在彈性應(yīng)用程序設(shè)計上，eBay為什么選擇MongoDB？

作者：上海小胖

作為世界前十十個全球零售品牌，擁有1.7億活躍買家和10億在線市場，eBay無法承受系統(tǒng)停機帶來的損失。這就是為什么公司依靠MongoDB作為其核心企業(yè)數(shù)據(jù)平臺標準之一，為運行ebay.com的多個面向客戶的應(yīng)用程序提供支持。

在今年的MongoDB全球大會上，eBay的首席NoSQL DBA曲峰提供了彈性應(yīng)用程序的實用設(shè)計模式?— 他的團隊開發(fā)的一套支持企業(yè)級MongoDB部署的架構(gòu)藍圖。

曲先生開始討論多年來可用性概念的變化。過去，網(wǎng)站可以接受每周維護的預(yù)定停機時間。隨著當前服務(wù)的全球化，用戶或業(yè)務(wù)都不會接受如此頻繁的停機！此外，大多數(shù)公司現(xiàn)在在商業(yè)硬件平臺上構(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。

這兩個因素從根本上改變了工程團隊如何考慮可用性，并且引導eBay創(chuàng)建其“彈性設(shè)計模式”，以建立最大化平均故障時間（Mean Time To Failure，MTTF）并最大限度地減少平均恢復(fù)時間（Mean Time To Recovery，MTTR）的數(shù)據(jù)庫最佳實踐。

為了構(gòu)建應(yīng)用程序，eBay開發(fā)人員可以從五個公認的數(shù)據(jù)庫標準中進行選擇。 除了MongoDB，團隊還可以選擇使用Oracle或MySQL關(guān)系數(shù)據(jù)庫和兩個NoSQL數(shù)據(jù)庫。 曲先生的DBA團隊為適當?shù)臄?shù)據(jù)庫選擇提供指導，根據(jù)應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)訪問模式、用戶負載、數(shù)據(jù)類型等進行選擇。

eBay目前運行超過3000個非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫實例，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)。 在過去，Oracle是“記錄系統(tǒng)”，而非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫則處理“參與系統(tǒng)”中使用的臨時數(shù)據(jù)。 然而，非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫環(huán)境已經(jīng)成熟。通過一致的時間點備份和恢復(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)計影響應(yīng)用程序的行為。DBA團隊在六個維度上評估這些差異：可用性、一致性、持久性、可恢復(fù)性、可擴展性和性能。例如，使用點對點、無主設(shè)計的NoSQL數(shù)據(jù)庫具有昂貴的數(shù)據(jù)修復(fù)和重新平衡過程，必須在節(jié)點發(fā)生故障之后啟動。此重新平衡過程會影響應(yīng)用程序吞吐量和延遲，并可能導致連接堆疊，因為客戶端等待恢復(fù)，這可能導致應(yīng)用程序停機。為了減輕這些影響，eBay不得不將最初在Oracle上開發(fā)的應(yīng)用級產(chǎn)品分層在這些無數(shù)據(jù)庫之上。這種方法使DBA團隊能夠?qū)⒏蟮募悍殖梢幌盗凶蛹海瑥亩鴮⒅匦缕胶忾_銷與較小的一組節(jié)點隔離開來，同時只影響了一小部分查詢。eBay DBA團隊構(gòu)建其彈性設(shè)計模式是針對這些不同類型的數(shù)據(jù)庫行為。

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

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

在這種設(shè)計模式中，一個7節(jié)點的MongoDB副本集遍布eBay的三個美國數(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)庫集群可以通過在剩余的數(shù)據(jù)中心之間建立一個仲裁來保持可用性。MongoDB的副本集成員可以被分配選舉優(yōu)先級，以控制哪些Slave成員被認為是在Primary成員失敗時的晉升候選人。例如，如果副本集Primary成員失敗，則DC1本地的節(jié)點將被優(yōu)先選擇。只有整個DC1遭受中斷，DC2中的復(fù)制集成員才會被認為可以進行選舉，根據(jù)哪個節(jié)點已經(jīng)執(zhí)行最近的寫操作選擇新的Primary成員。 可以通過使用MongoDB的?majority write concern來擴展這種設(shè)計模式，以使得能夠跨數(shù)據(jù)中心持久的寫入。

標準MongoDB設(shè)計模式被用作eBay的“閱讀強化/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。對于目錄負載，MongoDB副本集可以擴展到50個成員，為大并發(fā)量的數(shù)據(jù)分發(fā)提供了讀取的可擴展性和恢復(fù)能力。

對于更多的寫入密集型負載，eBay開發(fā)出了“極高讀/寫模式”，該模式在其美國數(shù)據(jù)中心部署了一個分布式的MongoDB集群。

圖2：MongoDB極高讀/寫模式的eBay設(shè)計模式（圖片由eBay的MongoDB世界演示提供）

其次，eBay開發(fā)人員可以使用特定的MongoDB寫入和讀取配置來設(shè)計模式，以調(diào)整最佳滿足不同應(yīng)用需求的持久性和一致性級別。

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

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