数据库“祖传”架构难优化？华为云 MongoDB 社区增强版来帮忙，300% 性能提升

对 IOT 企业而言，IT 架构升级几乎是每个发展阶段都绕不开的坎。当公司飞速发展，在线业务迅猛增长，服务架构一次次承载冲击，高性能需求下，巨额成本也相伴而生。要处理翻倍的并发业务，接入层、后端的计算能力均需要加强，相应的缓存 IO 并发压力也只增不减。如何节省成本保持性能？其实关键点在于最底层的数据库上。

得益于灵活的数据结构和强大的集群扩展能力，文档数据库 MongoDB 分片集群架构常被选择作为发展中 IOT 企业的后端数据库。

传统 MongoDB 分片集群是典型的分布式架构，每个分片需要三个节点（Secondary）组成一个副本集提供多副本冗余。不但配置服务器（Config Server）需要耗费三个节点，而且每个分片（Shard Server）也都需要三个节点，且只有一个节点能写入。

                                                         传统 MongoDB 架构图

MongoDB 副本集基于 Raft 分布式一致性协议，其中包含了节点主备间选举、数据同步、Log 追加等技术细节，可以说是根正苗红。该架构优势明显：自动故障接管、数据三副本冗余，最重要的是稳定和可靠。因此对一般 DBA 而言，这种“祖传”架构，轻易根本不敢动。

然而，MongoDB 副本集架构也决定了其几乎先天的缺陷：提供三副本存储的同时，只有单节点可写，浪费了两个节点的计算能力。

那么，华为云近期推出的 MongoDB 社区增强版，是如何优化这祖传架构，将性能大幅提升的呢？

华为云 MongoDB 社区增强版关键技术

华为云 MongoDB 社区增强版带着优化传统架构、将性价比提升到极致的使命而生，保持三副本存储，每个节点提供读写能力，计算资源不浪费。其中的关键技术在业界更是处于主要地位。

放弃复制集，解放所有节点

华为 MongoDB 社区增强版将所有分片节点升级为 primary 提供读写能力，这样相较复制集的相同成本的计算节点，提供了三倍的计算能力。

摒弃 “老传统“，节省了计算资源，那么如何保证数据的三副本？

存储计算分离，副本卸载到存储

在传统集群计算存储混合部署的方式中，我们期望越少的数据迁移以获得更高的资源利用率。然而在带宽不再稀缺，磁盘计算能力不断提升的今天，混合部署带来的木桶效应也相对明显，造成了集群资源的浪费。

华为云 MongoDB 社区增强版将存储与计算分离，存储层作三副本冗余，既保障了数据容灾的能力，又节省了计算成本。

做到存储层三副本冗余，节省了计算资源，还需要有故障接管的能力。

打破副本集，所有Shard Server相互扶持

三节点副本集中出现节点故障，会重新选出领导，领导副本集。当副本集中出现两个节点故障，整个副本集将无法工作。

华为云 MongoDB 社区增强版节点间没有副本集主备关系，当一个 Shard Server 出现故障，其他 Shard Server会接管它的数据。

由于存储层数据共享，接管业务不需要迁移数据，只需要计算层节点从存储层加载对应数据即可。相比副本集中故障两个节点就无法工作，MongoDB 社区增强版集群在计算能力允许的情况下，可以容忍 N-1 个节点故障。

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