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Amazon DocumentDB 弹性集群：工作原理

本节的主题提供有关支持 Amazon DocumentDB 弹性集群的机制和功能的信息。

Amazon DocumentDB 弹性集群分片

Amazon DocumentDB 弹性集群使用基于哈希的分片跨分布式存储系统进行数据分区。分片（也称为分区）将大型数据集拆分为跨多个节点的小型数据集，使您能够横向扩展数据库超出垂直扩展限值。弹性集群使用 Amazon DocumentDB 中计算和存储的分离或“解耦”，使您能够相互独立地扩展。弹性集群不是通过在计算节点之间移动小块数据进行集合重新分区，而是在分布式存储系统中高效复制数据。

分片定义

分片命名法的定义：

跨已配置分片分配数据

创建具有许多唯一值的分片密钥。良好分片密钥可以将您的数据跨底层分片均匀分配，从而让您的工作负载有最佳吞吐量和性能。以下示例是使用名为“user_id”的分片密钥的员工姓名数据：

DocumentDB 使用哈希分片跨底层分片进行数据分区。其他数据按相同方式插入和分配：

当您通过添加额外分片横向扩展数据库时，Amazon DocumentDB 会自动重新分配数据：

弹性集群迁移

Amazon DocumentDB 支持将分片的 MongoDB 数据迁移到弹性集群。支持离线、在线和混合迁移方法。有关更多信息，请参阅 迁移到 Amazon DocumentDB。

弹性集群扩展

Amazon DocumentDB 弹性集群可以增加弹性集群中分片数目（横向扩展）以及应用于每个分片的 vCPU 数目（纵向扩展）。您还可以根据需要减少分片数目和计算容量 (vCPU)。

有关扩展的最佳实践，请参阅 扩展弹性集群。

弹性集群可靠性

Amazon DocumentDB 的设计具有可靠、持久和容错的特点。为提高可用性，弹性集群按每个分片部署两个节点分片，跨不同可用区布置。Amazon DocumentDB 包括多种自动功能，使其成为很可靠的数据库解决方案：有关更多信息，请参阅 Amazon DocumentDB 可靠性。

弹性集群存储和可用性

Amazon DocumentDB 数据存储在集群卷中，该集群卷是使用固态驱动器 (SSD) 的单个虚拟卷。集群卷由六个数据副本组成，可在单个 AWS 区域的多个可用区之间自动复制。此复制有助于确保您的数据具有高持久性，减少数据丢失的可能性。它还有助于确保在故障转移期间您的集群具有更高可用性，因为您的数据副本已存在于其他可用区中。有关存储、高可用性和复制的更多详情，请参阅 Amazon DocumentDB：工作方式。

Amazon DocumentDB 4.0 与弹性集群之间的功能差异

Amazon DocumentDB 4.0 与弹性集群之间存在以下功能差异。

db.foo.insert(
[
    {a: {b: 5}},
    {a: {b: [5]}},
    {a: {b: [3, 7]}},
    {a: [{b: 5}]},
    {a: [{b: 3}, {b: 7}]},
    {a: [{b: [5]}]},
    {a: [{b: [3, 7]}]},
    {a: [[{b: 5}]]},
    {a: [[{b: 3}, {b: 7}]]},
    {a: [[{b: [5]}]]},
    {a: [[{b: [3, 7]}]]}
]);
// Elastic Clusters
> db.foo.find({a: {$elemMatch: {b: {$elemMatch: {$lt: 6, $gt: 4}}}}}, {_id: 0})
{ "a" : [ { "b" : [ 5 ] } ] }

// Docdb 4.0: traverse more than one level deep
> db.foo.find({a: {$elemMatch: {b: {$elemMatch: {$lt: 6, $gt: 4}}}}}, {_id: 0})
{ "a" : [ { "b" : [ 5 ] } ] }
{ "a" : [ [ { "b" : [ 5 ] } ] ] }