Шардирование коллекций MongoDB

Шардирование кластера Managed Service for MongoDB происходит с автоматическим созданием служебных хостов, которые тарифицируются отдельно от основных хостов СУБД:

• либо MONGOS и MONGOCFG,
• либо MONGOINFRA.

Шардирование коллекций имеет смысл, когда распределение по шардам поможет существенно улучшить производительность СУБД или доступность данных. Для повышения доступности каждый шард рекомендуется составлять из 3 и более хостов БД.

Удобство в работе и фактическое улучшение производительности сильно зависят от выбора ключа шардирования: данные коллекции должны быть логично распределены по шардам, а данные разных шардов не должны быть связаны между собой.

Распределять по шардам стоит:

• Данные значительного объема: задуматься стоит при объеме коллекции от 200 ГБ.
• Коллекции с неоднородным содержанием: например, данные можно четко разделить на часто и редко запрашиваемые.
• Коллекции с высокими требованиями к скорости чтения и записи данных: шардирование поможет распределить нагрузку по хостам, чтобы обойти технические ограничения.

Подробнее о концепции шардирования читайте в разделе Шардирование в Managed Service for MongoDB.

Как включить шардирование коллекций

1. Включите шардирование для кластера.

2. Подключитесь к хосту MONGOS или MONGOINFRA с помощью CLI mongosh и включите шардирование:

   sh.enableSharding("<имя базы>")
   

   Тип хоста можно запросить со списком хостов в кластере.

3. Задайте индекс в шардированной коллекции:

   db.getSiblingDB("<имя базы>").<имя коллекции>.createIndex( { "<индекс>": <тип индекса> } )
   

4. Включите шардирование коллекции:

   sh.shardCollection( "<имя базы>.<коллекция>", { "<индекс>": <тип индекса> } )
   

   Подробное описание команды shardCollection см. в документации MongoDB.

5. Переключите приложения, которые используют вашу базу данных, на использование исключительно хостов MONGOS или MONGOINFRA.

Шардирование разнородных данных

Если коллекция состоит из документов с разнородными типами данных, шарды лучше формировать по значениям ключа _id одинакового типа, пользуясь механизмом Type Bracketing. Тогда распределение по шардам и поиск документов выполняется быстрее, чем с разнотипными значениями _id.

Ссылки по теме

Документация MongoDB рассказывает о решениях проблем шардирования:

• О механизме шардирования в общем: Sharding.
• О выборе ключа шардирования и стратегиях шардирования: Shard Keys.

Пример шардирования

Допустим, у вас уже есть кластер Managed Service for MongoDB с шардами и базой данных billing. Необходимо включить шардирование для коллекций payment и addresses. Для примера в качестве ключа шардирования используется хэш индекса для payment и значение поля addresses.

Последовательность операций:

1. Подключитесь к базе billing. У пользователя, от имени которого вы подключаетесь к базе, должна быть роль mdbShardingManager в базе данных admin.

2. Включите шардирование для базы billing:

   sh.enableSharding("billing")
   

3. Определите индекс в шардированной коллекции:

   db.payments.ensureIndex( { "_id": "hashed" } )
   

4. Создайте необходимое количество шардов в консоли управления.

5. Задайте шардирование для коллекции с учетом ее пространства имен:

   sh.shardCollection( "billing.payments", { "_id": "hashed" } )
   

После этого шардирование будет включено и настроено. Чтобы убедиться в этом, попробуйте вывести список доступных шардов с помощью команды sh.status().