云原生時代的MongoDB架構(gòu)介紹

1、云原生時代的MongoDB架構(gòu)介紹MongoDB兼容云數(shù)據(jù)庫服務自建MongoDB云上MongoDB方案選擇自建MongoDB典型部署架構(gòu)mongos節(jié)點提供接入和路由，提供Sharding能 力Shard節(jié)點Share-Nothing模式，支持水平擴展Shard支持一主多從，通過主從復制實現(xiàn)多副 本，提供高可用和讀擴展能力mongosmongos mongosshard (secondary)shard (primary) mongodLocal FSLocal DiskmongodLocal FSLocal Diskshard (secondary)shard (primary)mongo

2、dLocal FSLocal DiskmongodLocal FSLocal DiskMongoDB云數(shù)據(jù)庫典型部署架構(gòu)云硬盤替代本地硬盤，發(fā)揮云計算優(yōu)勢，實現(xiàn)存儲容量快 速擴展提供一站式的部署、管理、運維能力，大幅減輕DBA的工 作負擔mongosmongos mongosshard (secondary)shard (primary) mongod本地文件系統(tǒng)云硬盤mongod本地文件系統(tǒng)云硬盤shard (secondary)shard (primary)mongod本地文件系統(tǒng)云硬盤mongod本地文件系統(tǒng)云硬盤服務可用性支持同城單/三可用區(qū)的高可用性容災。支持構(gòu)建異地容災實例。數(shù)據(jù)可

3、靠性存儲層三副本；跨AZ部署安全性事前防護：DDoS攻擊防護、自動修復各種數(shù)據(jù)庫安全 漏洞、白名單控制訪問、VPC網(wǎng)絡隔離。事中保護：SSL加密、透明數(shù)據(jù)加密。事后審計：數(shù)據(jù)庫日志審計。備份恢復支持物理備份和邏輯備份，備份效率提升3倍。支持庫表級恢復。運維成本無需投入額外運維成本。支持秒級性能監(jiān)控和CloudDBA智能診斷。部署/擴容即時開通，彈性擴容。MongoDB云數(shù)據(jù)庫是否能做得更好？更敏捷的彈性更高的性能更高的系統(tǒng)可用性更好的數(shù)據(jù)可靠性更低的使用成本更穩(wěn)定的時延寫壓力下主從同步存在oplog窗口溢出問 題缺省writeconcern配置存在的數(shù)據(jù)的不一致風險擴容階段數(shù)據(jù)balance耗

4、時長Balance期間數(shù)據(jù)庫訪問的性能抖動云硬盤自帶多副本，與mongo層主從節(jié)點形成兩層的存儲冗余主從切換可能導致Primary節(jié)點數(shù)據(jù) Rollback。AWS和Azure上的MongoDBAWS DocumentDBAzure CosmosDB for MongoDB API適用于 MongoDB、 Cassandra、 SQL、Gremlin、Etcd 和Table 的協(xié)議兼容 API大規(guī)?？蓴U展：無限彈性可伸縮性，可滿足容量需求，并且只 需對所需的吞吐量和存儲付費全球分布：具有透明多主數(shù)據(jù)庫復制和五個定義完善的一致性選擇的統(tǒng)包全球性分布SLA：99% 的情況下低至個位數(shù)的毫秒級延遲和

5、 99.999% 的高 可用性，無論規(guī)模大小，都由 SLA 提供支持華為云GeminiDB for MongoDB API多模接口兼容MongoDB、Redis、 Cassandra、InfluxDB接口計算存儲分離分鐘級節(jié)點擴容 秒級存儲擴容Active-Active分布式架構(gòu)N-1個節(jié)點故障容忍海量數(shù)據(jù)單套實例最大100TB高性能性能數(shù)倍于社區(qū)版高可靠分鐘級備份恢復 數(shù)據(jù)強一致性010204030506華為云GeminiDB for MongoDB計算存儲分離架構(gòu)Storage Pool計算和存儲解耦，多副本下沉到存儲計算節(jié)點無狀態(tài)，擴縮容無數(shù)據(jù)遷移計算全負荷分擔，提升性能和可靠性企業(yè)級存

6、儲可靠性，跨AZ強一致超低時延跨網(wǎng)絡數(shù)據(jù)訪問proxyproxy proxyshard (primary)shard (primary) db nodedb nodeshard (primary)db node用戶態(tài)共享文件系統(tǒng)Gemini FSGemini FSGemini FSMongosMongosMongosMongosGeminiDB for MongoDB API 集群模式ConfigMongosConfigShard MongosShardShardSharing Storage PoolShard EVSEVSEVSShard EVS EVS EVSApplicationDri

7、versApplicationDrivers計算節(jié)點全負荷分擔，可靠性和性能倍增GeminiDB for MongoDB API 副本集模式PrimarySecondarySecondarySharing Storage PoolApplicationApplicationDriversDriversPrimarySecondarySecondary EVS EVS EVS主從同步卸載到存儲，徹底解決主從一致性問題，主節(jié)點寫性能提升30%+30.0025.0020.0015.0010.005.000.00140001200010000800060004000200000:05:001:30:0

8、02:55:004:20:005:45:007:10:008:35:0010:00:0011:25:0012:50:0014:15:0015:40:0017:05:0018:30:0019:55:0021:20:0022:45:000:10:001:35:003:00:004:25:005:50:007:15:008:40:00LATENCYOPSTIME(5分鐘統(tǒng)計粒度)2分片 擴容到 4分片OPSLatency擴容耗時 十小時級8.007.006.005.004.003.002.001.000.002200020000180001600014000120001000080000:00:10

9、0:00:300:00:500:01:100:01:300:01:500:02:100:02:300:02:500:03:100:03:300:03:500:04:100:04:300:04:500:05:100:05:300:05:50LATENCYOPS2節(jié)點 擴容到 4節(jié)點TIME(10秒統(tǒng)計粒度)OPSLatency擴容耗時 分鐘級華為云GeminiDB社區(qū)自建擴容遷移更敏捷彈性：分鐘級節(jié)點擴縮容更高性能：同部署規(guī)模3倍寫性能提升華為云GeminiDB社區(qū)自建MongoDB100% lnsert90% Insert10% Read50% Update50% Read5% Update9

10、5% Read100% Read客戶案例每秒近百萬并發(fā)查詢，響 應及時業(yè)務持續(xù)穩(wěn)定運行同等并發(fā)相比基于ECS自 建或者開源服務化的方案 三倍以上寫性能提升Shard 1Shard 2Shard 3Shard 4Shard 5Shard 6Shard 1Shard 2Shard 3Primary NodeSecondary NodeSecondary NodePrimary NodeSecondary NodeSecondary NodePrimary NodeSecondary NodeSecondary NodePrimary NodePrimary NodePrimary NodePrim

11、ary NodePrimary NodePrimary NodeDFV Storage Pool主從節(jié)點之間互為備份所有節(jié)點全互為備份 所有節(jié)點全互為冗余副本集節(jié)點間提供冗余更高可用性：容忍更多節(jié)點故障Shard 1Shard 2Shard 3Shard 4Shard 5Shard 6Shard 1Shard 2Shard 3Primary NodeSecondary NodeSecondary NodeSecondary NodeSecondary NodeSecondary NodePrimary NodeSecondary NodeSecondary NodePrimary NodePr

12、imary NodePrimary NodePrimary NodePrimary NodePrimary NodeDFV Storage Pool主從節(jié)點之間互為備份所有節(jié)點全互為備份 所有節(jié)點全互為冗余副本集節(jié)點間提供冗余更高可用性：容忍更多節(jié)點故障存儲層節(jié)點故障，分鐘級分布式副本重建，業(yè)務無感數(shù)據(jù)庫節(jié)點故障，小時級副本重建Shard 1Shard 2Shard 3Primary NodeSecondary NodeSecondary NodePrimary NodeSecondary NodeSecondary NodePrimary NodeSecondary NodeSecondary Node更高可靠性：TB級數(shù)據(jù)分鐘級副本重建云原生MongoDB，到此為止？Serverless：應用開發(fā)者無須關注Server的存在，只需要API的使用Serverless：可量化的SLA承諾更穩(wěn)定的時延更高的可用性更低的使用成本更敏捷的彈性MongoDB Serverless的策略選擇Amazon Aurora Serverless兼容性好；無須邏輯多租；實現(xiàn)難度低Azure Cosmos DB精細的彈性計費粒度；邏輯多租；實現(xiàn)難度高DDS社區(qū)版 for MongoDB 3.4 兼容GeminiDB for MongoD