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Pay it forword - 我并不觉的自豪,我所尝试的事情都失败了······习惯原本生活的人不容易改变,就算现状很糟,他们也很难改变,在过程中,他们还是放弃了······他们一放弃,大家就都是输家······让爱传出去,很困难,也无法预料,人们需要更细心的观察别人,要随时注意才能保护别人,因为他们未必知道自己要什么·····
本文图片来自 Ricky Ho 的博文 MongoDB 构架MongoDB Architecture),这是个一听就感觉很宽泛的话题,但是作者在文章中确实对 MongoDB 由内至外的架构进行了剖析。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

  1. 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
  2. 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
  3. 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
  4. 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
  5. 索引以 BTree 结构实现
  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 Replica Sets 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 Replica Sets 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 Replica Sets,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

        更多详细内容请看原文:MongoDB Architecture

 

posted on 2012-12-19 11:52 小果子 阅读(412) 评论(0)  编辑 收藏 引用 所属分类: 学习笔记SQL开源

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