MongoDB Sharding

Sharding

Sharding é o processo de armazenamento de registros de dados em várias máquinas e é a abordagem do MongoDB para atender as demandas de crescimento de dados. À medida que o tamanho dos dados aumenta, uma única máquina pode não ser suficiente para armazenar os dados, nem fornecer uma leitura e gravação com rendimento aceitável. O Sharding resolve o problema com escala horizontal. Com sharding, você adiciona mais máquinas para suportar o crescimento de dados e as demandas de operações de leitura e escrita.

Por que Sharding?

• Na replicação todas as gravações são feitas no nó principal (Master)


• Consultas sensíveis à latência continuam sendo feitas no nó principal


• Conjunto de réplicas possuem limitações de 12 nós


• A memória pode não ser suficiente quando o dataset ativo for muito grande


• Disco local não possui espaço suficiente


• A escala vertical é muito cara

Sharding no MongoDB

No diagrama acima, existem três componentes principais que são descritos abaixo:

• Shards: Shards (fragmentos) são usados ​​para armazenar dados. Eles fornecem alta disponibilidade e consistência dos dados. Em um ambiente de produção cada fragmento é um conjunto de réplicas separado.


• Config Servers: Config Servers armazenam os metadados do cluster. Estes dados contém um mapeamento dos dados do conjunto de cluster para os shards. O roteador consulta e usa os metadados para direcionar operações de shards específicos. Em um ambiente de produção,  Sharded Clusters possuem exatamente 3 servidores de configuração.


• Query Routers: Query Routers são basicamente mongos instances que fazem a interface com os aplicativos clients e operações diretas com o shard apropriado. Os processos de consulta e de roteamento visa operações para os shards e retornar resultados para os clients. Um  Sharded Cluster pode conter mais do que um roteador de consulta ( Query Router) para dividir a carga de solicitações do client. Um client envia as solicitações para um roteador consulta. Geralmente um Sharded Cluster possue muitos roteadores consulta.