MongoDB 第三期：托管 MongoDB 存储服务

一、业务概述

1、简介

MongoDB是一个开源的、基于分布式的、面向文档存储的非关系型数据库。是非关系型数据库当中功能最丰富、最像关系数据库的。MongoDB由C++编写， MongoDB可以运行在Windows、unix、OSX、Solaris系统上，支持32位和64位应用，提供多种编程语言的驱动程序。旨在为WEB应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。MongoDB高性能、易部署、易使用，存储数据非常方便。MongoDB最大的特点是支持的查询语言非常强大，其语法有点类似于面向对象的查询语言，几乎可以实现类似关系数据库单表查询的绝大部分功能，而且还支持对数据建立索引。

2、架构

托管平台提供的MongoDB存储架构是三节点副本集的高可用架构，三个数据节点位于不同的物理服务器上，自动同步数据。Primary节点提供服务（一般情况），当Primary节点出现故障，系统自动从两个Secondary中选举新的Primary节点。特殊情况下，可开放一个Secondary节点提供读写分离的服务。

MongoDB复制集由一组Mongod实例（进程）组成，包含一个Primary节点和多个Secondary节点，MongoDB Driver（客户端）的所有数据都写入Primary，Secondary从Primary同步写入的数据，以保持复制集内所有成员存储相同的数据集，提供数据的高可用。

下图是一个托管平台提供的MongoDB复制集，包含1个Primary节点和2个Secondary节点。

二、业务特性

1、 高性能

【高并发读写】

MongoDB支持多线程，可充分利多核CPU的优势，有效的提高其读写性能。在千万级数据中，简单读操作的QPS的可达到15万/秒；简单写操作的QPS可达到5万/秒。在亿级数据中，简单读操作的QPS也能达到10万/秒。

【超强的压缩性】

托管平台提供的MongoDB服务，采用MongoDB-3.2版本（持续升级），采用Wired Tiger存储引擎，对于简单结构数据可达到65%左右的压缩，对于较复杂结构的数据压缩率也在50%左右，极大了减小了存储空间，降低了使用成本。

2、 高可用性

【容错性】

三副本架构拥有较高了容错能力，当Primary节点出现故障，系统自动从两个Secondary中选举新的Primary节点，业务完全无感知。与此同时利用另一个Secondary节点进行快恢复，可将替换节点恢复至最新状态。避免从冷备数据中恢复而导致的数据不一致问题。

【自动同步机制】

MongoDB副本集数据同步主要包含2个步骤：intial sync（全量同步）和replication（追同步源的oplog，即增量同步），保证了数据的主从副本间的一致性，为故障转移和读写分离提供了基础保障。

【隔离机制】

有效的控制业务对机器资源的使用，使得就算是多个实例混跑，也不会造成相互影响的恶性循坏，每个业务都能独占分配的资源。

3、 高可靠性

【完善的监控体系】

提供CPU利用率、内存使用率、主从状态、连接数、磁盘空间等实例信息实时监控和历史趋势统计信息，并且通过可视化图标的形式展示，便于开发和运维随时了解实例动态、定位故障以及根据业务发展趋势预先提供技术保障。

【自动备份和快恢复】

采用每天全量冷备、实时oplog备份、应急Secondary备份。有效防范因误操作等原因对业务数据造成不可逆的影响，提高容灾能力。

【专业的管理平台】

托管平台提供的MongoDB服务，采用专业的管理控制台。从业务的申请接入，到业务的日常维护（问题定位、实例重启、备份、数据恢复），以及业务的扩展，都提供专业的全面的、自助的、可控的管理平台。全面提升研发、运维效率。

业务申请地址： http://bianque.webdev.com/index.php?s=/home/index/mongoApply

4、 可扩展性

【支持弹性扩容】

MongoDB可以按需扩容，扩容过程方便快捷，不涉及物理机的迁移等重操作，出色平行扩容能力，也提高了资源的利用率。

【升级过程对用户透明】

定期对MongoDB的版本进行升级，使业务能第一时间享受到新特性带来的性能优化，同时升级过程对业务完全透明和无感，依赖较少，不影响业务的正常使用。

三、 应用场景

MongoDB存储服务具有其自身的特性和优势，在以下需求的业务场景中，使用该存储服务，能起到较好的效果：

• 海量数据的存储
• 高并发读写需求
• 异构数据混合存储
• 严格的读写分离需求