En los clústeres fragmentados, puedes crear zonas de datos particionados según la clave de partición. Puedes asociar cada zona con una o más particiones en el clúster. Una partición puede asociarse con cualquier número de zonas. En un clúster equilibrado, MongoDB migra fragmentos cubiertos por una zona solo a aquellos particiones asociados con la zona.
Tip
Al definir las zonas y sus rangos antes de fragmentar una colección vacía o inexistente, la operación de recopilación de fragmentos crea fragmentos para los rangos de zona definidos, así como fragmentos adicionales para cubrir todo el rango de valores de clave de fragmento, y realiza una distribución inicial de fragmentos basada en los rangos de zona. Esta creación y distribución inicial de fragmentos permite una configuración más rápida de la fragmentación por zonas. Tras la distribución inicial, el balanceador gestiona la distribución de fragmentos en adelante.
Consulte Zonas predefinidas y rangos de zonas para una colección vacía o inexistente para ver un ejemplo.
Este tutorial le muestra cómo segmentar datos utilizando zonas.
Considere los siguientes escenarios en los que puede ser necesario segmentar datos por aplicación o cliente:
Una base de datos que sirve para múltiples aplicaciones
Una base de datos que sirve a múltiples clientes
Una base de datos que requiere aislar rangos o subconjuntos de datos de la aplicación o del cliente
Una base de datos que requiere la asignación de recursos para rangos o subconjuntos de datos de aplicaciones o clientes
Este diagrama ilustra un clúster fragmentado que utiliza zonas para segmentar los datos según la aplicación o el cliente. Esto permite que los datos permanezcan aislados en particiones específicas. Además, cada partición puede tener una configuración específica de hardware para adaptarse a los requisitos de rendimiento de los datos almacenados en esa partición.
Scenario
Una aplicación rastrea la puntuación de un usuario junto con una client campo, almacenando puntuaciones en la base de datos gamify bajo la colección users. Cada valor posible de client requiere su propia zona para permitir la segmentación de datos. También permite al administrador optimizar el hardware para cada partición asociado a un client para mejorar el rendimiento y reducir costos.
Los siguientes documentos representan una vista parcial de dos usuarios:
{ "_id" : ObjectId("56f08c447fe58b2e96f595fa"), "client" : "robot", "userid" : 123, "high_score" : 181, ..., } { "_id" : ObjectId("56f08c447fe58b2e96f595fb"), "client" : "fruitos", "userid" : 456, "high_score" : 210, ..., }
clave de partición
La colección users utiliza el índice compuesto { client : 1, userid : 1 } como clave de partición.
El campo client en cada documento permite crear una zona para cada valor distinto de cliente.
El userid campo proporciona una cardinalidad alta y un componente de frecuencia baja a la clave del fragmento en relación country con.
Consulte Elegir una clave de partición para obtener instrucciones más generales sobre cómo seleccionar una clave de partición.
Arquitectura
La aplicación requiere agregar una partición a una zona asociada con un client específico.
La implementación del clúster fragmentado actualmente consta de cuatro fragmentos.
Zones
Para esta aplicación, hay dos zonas de clientes.
- Cliente robot ("robot")
- Esta zona representa todos los documentos donde
client : robot. - Cliente FruitOS ("fruitos")
- Esta zona representa todos los documentos donde
client : fruitos.
Operaciones de escritura
Con zonas, si un documento insertado o actualizado coincide con una zona configurada, solo se puede escribir en un fragmento dentro de esa zona.
MongoDB puede guardar documentos que no coinciden con una zona configurada en cualquier partición del clúster.
Nota
El comportamiento descrito anteriormente requiere que el clúster esté en un estado estable y que ningún fragmento esté violando una zona configurada. Consulta la siguiente sección sobre el balanceador para obtener más información.
Operaciones de lectura
MongoDB puede enrutar consultas a un fragmento específico si la consulta incluye al menos el campo client.
Por ejemplo, MongoDB puede intentar una operación de lectura específica en la siguiente consulta:
chatDB = db.getSiblingDB("gamify") chatDB.users.find( { "client" : "robot" , "userid" : "123" } )
Las consultas sin el campo client realizan operaciones de difusión.
Balanceador
El balanceador migra los fragmentos a la partición apropiada cumpliendo cualquier zona configurada. Hasta la migración, las particiones pueden contener fragmentos que violan las zonas configuradas. Una vez que se complete el equilibrio, las particiones solo deberían contener fragmentos cuyos rangos no violen sus zonas asignadas.
Agregar o remover zonas o rangos de zonas puede provocar migraciones de fragmentos. Dependiendo del tamaño de tu conjunto de datos y de la cantidad de fragmentos que una zona o rango de zonas afecte, estas migraciones podrían afectar el rendimiento del clúster. Considera ejecutar tu balanceador durante ventanas programadas específicas. Consulta Programar la Ventana de Balance para un tutorial sobre cómo configurar una ventana de programación.
Seguridad
Para los clústeres fragmentados que se ejecutan clusterManager con admin control de acceso basado en roles en implementaciones autoadministradas, autentíquese como un usuario con al menos el rol en la base de datos.
Procedimiento
Debe estar conectado a un mongos asociado al clúster de destino para continuar. No puede crear zonas o rangos de zonas mediante la conexión directa a una partición.
Desactivar el balanceador
El balanceador debe estar deshabilitado en todo el clúster compartido para asegurar que no ocurran migraciones mientras se configuran las nuevas zonas.
Utiliza sh.stopBalancer() para detener el balanceador del clúster.
sh.stopBalancer()
Utiliza sh.isBalancerRunning() para comprobar si el proceso de balanceador está en ejecución actualmente. Espere a que finalicen las rondas de equilibrado actuales antes de continuar.
Añade cada fragmento a la zona apropiada
Agregue shard0000 a la zona robot.
sh.addShardTag("shard0000", "robot")
Agregue shard0001 a la zona robot.
sh.addShardTag("shard0001", "robot")
Agregue shard0002 a la zona fruitos.
sh.addShardTag("shard0002", "fruitos")
Agregue shard0003 a la zona fruitos.
sh.addShardTag("shard0003", "fruitos")
Ejecuta sh.status() para revisar la zona configurada para el clúster sharded.
Define los rangos para cada zona
Define el rango para el cliente robot y asócialo a la zona robot usando el método sh.addTagRange().
Este método requiere:
El espacio de nombres completo de la colección de destino
El límite inferior inclusivo del rango
El límite superior exclusivo del rango
El nombre de la zona
sh.addTagRange( "gamify.users", { "client" : "robot", "userid" : MinKey }, { "client" : "robot", "userid" : MaxKey }, "robot" )
Define el rango para el cliente fruitos y asócialo a la zona fruitos usando el método sh.addTagRange().
Este método requiere:
El espacio de nombres completo de la colección de destino
El límite inferior inclusivo del rango
El límite superior exclusivo del rango
El nombre de la zona
sh.addTagRange( "gamify.users", { "client" : "fruitos", "userid" : MinKey }, { "client" : "fruitos", "userid" : MaxKey }, "fruitos" )
Los valores MinKey y MaxKey son valores reservados especiales para comparaciones. MinKey siempre se compara como menor que cualquier otro valor posible, mientras que MaxKey siempre se compara como superior a cualquier otro valor posible. Los rangos configurados capturan a todos los usuarios por cada client.
Habilitar el balanceador
Vuelva a habilitar el balanceador para rebalancear el clúster.
Use sh.enableBalancing(), especificando el namespace de la colección, para iniciar el balanceador.
sh.enableBalancing("chat.message")
Utiliza sh.isBalancerRunning() para comprobar si el proceso del balanceador se está ejecutando actualmente.
Revisar los cambios
La próxima vez que se ejecute el balanceador, migrará los datos a través de los fragmentos respetando las zonas configuradas.
Una vez que se complete el balanceo, las particiones en la zona robot sólo contendrán documentos con client : robot, mientras que las particiones en la zona fruitos sólo contendrán documentos con client : fruitos.
Puede confirmar la distribución de los fragmentos ejecutando sh.status().