對 IOT 企業(yè)而言，IT 架構(gòu)升級幾乎是每個發(fā)展階段都繞不開的坎。當(dāng)公司飛速發(fā)展，在線業(yè)務(wù)迅猛增長，服務(wù)架構(gòu)一次次承載沖擊，高性能需求下，巨額成本也相伴而生。要處理翻倍的并發(fā)業(yè)務(wù)，接入層、后端的計算能力均需要加強，相應(yīng)的緩存 IO 并發(fā)壓力也只增不減。如何節(jié)省成本保持性能？其實關(guān)鍵點在于***層的數(shù)據(jù)庫上。

得益于靈活的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和強大的集群擴展能力，文檔數(shù)據(jù)庫 MongoDB 分片集群架構(gòu)常被選擇作為發(fā)展中 IOT 企業(yè)的后端數(shù)據(jù)庫。

傳統(tǒng) MongoDB 分片集群是典型的分布式架構(gòu)，每個分片需要三個節(jié)點（Secondary）組成一個副本集提供多副本冗余。不但配置服務(wù)器（Config Server）需要耗費三個節(jié)點，而且每個分片（Shard Server）也都需要三個節(jié)點，且只有一個節(jié)點能寫入。

傳統(tǒng) MongoDB 架構(gòu)圖

MongoDB 副本集基于 Raft 分布式一致性協(xié)議，其中包含了節(jié)點主備間選舉、數(shù)據(jù)同步、Log 追加等技術(shù)細節(jié)，可以說是根正苗紅。該架構(gòu)優(yōu)勢明顯：自動故障接管、數(shù)據(jù)三副本冗余，最重要的是穩(wěn)定和可靠。因此對一般 DBA 而言，這種“祖?zhèn)?rdquo;架構(gòu)，輕易根本不敢動。

然而，MongoDB 副本集架構(gòu)也決定了其幾乎先天的缺陷：提供三副本存儲的同時，只有單節(jié)點可寫，浪費了兩個節(jié)點的計算能力。

那么，華為云近期推出的 MongoDB 社區(qū)增強版，是如何優(yōu)化這祖?zhèn)骷軜?gòu)，將性能大幅提升的呢？

華為云 MongoDB 社區(qū)增強版關(guān)鍵技術(shù)

華為云 MongoDB 社區(qū)增強版帶著優(yōu)化傳統(tǒng)架構(gòu)、將性價比提升到***的使命而生，保持三副本存儲，每個節(jié)點提供讀寫能力，計算資源不浪費。其中的關(guān)鍵技術(shù)在業(yè)界更是處于領(lǐng)先地位。

放棄復(fù)制集，解放所有節(jié)點

華為 MongoDB 社區(qū)增強版將所有分片節(jié)點升級為 primary 提供讀寫能力，這樣相較復(fù)制集的相同成本的計算節(jié)點，提供了三倍的計算能力。

摒棄 “老傳統(tǒng)“，節(jié)省了計算資源，那么如何保證數(shù)據(jù)的三副本？

存儲計算分離，副本卸載到存儲

在傳統(tǒng)集群計算存儲混合部署的方式中，我們期望越少的數(shù)據(jù)遷移以獲得更高的資源利用率。然而在帶寬不再稀缺，磁盤計算能力不斷提升的今天，混合部署帶來的木桶效應(yīng)也相對明顯，造成了集群資源的浪費。

華為云 MongoDB 社區(qū)增強版將存儲與計算分離，存儲層作三副本冗余，既保障了數(shù)據(jù)容災(zāi)的能力，又節(jié)省了計算成本。

做到三副本冗余，節(jié)省了計算資源，還需要有故障接管的能力。

打破副本集，所有Shard Server相互扶持

三節(jié)點副本集中出現(xiàn)節(jié)點故障，會重新選出領(lǐng)導(dǎo)，領(lǐng)導(dǎo)副本集。當(dāng)副本集中出現(xiàn)兩個節(jié)點故障，整個副本集將無法工作。

華為云 MongoDB 社區(qū)增強版節(jié)點間沒有副本集主備關(guān)系，當(dāng)一個 Shard Server 出現(xiàn)故障，其他 Shard Server會接管它的數(shù)據(jù)。

由于存儲層數(shù)據(jù)共享，接管業(yè)務(wù)不需要遷移數(shù)據(jù)，只需要計算層節(jié)點從存儲層加載對應(yīng)數(shù)據(jù)即可。相比副本集中故障兩個節(jié)點就無法工作，MongoDB 社區(qū)增強版集群在計算能力允許的情況下，可以容忍 N-1 個節(jié)點故障。

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