27010" }
{ "_id" : "shard0001", "host" : "127.0.0.1:27011" }
databases:
{ "_id" : "admin", "partitioned" : false, "primary" : "config" }
{ "_id" : "foolbar", "partitioned" : true, "primary" : "shard0000" }
foolbar.persons
shard key: { "_id" : 1 }
chunks:
shard0000 3
shard0001 3
{ "_id" : { "$minKey" : 1 } } -->> { "_id" : ObjectId("53e24069e92ed4a015b75957") } on : shard0000 Timestamp(5, 0)
{ "_id" : ObjectId("53e24069e92ed4a015b75957") } -->> { "_id" : ObjectId("53e2446d1db30c2efea0b7d0") } on : shard0001 Timestamp(5, 1)
{ "_id" : ObjectId("53e2446d1db30c2efea0b7d0") } -->> { "_id" : ObjectId("53e244861db30c2efea5af7c") } on : shard0000 Timestamp(4, 1)
{ "_id" : ObjectId("53e244861db30c2efea5af7c") } -->> { "_id" : ObjectId("53e2449d1db30c2efeaa7f8d") } on : shard0000 Timestamp(3, 2)
{ "_id" : ObjectId("53e2449d1db30c2efeaa7f8d") } -->> { "_id" : ObjectId("53e244b51db30c2efeaf683b") } on : shard0001 Timestamp(4, 2)
{ "_id" : ObjectId("53e244b51db30c2efeaf683b") } -->> { "_id" : { "$maxKey" : 1 } } on : shard0001 Timestamp(4, 3)