MongoDB分片原理及架构详解

什么是MongoDB分片

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MongoDB分片是指将数据库拆分成多份，把它们分散到不同的机器上，从而实现不需要功能强大的服务器就可以存储更多的数据和处理更多的请求。

MongoDB分片的基本思想就是将集合切分成小块，这些块分散到若干分片里面，每个分片只负责总数据的一部分。

对于应用程序来说，不必知道哪个分片对应哪些数据，甚至不需要知道数据已经被分片。当应用程序查询数据时，只需要连接一个前置路由即可。这个前置路由通过查询配置服务器获取数据所在的目标分片，从而获取目标数据。

MongoDB分片的目的

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高数据量和吞吐量的数据库应用会对单机的性能造成较大压力，大的查询量会将单机的CPU耗尽，大的数据量对单机的存储压力较大，最终会耗尽系统的内存而将压力转移到磁盘IO上。

为了解决这些问题，有两个基本的方法: 垂直扩展和水平扩展。

垂直扩展：增加更多的CPU和存储资源来扩展容量。

水平扩展：将数据集分布在多个服务器上，水平扩展即分片。

分片为应对高吞吐量与大数据量提供了方法。使用分片减少了每个分片需要处理的请求数，因此，通过水平扩展，集群可以提高自己的存储容量和吞吐量。举例来说，当插入一条数据时，应用只需要访问存储这条数据的