51工具盒子大家好，我是指北君，大数据时代的来临，不仅仅带来了Hadoop、Spark等分析系统的流行，同时在交易系统中也对传统关系型数据库带来了颠覆性革命，包含NoSQL，NewSQL的诞生，MongoDB正是其中的佼佼者。
概述 {#概述}
MongoDB的出现在保证了传统数据的高性能和高可用基础上，使得数据库系统更易扩展。我们可以根据需要将MongoDB部署为单服务器，集群，甚至多数据中心架构。 MongoDB利用内存提供高性能的数据读写操作，另外通过本地复制和自动故障转移功能实现高可靠性。
MongoDB的高可用高可靠架构将从两个维度来介绍：
- 副本集架构
- 集群分片架构
副本集架构 {#副本集架构}
副本集架构是以单个MongoDB节点为基础，通过MongoDB的数据复制能力，实现节点的多副本能力，可以根据业务需要实现读写分离，数据备份，实时系统和分析系统分离等多种业务应用场景。
主节点 {#主节点}
主节点接受所有的写操作，副本集中最多只有一个主节点，当主节点不可用，通过副本集选举推选出新的主节点。
从节点 {#从节点}
从节点通过复制主节点的操作来实现数据同步，从节点提供数据读取请求。 有一些特殊类型的从节点：
- 0优先副本， 用于备用数据中心或者冷备节点
- 隐藏副本，应用不可见
- 延迟副本，用于历史快照，可用数据恢复
副本集的最小高可用、高可靠架构为三副本集：
- 主节点，用于读写请求。
- 从节点，用于读请求。
- 隐藏节点，用于备份数据或其他业务。
应用直接访问主节点和备节点。当主节点故障时，将影响数据写入，此时若从节点可用，则查询类业务任然可以执行。 若仅仅从节点不可用，隐藏节点接管从节点服务，保证高可用。
集群分片架构 {#集群分片架构}
集群作为一个独立运行数据库，MongoDB分片集群包括以下组件：
- 路由节点，mongos充当查询路由器，在客户端应用程序和分片集群之间提供接口。
- 配置节点，存储了分片集群的元数据和配置信息。
- 分片节点，每个分片包含被分片的数据集中的一个子集，单一一个分片可以为前面介绍到的副本集。
- 多个路由节点实现负载均衡及故障转移，可以动态增删路由节点。
- 分片节点采用副本集，高可靠和高可用由副本集来保证，
- 配置节点负责存储实例的配置信息，配置节点为单节点
分片及优势 {#分片及优势}
使用分片键实现各个分片节点数据分布，分片是实现MongoDB扩展能力的核心。
- 读写：将读写请求负载分布在分片集群中的各个分片上，每个分片处理集群操作的一部分，实现集群中水平扩展读写能力。
- 存储：增加分片的数量增加存储容量。
- 高可用：当一个分片节点故障时，其他节点仍然可以提供对应的分片数据的操作。
总结 {#总结}
以上就是指北君本期介绍的内容，从两个主要方面带领大家认识MongoDB的高可用、高可靠和可扩展架构。
我是指北君，操千曲而后晓声，观千剑而后识器。感谢各位人才的：点赞、收藏和评论，我们下期更精彩！
