1.背景
目前,文档型数据库由于灵活的schema和接近关系型数据库的访问特点,被广泛应用,尤其是游戏、互联网金融等行业的客户使用MongoDB构建了大量应用程序,比如游戏客户用来处理玩家的属性信息;又如股票APP用来存储与时间线相关的行情数据。随着时间的推移和业务的发展,MongoDB库越来越大,大库治理是必须面临的问题。
一般来讲,大库治理有如下几种方案。一是做冷热数据隔离,将数据根据使用频率分为热、温、冷、冻级别,超过一定时间的冷数据,转储到另一个冷库或低成本存储的数据库;热库只保留近期访问频繁的数据;二是做垂直拆分,比如大系统有多个集合,按照模块进行垂直划分,把不同模块对应的集合拆分到不同库,实现数据量和访问量的垂直分离;三是做水平拆分,比如选择userid的哈希值,将大的集合水平拆分到多个库,实现整体存储和计算能力的扩展。第四,也有部分业务,它的历史数据的使命完成,走完生命周期,可以直接删除。这4种方案,各有利弊,且需要根据实际业务场景进行选型。而很多场景下,客户会选择水平sharding,主要原因如下:
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很多业务需要经常查询历史数据,水平sharding不需要删除或分离历史数据;
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长远来看,水平sharding的扩展性更好,可以支撑更大的业务规模。
DocumentDB Elastic Cluster是亚马逊云科技提供的一个很好的支持水平sharding的云数据库服务。本文,主要针对客户从MongoDB副本集架构迁移到DocumentDB Elastic Cluster的过程中,如何进行海量数据迁移的问题,进行研究,并提供最佳实践。
2.可选迁移方案
众所周知,含有大数据量的数据库的迁移,是比较有挑战性的问题。数据库在不断的读写,不仅需要在目标库完成当前全量数据的初始化,也需要把初始化期间的数据变化同步到新库。以下是迁移方案示意图:
MongoDB记录文档变化的方式有两种:oplog和change stream。由于,oplog或change stream的存储空间是有限的,因此全量初始化阶段的迁移速度是必须要考虑的因素。另外,增量同步阶段的速度也必须大于源数据库的变化速度,这样才能实现新旧数据库的数据一致。这两个阶段,我们都需要依赖稳定、高效的工具来完成。尤其在大型数据库的迁移时,甚至要配合一定的数据迁移策略(比如并行、压缩;冷、热数据分别迁移;不同集合分别迁移等)。
亚马逊云科技有3种可行的迁移方案:
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AWS DMS全量+增量迁移
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Mongoshake全量+增量迁移
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Mongodump/mongorestore+DMS增量迁
方案1:AWS DMS全量+增量
DMS是亚马逊云科技的一项云服务,允许迁移关系数据库、MongoDB数据库和其他类型的数据存储。可以使用DMS执行一次性迁移,或复制源库正在进行的更改以保持源和目标同步。DMS在全量迁移阶段提供了Auto segmentation和Range segmentation的方式来并行加速迁移;在CDC增量阶段,3.5 bet版也支持并发方式写入DocumentDB。
方案2:Mongoshake全量+增量
开源的Mongoshake,也支持迁移写入DocumentDB。由于它属于开源产品,优势是社区活跃,遇到问题可以定制开发解决,迁移速度较快;劣势是遇到问题可以获得的技术支持力度较低,用户需要自己定位或求助社区。
方案3:Mongodump/mongorestore+DMS增量
mongodump是MongoDB官方提供的备份工具,它可以从MongoDB数据库读取数据,并生成BSON文件,然后通过mongorestore工具恢复到MongoDB。它也同样支持从DocuemntDB备份数据。而mongodb-database-tools的6.1版本也支持恢复到DocumentDB Elastic Cluster。这种方案的优势是稳定快速,缺点是增量同步能力不足。但是,可以借助DMS的增量同步能力。重点是需要选择好增量同步的起始位点,防止数据丢失。
以上三种方案,各有优缺点,如下表。
使用DMS托管服务,用户配置迁移任务最方便,整个迁移过程,日志清晰、速度直观,可观测性较好。Mongoshake在增量写入DocumentDB环节速度略慢,在TPS较高的场景不适用;而mongodump和mongorestore在MongoDB大数据库迁移场景上,速度比DMS full load更快。大库迁移是否成功的一个非常重要因素是迁移速度。
原标题:大型MongoDB数据库迁移到DocumentDB Elastic Cluster的最佳实践
原链接:https://aws.amazon.com/cn/blogs/china/best-practices-for-migrating-large-mongodb-databases-to-documentdb-elastic-cluster/