MongoDBを使用したスケーリング：シャーディングインフラストラクチャのセットアップ

最近のブログ投稿で、MongoDBをスケーリングする必要がある場合について説明しました。この投稿では、MongoDBをスケーリングする方法に焦点を当てています。

MongoDBバージョン3.0では、デフォルトのストレージエンジンとしてWiredTigerが導入されました。それ以来、MongoDBは、スケーラビリティに関して2つのアプローチを提供できるようになりました。 Mongoは、水平方向だけでなく垂直方向にも拡張できるようになりました。どちらのアプローチも詳細を確認する必要があります。

垂直方向のスケーリング

垂直方向にスケーリングすると、CPUの数や種類、RAMやディスク容量などのコンピューティングリソースが増加します。このことを念頭に置いて、WiredTigerを使用して垂直方向にスケーリングする場合、ボトルネックの原因となっているリソースを特定する必要があります（CPU / RAM /ディスクスペースまたはそれらの組み合わせ）。

WiredTigerRAMに関する注意
割り当てられたRAMが1GB未満の場合、WiredTigerは通常デフォルトで256MBまたは使用可能なRAMの50パーセントになります。その結果、より多くのRAMが割り当てられている場合は、WiredTigerキャッシュのサイズを変更する必要があります。

水平方向のスケーリング

スケーリングは、通常はサーバーを追加することにより、ネットワーク全体にコンピューティングリソースを水平方向に分散します。追加された複数のノードにデータを分散するために、MongoDBはシャーディングと呼ばれるデータベースアーキテクチャを利用します。これは、キー範囲を使用して、複数のデータベースインスタンスに分散されるデータを分割します。

シャーディングインフラストラクチャのセットアップ

シャーディング構成のセットアップに関連する物理コンポーネントには、次のアイテムが必要です。

• モンゴス クエリルーターとして機能します。
• 構成サーバー シャーディングメタデータを保持します。
• データノード 実際のデータを保持します。

物理コンポーネントの詳細については、MongoDBの概要をご覧ください。

シャードキーの定義

物理的なシャーディングインフラストラクチャをセットアップした後、シャーディングの論理的な側面に焦点を当てます。シャードキーは、MongoDBがデータを分割するために使用するコレクション内のさまざまなフィールドを表します。便利なことに、Mongoではこれらのキーを定義できます。

シャードキーの実装に関連するフィールドを特定するには：

1. シャードするコレクションを特定します。 200 MBを超え、データを均等に分散できるコレクションは、シャーディングの適切な候補です。
2. 適切なシャードキーを生成または考案します。シャードキーを作成するときは、次の推奨事項と質問を考慮してください。

• アプリケーションがデータベースと対話する方法についての洞察を得る。
• アプリケーションの読み取りまたは書き込みが多いかどうか、またはアプリケーションのバランスが均等であるかどうかを検討してください。
• データベースに対する最も重要なアクティビティは何ですか？たとえば、アプリケーションがデータベースに大量のデータを書き込む場合がありますが、最も重要なアクティビティには、100ミリ秒未満でデータを返すクエリが含まれる場合があります。
• データ増加の予想される週次および月次のパターンは何ですか？
• クエリが遅いなど、問題や問題のある領域に対処する必要がありますか？
• アプリケーションは、1日、1週間、1か月、または1年の特定の時間帯に混雑していますか？いつも忙しいですか？

これらの問題を調査した後、より詳細な分析を開始できます。次のブログ投稿では、適切なシャードキーを見つける方法について説明します。