圖解MongoDB原理

MongoDB是一款非常常用的面向文檔型非關聯式資料庫，主要應用在微博、部落格、IM等的訊息儲存業務中，由於儲存的資料與金融等行業比起來並不是那麼重要，而且對事務也沒什麼要求，所以在這種情境下，MongoDB要比關係型資料庫更適合，因為傳統的關係型資料庫的每次操作都會有ACK，而MongoDB的設計去掉了這個步驟，大大提高了儲存的效能，而且MongoDB的設計考慮了裝置故障經常出現的情境，所以在設計時就做了容災和容錯移轉方面方案。
MongoDB複（副）本集與分區：
每個複（副）本集中儲存的資料是相同的，相當於主備方式的資料冗餘，目的是為了容災。

分區是為了資料的拓展，按照片鍵進行結點劃分，資料根據片鍵儲存到對應的伺服器上。

MongoDB部署方案

MongoDB的叢集部署方案中有三類角色：實際資料存放區結點、設定檔儲存結點和路由接入結點。 串連的用戶端直接與路由結點相連，從配置結點上查詢資料，根據查詢結果到實際的儲存結點上查詢和儲存資料。MongoDB的部署方案有單機部署、複本集（主備）部署、分區部署、複本集與分區混合部署。

混合的部署方式如圖：

混合部署方式下向MongoDB寫資料的流程如圖：

混合部署方式下讀MongoDB裡的資料流程如圖：

對於複本集，又有主和從兩種角色，寫資料和讀資料也是不同，寫資料的過程是唯寫到主結點中，由主結點以非同步方式同步到從結點中：

而讀資料則只要從任一結點中讀取，具體到哪個結點讀取是可以指定的：

對於MongoDB的分區，假設我們以某一索引鍵（ID）為片鍵，ID的區間[0,50]，劃分成5個chunk，分別儲存到3個片伺服器中，如圖所示：

假如資料量很大，需要增加片伺服器時可以只要移動chunk來均分資料即可。

配置結點：

儲存設定檔的伺服器其實儲存的是片鍵與chunk以及chunk與server的映射關係，用上面的資料表示的配置結點儲存的資料模型如圖：

路由結點：

路由角色的結點在分區的情況下起到負載平衡的作用。

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