MongoDB 弹性伸缩能力提升 100 倍是如何做到的？

Posted 2021-05-01 华为云产品与解决方案

提及 NoSQL 数据库，不得不说 MongoDB。作为一款介于关系型数据库和非关系型数据库之间的产品，它同时兼顾二者属性，既能带来 NoSQL（非关系型数据库）在灵活性、扩展性上的好处，又能保留 RDS（关系型数据库）丰富的查询能力。近期，华为云数据库将推出 MongoDB 增强版云服务，上百倍的弹性伸缩能力提升使其备受业界关注。

众所周知，受社区版影响，直接使用开源 MongoDB 会遇到一些问题。

 例如：  

Secondary 节点平时不处理业务请求，造成资源浪费；Shard 节点级的复制关系不能容忍任意 2 节点以上的故障；节点故障数据重同步时间长，长时间处于降级状态；Rebalance 很慢导致集群横向扩展不能及时完成；集群扩容以 3 节点为单位，扩容成本高；备份恢复不够快，dump 和 restore 耗时长等。

为解决上述问题，华为云从 MongoDB 内核开始改进，推出了 Cloud Native （云原生）的文档数据库服务 DDS，不但完全兼容 MongoDB 协议，而且提供一键部署，弹性扩容，容灾，备份，恢复，监控等服务能力。目前，DDS 支持分片集群（Sharding）、副本集（ReplicaSet）、单节点（Single）三种部署架构，具有极高性价比。

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改进后的华为云 DDS 服务性能突飞猛进，达到开源版 1.7 倍读性能、3 倍写性能、10 倍以上故障重构性能、10 倍以上备份恢复性能、100 倍以上弹性伸缩能力提升。此外 DDS 还容忍任意 N-1 个节点故障，支持单节点扩容步长。系统解决开源 MongoDB 使用过程中遇到的一系列问题。

 

华为云 DDS 与开源 MongoDB 性能对比图

 

事实上，DDS 的高性能并非一蹴而就，这与华为云深厚的技术积累息息相关。

10 倍数据重构性能的提升，得益于将数据复制功能卸载到分布式共享存储。分布式存储采用基于分区的并行复制方式；任意盘或节点故障，集群中的多个节点参与数据重构。相比原生 MongoDB，DDS 极大缩短故障降级时间窗口，降低多重故障造成数据丢失的风险。

 

10 倍提升备份恢复性能，则源于基于分布式文件系统快照的物理备份。相比 MongoDB 的逻辑备份，DDS 不用 dump 数据，快照后直接备份数据。

所有 ShardServer 互为备份关系，当某个 ShardServer 故障后，其所负责的 Chunk 由其他 ShardServer 分摊接管，让容忍任意 N-1 个节点故障得以实现

此外，由于企业业务压力往往随时间变化，每天约为 1~2 个小时处于业务高峰，大部分时间相对空闲导致资源浪费。改进后的 DDS 具备超强的弹性伸缩能力，利用存储计算分离架构，根据系统负载自动伸缩集群规模，能为用户节省约 50% 费用。

 

两会期间，视频云技术服务商，北京新奥特云视科技就基于华为云 DDS，采用创新的融合新闻报道服务平台为媒体播报工作提供支撑。通过华为云的加速，播放卡顿率<1.5%、点播起播时长<2s、拖动时延0.8s，直播端到端时延小于3S，助推新奥特云视的业务能力提升 20%，扩容效率提升 50%，共节约 70%的运维成本。

 

值得一提的是，华为云 DDS 服务还提供了丰富的运维保障。例如快速发放部署，分钟级发放部署 MongoDB 集群，分钟级存储、计算节点扩容；提供故障检测修复，实时检测系统资源、集群及节点状态，故障自动告警自动修复；支持多维度监控图表、系统资源使用情况、系统状态、用户访问 OPS 性能；具备日志采集、误操作可恢复等功能。

 

当前，华为云文档数据库服务 DDS 推出多项优惠活动，1 元 30 天超长体验活动配套免费数据库迁移 “零”中断上云服务；华为云年中优选惠促销活动也火热进行中，主流数据库低至 2 折。无论您是 MongoDB 资深用户、还是新用户，这都是一个很好的体验机会。

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