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网易蜂巢(云计算基础服务)MongoDB服务重磅来袭

叁叁肆2018-10-18 17:00

此文已由作者温正湖授权网易云社区发布。

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MongoDB是目前最为流行的NoSQL数据库,在2017年1月新鲜出炉的数据库权威排行榜上,MongoDB超越PostgreSQL,重回第四宝座,是前五中唯一的NoSQL数据库,遥遥领先其他NoSQL数据库。

MongoDB官方调查得出结论:“MongoDB is generally a good fit for 60%-80% of the applications you may be building today.”。为什么MongoDB能够如此通用且受欢迎?原因在于MongoDB既有关系型数据库的强大查询功能、强一致性和丰富索引功能的优点,同时又具备NoSQL数据库灵活的数据模式(JSON-Style)、更好的扩展性和更高的性能。MongoDB集关系型数据库和NoSQL数据库的精华于一身。

首先,MongoDB具有灵活动态的文档模型(schema-free, document-oriented):MongoDB是文档型的NoSQL数据库,数据以文档的形式在MongoDB中保存,文档实际上就是一个个JSON/BSON字符串,非常直观易懂主流的计算机语言如Java、Python等对JSON都有很好的支持;

其次,提供了基于复制集(Replica Set)的高可用框架:复制集提供领先的服务高可用和读写负载均衡方案,新节点加入到复制集中会自动进行数据初始同步(Initial Sync),无需人工干预;若复制集的Primary节点宕机,MongoDB会自动进行主从切换,在大多数节点在线的情况下,自动地快速选出新的Primary并恢复写服务,同样无需人工干预;

再次,提供了数据在线水平扩展机制(Sharding):Sharding提供了完善的业务数据和负载水平扩展的机制,每个shard都保存业务的一部分数据,shard可以配置为复制集,确保shard上数据的高可用性。相比复制集,sharding在部署和管理上都复杂很多,只有当业务的数据量达到单个复制集无法支撑、或者业务的负载超过了复制集的服务能力的时候,才需将复制集平滑升级为Sharding。

此外,MongoDB还拥有强大的索引能力,支持创建唯一索引、二级索引、TTL索引和地理位置索引等,在此基础上,通过explain()和hint()命令还可以查看查询语句的执行计划、强制查询走某个索引,这些特性可媲美关系型数据库。

网易蜂巢已于2016年底重磅推出MongoDB服务,使用蜂巢MongoDB服务,您除了能够体会到上述所提的MongoDB强大功能,还能够进一步享受最新的MongoDB 3.4版本、数据私网内安全访问、全面而灵活的实例监控、节点故障快速恢复、高效的数据自动备份等服务。


a、基于MongoDB 3.4的私网实例

在网易蜂巢云平台下,您只需为MongoDB实例取个名称,再点击一次鼠标就能够快速完成一个MongoDB 3.4实例的创建。网易蜂巢是业界第一个上线MongoDB 3.4版本的云服务提供商(不包括MongoDB官方的Altas平台)。MongoDB 3.4相比之前版本提供更为强大的功能,修复了一直困扰用户的多个Bug,提供更高更稳定的性能,是您部署新业务的最佳选择。

蜂巢MongoDB实例为3个节点组成的复制集,1个Primary节点,2个用户可见的Secondary节点,通过三个副本保证您数据的高可靠性。您可以通过设置Driver连接参数将业务读请求路由到Secondary节点,分摊Primary节点的读业务压力,提供更为强劲的性能表现。在MongoDB实例控制台详情Tab页,您能够一目了然得获取实例信息。

蜂巢MongoDB服务为每个实例提供一个浮动IP,该浮动IP作为MongoDB Driver的URI种子用于业务访问MongoDB服务,浮动IP始终位于Primary节点上,若Primary发生变化,则浮动IP会飘到新的Primary节点。实例除了浮动IP外,复制集节点各有一个固定IP,只有在节点重建场景下,固定IP才会被更换。


b、数据私网内安全访问

蜂巢MongoDB的浮动IP和固定IP均位于蜂巢实例所属用户的私有网络中,无法通过公网进行访问,除非连上了该用户的私有网VPN,确保MongoDB服务的安全性,让您远离黑客的骚扰。

蜂巢MongoDB提供readWriteAnyDatabase权限的账号,满足对MongoDB进行的集合进行增删改查(CRUD)、创建集合/索引等日常操作。用户只能在蜂巢MongoDB云控制台修改账号的密码。

对于最近在微信中炒得很火的关于很多国内外用户的MongoDB服务受黑客攻击并威胁交赎金的事情。在此,只想说:挂公网IP、不启用安全认证、不设置访问密码这么low的做法,作为最为专业而有态度的网易蜂巢服务,以上这些都是不可能发生的。


c、节点故障快速修复

蜂巢MongoDB提供故障自动修复能力,能够处理节点宕机、节点数据过旧、节点网络分区等各种复制集故障。

节点宕机包括mongod宕机、系统宕机、Agent宕机等。mongod宕机原因可能是mongod本身bug导致、mongod所在系统OOM导致进程被kill掉;系统宕机指的是OS宕机,导致整个复制集节点无法访问;Agent宕机指的是部署在复制集节点用于执行管理操作的Agent进程宕机或OOM导致Agent无法正常执行操作命令。在这之中,mongod宕机最容易发生。

节点数据过旧发生在Secondary节点,原因是由于opLog集合设置过小使部分oplog未应用到该Secondary节点就已经被覆盖,导致该节点无法再跟上其他节点进行复制,数据变得stale不可访问。

节点网络分区是由于复制集中不同节点将网络通信出现挂载,导致相互间或单向无法连通。该场景可能是网络设置的问题,或者是网络故障导致。在生产环境中时有发生,但在蜂巢MongoDB下,网络分区出现概率很小,蜂巢底层网络服务能够确保网络连通。

针对上述不同故障,蜂巢MongoDB服务采取不同的故障恢复方法,对于最常见的mongod宕机场景,通过重启进行修复。下图所示为Primary mongod进程宕机重启修复的场景。

其他场景,无法通过重启来解决,则直接进行重建。下图所示为Primary 系统宕机重建的场景。

总之,通过对故障节点进行重启、重建等方式进行处理,确保MongoDB复制集快速恢复到3节点均可用的正常状态。


d、全面的实例监控

蜂巢MongoDB提供了国内公有云服务最为全面和灵活的实例监控功能。复制集的每个节点均有30余种监控指标,包括系统资源、数据库资源、性能、复制集和日志等多个监控维度,相比业界其他公有云服务,蜂巢MongoDB的监控粒度更细,覆盖更全面。

您可以选择查看复制集中任一节点的监控数据,还可以选择查看您关心的某一时间段的数据,调整监控数据点的时间间隔,数据的统计指标。

更为贴心的是,用户还可以根据业务需求,自定义监控视图版面,自由组合监控指标,仅呈现对业务最为重要的监控数据。

 

e、数据备份和恢复

蜂巢MongoDB基于LVM snapshot进行数据物理备份,相比使用mongodump的逻辑备份方式,基于LVM的物理备份优势明显:物理备份不会因为逻辑查询导致WiredTiger Cache中的热点数据被污染、直接拷贝数据文件性能更高、数据恢复时无需进行请求重放等。

通过在创建LVM snapshot前后使用db.fsyncLock()/db.fsyncUnlock()命令,物理备份能够非常方便得获取一致性数据快照,而mongodump由于在完成数据全量备份后,还需要拷贝备份期间产生的opLog才能达到一致性备份点,如果此时有部分opLog已经被覆盖,那么就会导致本次备份失败。

为了进一步减小备份对业务的影响,蜂巢MongoDB的备份操作只允许在Secondary节点进行,默认情况下,我们会选取数据最新的Secondary节点作为备份源。

用户除了随时能够对实例进行手动备份外,还可以设置在业务低峰期对实例进行周期性地自动备份,将这一切托管给蜂巢MongoDB的备份模块。基于已有的备份,通过点击“恢复”可以快速恢复出一个新的MongoDB实例(而不是覆盖当前的MongoDB实例)。需要强调的是,蜂巢MongoDB的备份是免费的,这进一步降低了客户的使用成本。

除此之外,用户还可通过实例管理控制台修改账号密码、实例名称、自动备份参数、查看mongod运行日志和对实例进行的操作等。

蜂巢MongoDB服务由业界著名的数据库专家姜承尧负责产品和架构设计,免费提供售前技术支持。为您提供最好地MongoDB服务的同时,我们的服务价格也是业界最具竞争力的。最后,如果你的业务满足下面一个或多个特点,那么选择MongoDB是个正确的决定:

  • 无需要跨文档或跨表的事务及复杂的join查询支持

  • 敏捷迭代的业务,需求变动频繁,数据模型无法确定

  • 存储的数据格式灵活,不固定,或属于半结构化数据

  • 业务并发访问量大,需数千的QPS

  • TB级以上的海量数据存储,且数据量不断增加

  • 要求存储的数据持久化、不丢失

  • 需要99.999%的数据高可用性

  • 需要大量的地理位置查询、文本查询


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