MongoDB之balancer(1)

在MongoDB中，balancer(平衡器)是一个后台进程，它监控每个shard上的chunk数量，一旦chunk的数量差异超过了阈值，balancer会自动迁移数据块，从而保证每个分片上chunk数量的相对平衡。

整个搬迁的过程对于用户来说是透明的，但是搬迁的过程中会对用户产生一些影响。

balancer简介

从MongoDB3.4开始，balancer运行在config server的主节点上。

在3.4版本中，balancer进程活跃期间，config server的主节点通过修改locks集合中的一个_id为balancer的文档，来持有"balancer lock"；

3.6版本中，balancer不再持有锁

默认的情况下，balancer始终处于开启状态，可以使用下面的命令来查看balancer的运行情况：

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mongos> sh.getBalancerState()
true

同样的，我们可以使用下面几个命令来简单的管理balancer：

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查看banlancer是否正在工作
sh.isBalancerRunning() 

停止balancer
sh.stopBalancer()

启动balancer
sh.setBalancerState( true )

balancer工作中可能对业务造成的影响？

1、磁盘占用：

从MongoDB2.6开始，MongoDB会自动归档迁移的chunk文档，以方便在chunk搬迁过程中出现问题后的文档恢复。

我们可以通过配置文件中的参数：sharding.archiveMovedChunks

来控制是否开启迁移过程中chunk的自动归档，该参数在MongoDB2.6和3.0版本是默认开启的，其他版本都是默认关闭的。

2、带宽和负载占用：

balancer再对chunk迁移过程中，会造成带宽和负载方面的开销。为了减轻这些影响，平衡器做了如下的工作：

a、一次迁移只能迁一个chunk，

b、一个shard同一时间只能执行一个迁移任务

c、从MongoDB3.4开始，引入了并行的chunk迁移，对于一个有n个shard的集群，每次最多并行迁移n/2(向下取整)个数据块

d、只有当chunk数量最多的shard和chunk数量最少的shard的差异达到阈值的时候，才开始迁移chunk

e、支持用户设置balancer的窗口时间，在业务低峰窗口时间内进行chunk的迁移工作，从而最大程度减轻对业务的影响。

设置balancer的执行时间窗口

1、通过mongo shell连接到mongos上

2、切换到config数据库

use config

3、确保当前balancer是开启的

sh.getBalancerState() 返回true

4、设置窗口时间

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db.settings.update(
   { _id: "balancer" },
   { $set: { activeWindow : { start : "<start-time>", stop : "<stop-time>" } } },
   { upsert: true }
)

其中，start-time和stop-time的取值如下：

MongoDb会以config数据库的primary节点的时间为参考，开始执行相关chunk的搬迁操作。

要确保设置的时间范围内，所有的chunk能够搬迁完毕，否则会出现数据库搬迁过后，依旧不均衡的现象。

移除chunk搬迁时间窗口的命令如下：

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use config
db.settings.update({ _id : "balancer" }, { $unset : { activeWindow : true } })

备份和balancer

MongoDB中，不要在备份的时候启用balancer，否则，备份的数据将会不一致。通常情况下，备份的时间窗口要和balancer的时间窗口错开，如果balancer没有设置时间窗口，则在备份的时候，关闭balancer

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