MongoDB架构图解

MongoDB架构图解本文截取了其文章中的几张重点架构示意图片进行简单描述。希望对大家有用。MongoDB数据文件内部结构MongoDB在数据存储上按命名空间来划分，一个collection是一个命名空间，一个索引也是一个命名空间同一个命名空间的数据被分成很多个Extent，Extent之间使用双向链表连接在每一个Extent中，保存了具体每一行的数据，这些数据也是通过双向链接连接的每一行数据存储空间不仅包括数据占用空间，还可能包含一部分附加空间，这使得在数据update变大后可以不移动位置索引以BTree结构实现相关阅读：《MongoDB数据文件内部结构》在MongoDB中实现事务众所周知，MongoDB只支持对单行记录的原子性修改，并不支持对多行数据的原子操作。但是通过上图中的变态操作，实际你也可以自己实现事务。其步骤如图所未：第1步：先记录一条事务记录，将要修改的多行记录的修改值写到里面，并设置其状态为init（如果这时候操作中断，那么在重新启动时，会判断到他处于init状态，从而将其保存的多行修改操作应用到具体的行上）第2步：然后更新具体要修改的行，将刚才写的事务记录的标识写到它的tran字段中第3步：将事务记录的状态从init变成pending（如果在这时候操作中断，那么在重新启动时，会判断到它的状态是pending的，这时候查看其所有对应的多条要修改的记录，如果其tran有值，那么就进行第4步，如果没值，说明第4步已经执行过了，直接将其状态从pending变成commited了就行）第4步：将需要修改的多条记录的相应值修改了，并且unset掉之前的tran字段第5步：将事务记录那一条的状态从pending变成commited，事务完成其实上面的步骤并不罕见，在支持事务的DBMS中，其事务原子性提交的保证大多都与上面类似。其实事务记录的tran那条记录，就类似于这些DBMS中的redolog一样。MongoDB数据同步上图是MongoDB采用ReplicaSets模式的同步流程红色箭头表示写操作写到Primary上，然后异步同步到多个Secondary上蓝色箭头表示读操作可以从Primary或Secondary任意一个上读各个Primary与Secondary之间一直保持心跳同步检测，用于判断ReplicaSets的状态分片机制MongoDB的分片是指定一个分片key来进行，数据按范围分成不同的chunk，每个chunk的大小有限制有多个分片节点保存这些chunk，每个节点保存一部分的chunk每一个分片节点都是一个ReplicaSets，这样保证数据的安全性当一个chunk超过其限制的最大体积时，会分裂成两个小的chunk当chunk在分片节点中分布不均衡时，会引发chunk迁移操作服务器角色上面讲了分片的标准，下面是具体在分片时的几种节点角色客户端访问路由节点mongos来进行数据读写config服务器保存了两个映射关系，一个是key值的区间对应哪一个chunk的映射关系，另一个是chunk存在哪一个分片节点的映射关系路由节点通过config服务器获取数据信息，通过这些信息，找到真正存放数据的分片节点进行对应操作路由节点还会在写操作时判断当前chunk是否超出限定大小，如果超出，就分列成两个chunk对于按分片key进行的查询和update操作来说，路由节点会查到具体的chunk然后再进行相关的工作对于不按分片key进行的查询和update操作来说，mongos会对所有下属节点发送请求然后再对返回结果进行合并