作者：上海小胖

作為世界前十十個(gè)全球零售品牌，擁有1.7億活躍買(mǎi)家和10億在線(xiàn)市場(chǎng)，eBay無(wú)法承受系統(tǒng)停機(jī)帶來(lái)的損失。這就是為什么公司依靠MongoDB作為其核心企業(yè)數(shù)據(jù)平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)之一，為運(yùn)行ebay.com的多個(gè)面向客戶(hù)的應(yīng)用程序提供支持。

在今年的MongoDB全球大會(huì)上，eBay的首席NoSQL DBA曲峰提供了彈性應(yīng)用程序的實(shí)用設(shè)計(jì)模式?— 他的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的一套支持企業(yè)級(jí)MongoDB部署的架構(gòu)藍(lán)圖。

曲先生開(kāi)始討論多年來(lái)可用性概念的變化。過(guò)去，網(wǎng)站可以接受每周維護(hù)的預(yù)定停機(jī)時(shí)間。隨著當(dāng)前服務(wù)的全球化，用戶(hù)或業(yè)務(wù)都不會(huì)接受如此頻繁的停機(jī)！此外，大多數(shù)公司現(xiàn)在在商業(yè)硬件平臺(tái)上構(gòu)建其服務(wù)，而不是以前的 Sun Solaris / Sparc服務(wù)器。雖然商業(yè)硬件的成本要低得多，但是它也經(jīng)常故障。

這兩個(gè)因素從根本上改變了工程團(tuán)隊(duì)如何考慮可用性，并且引導(dǎo)eBay創(chuàng)建其“彈性設(shè)計(jì)模式”，以建立最大化平均故障時(shí)間（Mean Time To Failure，MTTF）并最大限度地減少平均恢復(fù)時(shí)間（Mean Time To Recovery，MTTR）的數(shù)據(jù)庫(kù)最佳實(shí)踐。

為了構(gòu)建應(yīng)用程序，eBay開(kāi)發(fā)人員可以從五個(gè)公認(rèn)的數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)中進(jìn)行選擇。 除了MongoDB，團(tuán)隊(duì)還可以選擇使用Oracle或MySQL關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)和兩個(gè)NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)。 曲先生的DBA團(tuán)隊(duì)為適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)庫(kù)選擇提供指導(dǎo)，根據(jù)應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)訪問(wèn)模式、用戶(hù)負(fù)載、數(shù)據(jù)類(lèi)型等進(jìn)行選擇。

eBay目前運(yùn)行超過(guò)3000個(gè)非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例，為一系列應(yīng)用程序提供支持，可在其間管理數(shù)PB數(shù)據(jù)。 在過(guò)去，Oracle是“記錄系統(tǒng)”，而非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)則處理“參與系統(tǒng)”中使用的臨時(shí)數(shù)據(jù)。 然而，非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境已經(jīng)成熟。通過(guò)一致的時(shí)間點(diǎn)備份和恢復(fù)，MongoDB現(xiàn)在也在eBay上服務(wù)于記錄系統(tǒng)的用例。

雖然eBay的所有非關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)選擇都提供了內(nèi)置的故障恢復(fù)能力，但它們可以使不同的設(shè)計(jì)影響應(yīng)用程序的行為。DBA團(tuán)隊(duì)在六個(gè)維度上評(píng)估這些差異：可用性、一致性、持久性、可恢復(fù)性、可擴(kuò)展性和性能。例如，使用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、無(wú)主設(shè)計(jì)的NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)具有昂貴的數(shù)據(jù)修復(fù)和重新平衡過(guò)程，必須在節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障之后啟動(dòng)。此重新平衡過(guò)程會(huì)影響應(yīng)用程序吞吐量和延遲，并可能導(dǎo)致連接堆疊，因?yàn)榭蛻?hù)端等待恢復(fù)，這可能導(dǎo)致應(yīng)用程序停機(jī)。為了減輕這些影響，eBay不得不將最初在Oracle上開(kāi)發(fā)的應(yīng)用級(jí)產(chǎn)品分層在這些無(wú)數(shù)據(jù)庫(kù)之上。這種方法使DBA團(tuán)隊(duì)能夠?qū)⒏蟮募悍殖梢幌盗凶蛹?，從而將重新平衡開(kāi)銷(xiāo)與較小的一組節(jié)點(diǎn)隔離開(kāi)來(lái)，同時(shí)只影響了一小部分查詢(xún)。eBay DBA團(tuán)隊(duì)構(gòu)建其彈性設(shè)計(jì)模式是針對(duì)這些不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)庫(kù)行為。

曲先生介紹了eBay的“MongoDB彈性設(shè)計(jì)模式”，如圖1所示。

圖1：MongoDB恢復(fù)架構(gòu)的eBay設(shè)計(jì)模式（圖片由eBay的MongoDB世界大會(huì)演示提供）

在這種設(shè)計(jì)模式中，一個(gè)7節(jié)點(diǎn)的MongoDB副本集遍布eBay的三個(gè)美國(guó)數(shù)據(jù)中心。此模式可確保在主數(shù)據(jù)中心發(fā)生故障的情況下，數(shù)據(jù)庫(kù)集群可以通過(guò)在剩余的數(shù)據(jù)中心之間建立一個(gè)仲裁來(lái)保持可用性。MongoDB的副本集成員可以被分配選舉優(yōu)先級(jí)，以控制哪些Slave成員被認(rèn)為是在Primary成員失敗時(shí)的晉升候選人。例如，如果副本集Primary成員失敗，則DC1本地的節(jié)點(diǎn)將被優(yōu)先選擇。只有整個(gè)DC1遭受中斷，DC2中的復(fù)制集成員才會(huì)被認(rèn)為可以進(jìn)行選舉，根據(jù)哪個(gè)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)執(zhí)行最近的寫(xiě)操作選擇新的Primary成員。 可以通過(guò)使用MongoDB的?majority write concern來(lái)擴(kuò)展這種設(shè)計(jì)模式，以使得能夠跨數(shù)據(jù)中心持久的寫(xiě)入。

標(biāo)準(zhǔn)MongoDB設(shè)計(jì)模式被用作eBay的“閱讀強(qiáng)化/高可用讀取模式”的基礎(chǔ)，該演示文稿用于為eBay產(chǎn)品目錄提供支持。對(duì)于目錄負(fù)載，MongoDB副本集可以擴(kuò)展到50個(gè)成員，為大并發(fā)量的數(shù)據(jù)分發(fā)提供了讀取的可擴(kuò)展性和恢復(fù)能力。

對(duì)于更多的寫(xiě)入密集型負(fù)載，eBay開(kāi)發(fā)出了“極高讀/寫(xiě)模式”，該模式在其美國(guó)數(shù)據(jù)中心部署了一個(gè)分布式的MongoDB集群。

圖2：MongoDB極高讀/寫(xiě)模式的eBay設(shè)計(jì)模式（圖片由eBay的MongoDB世界演示提供）

其次，eBay開(kāi)發(fā)人員可以使用特定的MongoDB寫(xiě)入和讀取配置來(lái)設(shè)計(jì)模式，以調(diào)整最佳滿(mǎn)足不同應(yīng)用需求的持久性和一致性級(jí)別。

曲先生指出，隨著近期的產(chǎn)品功能增多，MongoDB正在越來(lái)越滿(mǎn)足更廣泛的應(yīng)用需求：

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