A. MongoDB 是什麼看完你就知道了
點擊上方 藍色字體 ，選擇「置頂公眾號」
優質文章，第一時間送達
鏈接 | blog.csdn.net/hayre/article/details/80628431
1.MongoDB是什麼？用一句話總結
MongoDB是一款為web應用程序和互聯網基礎設施設計的資料庫管理系統。沒錯MongoDB就是資料庫，是NoSQL類型的資料庫。
（1）MongoDB提出的是文檔、集合的概念，使用BSON（類JSON）作為其數據模型結構，其結構是面向對象的而不是二維表，存儲一個用戶在MongoDB中是這樣子的。
使用這樣的數據模型，使得MongoDB能在生產環境中提供高讀寫的能力，吞吐量較於mysql等SQL資料庫大大增強。
（2）易伸縮，自動故障轉移。易伸縮指的是提供了分片能力，能對數據集進行分片，數據的存儲壓力分攤給多台伺服器。自動故障轉移是副本集的概念，MongoDB能檢測主節點是否存活，當失活時能自動提升從節點為主節點，達到故障轉移。
（3）數據模型因為是面向對象的，所以可以表示豐富的、有層級的數據結構，比如博客系統中能把「評論」直接懟到「文章「的文檔中，而不必像myqsl一樣創建三張表來描述這樣的關系。
3.主要特性
（1）文檔數據類型
SQL類型的資料庫是正規化的，可以通過主鍵或者外鍵的約束保證數據的完整性與唯一性，所以SQL類型的資料庫常用於對數據完整性較高的系統。MongoDB在這一方面是不如SQL類型的資料庫，且MongoDB沒有固定的Schema，正因為MongoDB少了一些這樣的約束條件，可以讓數據的存儲數據結構更靈活，存儲速度更加快。 （2）即時查詢能力
MongoDB保留了關系型資料庫即時查詢的能力，保留了索引（底層是基於B tree）的能力。這一點汲取了關系型資料庫的優點，相比於同類型的NoSQL redis 並沒有上述的能力。 （3）復制能力
MongoDB自身提供了副本集能將數據分布在多台機器上實現冗餘，目的是可以提供自動故障轉移、擴展讀能力。 （4）速度與持久性
MongoDB的驅動實現一個寫入語義 fire and forget ，即通過驅動調用寫入時，可以立即得到返回得到成功的結果（即使是報錯），這樣讓寫入的速度更加快，當然會有一定的不安全性，完全依賴網路。
MongoDB提供了Journaling日誌的概念，實際上像mysql的bin-log日誌，當需要插入的時候會先往日誌裡面寫入記錄，再完成實際的數據操作，這樣如果出現停電，進程突然中斷的情況，可以保障數據不會錯誤，可以通過修復功能讀取Journaling日誌進行修復。
（5）數據擴展
MongoDB使用分片技術對數據進行擴展，MongoDB能自動分片、自動轉移分片裡面的數據塊，讓每一個伺服器裡面存儲的數據都是一樣大小。
MongoDB核心伺服器主要是通過mongod程序啟動的，而且在啟動時不需對MongoDB使用的內存進行配置，因為其設計哲學是內存管理最好是交給操作系統，缺少內存配置是MongoDB的設計亮點，另外，還可通過mongos路由伺服器使用分片功能。
MongoDB的主要客戶端是可以交互的js shell 通過mongo啟動，使用js shell能使用js直接與MongoDB進行交流，像使用sql語句查詢mysql數據一樣使用js語法查詢MongoDB的數據，另外還提供了各種語言的驅動包，方便各種語言的接入。
mongomp和mongorestore,備份和恢復資料庫的標准工具。輸出BSON格式，遷移資料庫。
mongoexport和mongoimport，用來導入導出JSON、CSV和TSV數據，數據需要支持多格式時有用。mongoimport還能用與大數據集的初始導入，但是在導入前順便還要注意一下，為了能充分利用好mongoDB通常需要對數據模型做一些調整。
mongosniff,網路嗅探工具，用來觀察發送到資料庫的操作。基本就是把網路上傳輸的BSON轉換為易於人們閱讀的shell語句。
因此，可以總結得到，MongoDB結合鍵值存儲和關系資料庫的最好特性。因為簡單，所以數據極快，而且相對容易伸縮還提供復雜查詢機制的資料庫。MongoDB需要跑在64位的伺服器上面，且最好單獨部署，因為是資料庫，所以也需要對其進行熱備、冷備處理。
因為本篇文章不是API手冊，所有這里對shell的使用也是基礎的介紹什麼功能可以用什麼語句，主要是為了展示使用MongoDB shell的方便性，如果需要知道具體的MongoDB shell語法可以查閱官方文檔。
創建資料庫並不是必須的操作，資料庫與集合只有在第一次插入文檔時才會被創建，與對數據的動態處理方式是一致的。簡化並加速開發過程，而且有利於動態分配命名空間。如果擔心資料庫或集合被意外創建，可以開啟嚴格模式。
以上的命令只是簡單實例，假設如果你之前沒有學習過任何資料庫語法，同時開始學sql查詢語法和MongoDB 查詢語法，你會發現哪一個更簡單呢？如果你使用的是java驅動去操作MongoDB，你會發現任何的查詢都像Hibernate提供出來的查詢方式一樣，只要構建好一個查詢條件對象，便能輕松查詢（接下來會給出示例），博主之前熟悉ES6，所以入手MongoDB js shell完成沒問題，也正因為這樣簡潔，完善的查詢機制，深深的愛上了MongoDB。
使用java驅動鏈接MongoDB是一件非常簡單的事情，簡單的引用，簡單的做增刪改查。在使用完java驅動後我才發現spring 對MongoDB 的封裝還不如官方自身提供出來的東西好用，下面簡單的展示一下使用。
這里只舉例了簡單的鏈接與簡單的MongoDB操作，可見其操作的容易性。使用驅動時是基於TCP套接字與MongoDB進行通信的，如果查詢結果較多，恰好無法全部放進第一伺服器中，將會向伺服器發送一個getmore指令獲取下一批查詢結果。
插入數據到伺服器時間，不會等待伺服器的響應，驅動會假設寫入是成功的，實際是使用客戶端生成對象id，但是該行為可以通過配置配置，可以通過安全模式開啟，安全模式可以校驗伺服器端插入的錯誤。
要清楚了解MongoDB的基本數據單元。在關系型資料庫中有帶列和行的數據表。而MongoDB數據的基本單元是BSON文檔，在鍵值中有指向不定類型值的鍵，MongoDB擁有即時查詢，但不支持聯結操作，簡單的鍵值存儲只能根據單個鍵來獲取值，不支持事務，但支持多種原子更新操作。
如讀寫比是怎樣的，需要何種查詢，數據是如何更新的，會不會存在什麼並發問題，數據結構化的程度是要求高還是低。系統本身的需求決定mysql還是MongoDB。
在關於schema 的設計中要注意一些原則，比如：
資料庫是集合的邏輯與物理分組，MongoDB沒有提供創建資料庫的語法，只有在插入集合時，資料庫才開始建立。創建資料庫後會在磁碟分配一組數據文件，所有集合、索引和資料庫的其他元數據都保存在這些文件中，查閱資料庫使用磁碟狀態可通過。
集合是結構上或概念上相似得文檔的容器，集合的名稱可以包含數字、字母或 . 符號，但必須以字母或數字開頭，完全。
限定集合名不能超過128個字元，實際上 . 符號在集合中很有用，能提供某種虛擬命名空間，這是一種組織上的原則，和其他集合是一視同仁的。在集合中可以使用。
其次是鍵值，在MongoDB裡面所有的字元串都是UTF-8類型。數字類型包括double、int、long。日期類型都是UTC格式，所以在MongoDB裡面看到的時間會比北京時間慢8小時。整個文檔大小會限制在16m以內，因為這樣可以防止創建難看的數據類型，且小文檔可以提升性能，批量插入文檔理想數字范圍是10~200，大小不能超過16MB。
（2）解析查詢時MongoDB通過最優計劃選擇一個索引進行查詢，當沒有最適合索引時，會先不同的使用各個索引進行查詢，最終選出一個最優索引做查詢
（3）如果有一個a-b的復合索引，那麼僅針對a的索引是冗餘的
（4）復合索引里的鍵的順序是很重要的
（2）復合索引
（3）唯一性索引
（4）稀疏索引
如索引的欄位會出現的值，或是大量文檔都不包含被索引的鍵。
如果數據集很大時，構建索引將會花費很長的時間，且會影響程序性能，可通過
當使用 mongorestore 時會重新構建索引。當曾經執行過大規模的刪除時，可使用
對索引進行壓縮，重建。
（1）查閱慢查詢日誌
（2）分析慢查詢
注意新版本的MongoDB 的explain方法是需要參數的，不然只顯示普通的信息。
本節同樣主要簡單呈現MongoDB副本集搭建的簡易性，與副本集的強壯性，監控容易性
提供主從復制能力，熱備能力，故障轉移能力
實際上MongoDB對副本集的操作跟mysql主從操作是差不多的，先看一下mysql的主從數據流動過程
而MongoDB主要依賴的日誌文件是oplog
寫操作先被記錄下來，添加到主節點的oplog里。與此同時，所有從結點復制oplog。首先，查看自己oplog里最後一條的時間戳；其次，查詢主節點oplog里所有大於此時間戳的條目;最後，把那些條目添加到自己的oplog里並應用到自己的庫里。從節點使用長輪詢立即應用來自主結點oplog的新條目。
當遇到以下情況，從節點會停止復制
local資料庫保存了所有副本集元素據和oplog日誌
可以使用以下命令查看復制情況
每個副本集成員每秒鍾ping一次其他所有成員，可以通過rs.status看到節點上次的心跳檢測時間戳和 健康 狀況。
這個點沒必要過多描述，但是有一個特殊場景，如果從節點和仲裁節點都被殺了，只剩下主節點，他會把自己降級成為從節點。
如果主節點的數據還沒有寫到從庫，那麼數據不能算提交，當該主節點變成從節點時，便會觸發回滾，那些沒寫到從庫的數據將會被刪除，可以通過rollback子目錄中的BSON文件恢復回滾的內容。
只能鏈接到主節點，如果鏈接到從節點的話，會被拒絕寫入操作，但是如果沒有使用安全模式，因為mongo的fire and forget 特性，會把拒絕寫入的異常給吃掉。
（2）使用副本集方式鏈接
能根據寫入的情況自動進行故障轉移，但是當副本集進行新的選舉時，還是會出現故障，如果不使用安全模式，依舊會出現寫不進去，但現實成功的情況。
分片是資料庫切分的一個概念實現，這里也是簡單總結為什麼要使用分片以及分片的原理，操作。
當數據量過大，索引和工作數據集佔用的內存就會越來越多，所以需要通過分片負載來解決這個問題
（2）分片的核心操作
分片一個集合：分片是根據一個屬性的范圍進行劃分的，MongoDB使用所謂的分片鍵讓每個文檔在這些范圍里找到自己的位置
塊：是位於一個分片中的一段連續的分片鍵范圍，可以理解為若干個塊組成分片，分片組成MongoDB的全部數據
（3）拆分與遷移
塊的拆分：初始化時只有一個塊，達到最大塊尺寸64MB或100000個文檔就會觸發塊的拆分。把原來的范圍一分為二，這樣就有了兩個塊，每個塊都有相同數量的文檔。
遷移：當分片中的數據大小不一時會產生遷移的動作，比如分片A的數據比較多，會將分片A裡面的一些塊轉移到分片B裡面去。分片集群通過在分片中移動塊來實現均衡，是由名為均衡器的軟體進程管理的，任務是確保數據在各個分片中保持均勻分布，當集群中擁有塊最多的分片與擁有塊最少分片的塊差大於8時，均衡器就會發起一次均衡處理。
啟動兩個副本集、三個配置伺服器、一個mongos進程
配置分片
（2）索引
分片集合只允許在_id欄位和分片鍵上添加唯一性索引，其他地方不行，因為這需要在分片間進行通信，實施起來很復雜。
當創建分片時，會根據分片鍵創建一個索引。
（2）低效的分片鍵
（3）理想的分片鍵
根據不同的數據中心劃分
（2）最低要求
（3）配置的注意事項
需要估計集群大小，可使用以下命令對現有集合進行分片處理
（4）備份分片集群
備份分片時需要停止均衡器
使用64位機器、32位機器會制約mongodb的內存，使其最大值為1.5GB
（2）cpu mongodb 只有當索引和工作集都可放入內存時，才會遇到CPU瓶頸，CPU在mongodb使用中的作用是用來檢索數據，如果看到CPU使用飽和的情況，可以通過查詢慢查詢日誌，排查是不是查詢的問題導致的，如果是可以通過添加索引來解決問題
mongodb寫入數據時會使用到CPU，但是mongodb寫入時間一次只用到一個核，如果有頻繁的寫入行為，可以通過分片來解決這個問題 （3）內存
大內存是mongodb的保障，如果工作集大小超過內存，將會導致性能下降，因為這將會增加數據載入入內存的動作
（4）硬碟
mongodb默認每60s會與磁碟強制同步一次，稱為後台刷新，會產生I/O操作。在重啟時mongodb會將磁碟裡面的數據載入至內存，高速磁碟將會減少同步的時間
（5）文件系統
使用ext4 和 xfs 文件系統
禁用最後訪問時間
（6）文件描述符
linux 默認文件描述符是1024，需要大額度的提升這個額度
（7）時鍾
mongodb各個節點伺服器之間使用ntp伺服器
啟動時使用 - -bind_ip 命令
（2）身份驗證
啟動時使用 - -auth 命令
（3）副本集身份認證
使用keyFile，注意keyFile文件的許可權必須是600，不然會啟動不起來
搭建副本集至少需要兩個節點，其中仲裁結點不需要有自己的伺服器
（2）Journaling日誌 寫數據時會先寫入日誌，而此時的數據也不是直接寫入硬碟，而是寫入內存
但是Journaling日誌會消耗內存，所以可以在主庫上面關閉，在從庫上面啟動
可以單獨為Journaling日誌使用一塊固態硬碟
在插入時，可以通過驅動確保Journaling插入後再反饋，但是會非常影響性能。
-vvvvv 選項（v越多，輸出越詳細）
db.runCommand({logrotare:1}) 開啟滾動日誌
（2）top
（3）db.currentOp
動態展示mongodb活動數據
佔用當前mongodb監聽埠往上1000號的埠
把資料庫內容導出成BSON文件，而mongorestore能讀取並還原這些文件
（2）mongorestore
把導出的BSON文件還原到資料庫
（3）備份原始數據文件 可以這么做，但是，操作之前需要進行鎖庫處理 db.runCommand({fsync:1,lock:true}) db.$cmd.sys.unlock.findOne 請求解鎖操作，但是資料庫不會立刻解鎖，需要使用 db.currentOp 驗證。
db.runCommand({repairDatabase:1}) 修復單個資料庫
修復就是根據Jourling文件讀取和重寫所有數據文件並重建各個索引 （2）壓緊
壓緊，會重寫數據文件，並重建集合的全部索引，需要停機或者在從庫上面運行,如果需要在主庫上面運行，需要添加force參數 保證加寫鎖。
（2）為提升性能檢查索引和查詢
總的來說，掃描盡可能少的文檔。
保證沒有冗餘的索引，冗餘的索引會佔用磁碟空間、消耗更多的內存，在每次寫入時還需做更多工作
（3）添加內存
dataSize 數據大小 和 indexSize 索引大小，如果兩者的和大於內存，那麼將會影響性能。
storageSize超過dataSize 數據大小 兩倍以上，就會因磁碟碎片而影響性能，需要壓縮。
B. 27017埠是什麼意思
27017埠是在計算機網路中常用的TCP/IP埠之一。該埠通常是MongoDB資料庫伺服器的默認埠，它用於連接MongoDB客戶端和伺服器之間的通信。它提供了數據的傳輸和交流，使得MongoDB的操作更加高效和可靠。
為什麼27017埠重要？
對於MongoDB資料庫管理員和開發人員來說，了解和掌握27017埠的信息非常重要。這個埠作為MongoDB資料庫連接的入口，如果埠配置不正確，可能會導致該服務無法正常運行，數據丟失，甚至是系統崩潰等嚴重後果。因此，正確配置27017埠是確保MongoDB資料庫正常運行的重要步驟。
使用27017埠需要安裝MongoDB伺服器並將其正確配置。管理員需要確保埠已打開，具備對外訪問的許可權。同時，MongoDB的客戶端和應用程序也需要明確使用27017埠的相關信息，以確保數據的准確傳輸和交流。因此，在進行MongoDB資料庫開發或管理時，理解和正確使用27017埠是非常必要的。
C. 七、rancher搭建Mongodb集群化部署：
一．Mongodb在rancher上面部署：
命令如圖：mongod --keyFile /data/key/keyfile --replSet rs --bind_ip localhost,prod
二．Mongodb在伺服器上的配置keyfile
這個keyfile怎麼生成的我也沒試過，官網有一些解釋但是沒說具體怎麼生成如圖：
我們需要把這個文件放在：
這些添加好就可以互相添加服務了如圖：
其實就是各個容器是不互相影響的，如何讓他們在互通就需要互相添加你要用的服務
這個名稱如果不配置就用默認的，看你要不要配置
Prod：
Master:
Slave:
三．Mongodb集群測試是否成功：
參考文獻： https://www.yii.com/mongodb/mongodb_quick_guide.html
四．Mongodb管理界面mongo-express搭建
成功日誌：
五．Mongodb整合對外埠搭建haproxy
D. 1000用戶並發的網站伺服器大概需要什麼樣的配置
並發數 不能作為配置參考
關鍵是你網站 和數據的性質啊
說個例子你就明白了
如果是視頻站 並發1000 那可實實在在同時的高流量並發
必須高帶寬 高配置應對
可如果是文字小說站呢 那就算並發也沒那麼大影響
你也知道你普通的並發 和那8000的區別了
所以關鍵不是數字 而是性質 決定配置
E. 用mongodb作為資料庫伺服器訪問時非常慢
你查看一下，如果數據文件大於系統內存，查詢速度會下降幾個數量級，因為mongodb是內存資料庫。我以前測試過，1000萬數據的時候沒有索引情況下查詢可能會幾秒鍾甚至更久。
這種情況，你最好給經常查詢的項創建索引，有索引以後查詢速度會非常非常非常的快。
另外一點是數據索引如果大於內存，速度也會下降很多。而且對於多條件查詢，如果你查詢的順學和索引順序不同，也不能使用索引。這個要慢慢摸索
如果你使用了replica set，這個會影響寫入速度的，三個replica set，速度會降低到三分之一。
大概主要影響速度的就是這幾點吧，如果你需求不是非常復雜，我以前測試mongodb速度方面優化好的情況下還是可以接受的。希望能幫到你