對(duì) IOT 企業(yè)而言，IT 架構(gòu)升級(jí)幾乎是每個(gè)發(fā)展階段都繞不開(kāi)的坎。當(dāng)公司飛速發(fā)展，在線業(yè)務(wù)迅猛增長(zhǎng)，服務(wù)架構(gòu)一次次承載沖擊，高性能需求下，巨額成本也相伴而生。要處理翻倍的并發(fā)業(yè)務(wù)，接入層、后端的計(jì)算能力均需要加強(qiáng)，相應(yīng)的緩存 IO 并發(fā)壓力也只增不減。如何節(jié)省成本保持性能？其實(shí)關(guān)鍵點(diǎn)在于***層的數(shù)據(jù)庫(kù)上。

得益于靈活的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和強(qiáng)大的集群擴(kuò)展能力，文檔數(shù)據(jù)庫(kù) MongoDB 分片集群架構(gòu)常被選擇作為發(fā)展中 IOT 企業(yè)的后端數(shù)據(jù)庫(kù)。

傳統(tǒng) MongoDB 分片集群是典型的分布式架構(gòu)，每個(gè)分片需要三個(gè)節(jié)點(diǎn)（Secondary）組成一個(gè)副本集提供多副本冗余。不但配置服務(wù)器（Config Server）需要耗費(fèi)三個(gè)節(jié)點(diǎn)，而且每個(gè)分片（Shard Server）也都需要三個(gè)節(jié)點(diǎn)，且只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)能寫(xiě)入。

傳統(tǒng) MongoDB 架構(gòu)圖

MongoDB 副本集基于 Raft 分布式一致性協(xié)議，其中包含了節(jié)點(diǎn)主備間選舉、數(shù)據(jù)同步、Log 追加等技術(shù)細(xì)節(jié)，可以說(shuō)是根正苗紅。該架構(gòu)優(yōu)勢(shì)明顯：自動(dòng)故障接管、數(shù)據(jù)三副本冗余，最重要的是穩(wěn)定和可靠。因此對(duì)一般 DBA 而言，這種“祖?zhèn)?rdquo;架構(gòu)，輕易根本不敢動(dòng)。

然而，MongoDB 副本集架構(gòu)也決定了其幾乎先天的缺陷：提供三副本存儲(chǔ)的同時(shí)，只有單節(jié)點(diǎn)可寫(xiě)，浪費(fèi)了兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的計(jì)算能力。

那么，華為云近期推出的 MongoDB 社區(qū)增強(qiáng)版，是如何優(yōu)化這祖?zhèn)骷軜?gòu)，將性能大幅提升的呢？

華為云 MongoDB 社區(qū)增強(qiáng)版關(guān)鍵技術(shù)

華為云 MongoDB 社區(qū)增強(qiáng)版帶著優(yōu)化傳統(tǒng)架構(gòu)、將性?xún)r(jià)比提升到***的使命而生，保持三副本存儲(chǔ)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)提供讀寫(xiě)能力，計(jì)算資源不浪費(fèi)。其中的關(guān)鍵技術(shù)在業(yè)界更是處于領(lǐng)先地位。

放棄復(fù)制集，解放所有節(jié)點(diǎn)

華為 MongoDB 社區(qū)增強(qiáng)版將所有分片節(jié)點(diǎn)升級(jí)為 primary 提供讀寫(xiě)能力，這樣相較復(fù)制集的相同成本的計(jì)算節(jié)點(diǎn)，提供了三倍的計(jì)算能力。

摒棄 “老傳統(tǒng)“，節(jié)省了計(jì)算資源，那么如何保證數(shù)據(jù)的三副本？

存儲(chǔ)計(jì)算分離，副本卸載到存儲(chǔ)

在傳統(tǒng)集群計(jì)算存儲(chǔ)混合部署的方式中，我們期望越少的數(shù)據(jù)遷移以獲得更高的資源利用率。然而在帶寬不再稀缺，磁盤(pán)計(jì)算能力不斷提升的今天，混合部署帶來(lái)的木桶效應(yīng)也相對(duì)明顯，造成了集群資源的浪費(fèi)。

華為云 MongoDB 社區(qū)增強(qiáng)版將存儲(chǔ)與計(jì)算分離，存儲(chǔ)層作三副本冗余，既保障了數(shù)據(jù)容災(zāi)的能力，又節(jié)省了計(jì)算成本。

做到三副本冗余，節(jié)省了計(jì)算資源，還需要有故障接管的能力。

打破副本集，所有Shard Server相互扶持

三節(jié)點(diǎn)副本集中出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)故障，會(huì)重新選出領(lǐng)導(dǎo)，領(lǐng)導(dǎo)副本集。當(dāng)副本集中出現(xiàn)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)故障，整個(gè)副本集將無(wú)法工作。

華為云 MongoDB 社區(qū)增強(qiáng)版節(jié)點(diǎn)間沒(méi)有副本集主備關(guān)系，當(dāng)一個(gè) Shard Server 出現(xiàn)故障，其他 Shard Server會(huì)接管它的數(shù)據(jù)。

由于存儲(chǔ)層數(shù)據(jù)共享，接管業(yè)務(wù)不需要遷移數(shù)據(jù)，只需要計(jì)算層節(jié)點(diǎn)從存儲(chǔ)層加載對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)即可。相比副本集中故障兩個(gè)節(jié)點(diǎn)就無(wú)法工作，MongoDB 社區(qū)增強(qiáng)版集群在計(jì)算能力允許的情況下，可以容忍 N-1 個(gè)節(jié)點(diǎn)故障。

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