面试题：MongoDB分片集群成员间通信协议基础

Question

简述MongoDB分片集群中，各个成员（如分片服务器、配置服务器、查询路由器）之间基于何种通信协议进行交互，以及这种通信协议在保障数据一致性和高可用性方面起到了什么作用？

Answer 1

通信协议

MongoDB分片集群中各成员之间基于内部二进制协议进行交互。该协议是MongoDB定制开发的，针对数据库通信的特点进行优化，可高效传输数据与控制信息。

保障数据一致性

1. 配置服务器同步：配置服务器之间通过该协议同步元数据。当有新分片加入、数据迁移等操作时，配置服务器及时更新并同步元数据，确保各查询路由器和分片服务器获取到一致的集群状态信息，为数据读写操作提供准确的指导，保障数据一致性。
2. 数据迁移协调：在数据迁移过程中，分片服务器之间通过此协议传输数据。协议确保数据准确无误地从源分片迁移到目标分片，迁移完成后，相关配置信息及时更新并同步，使整个集群对数据分布达成一致认知，维持数据一致性。

保障高可用性

1. 故障检测与转移：成员之间使用该协议进行心跳检测。若某分片服务器或配置服务器出现故障，其他成员能通过协议感知，然后集群借助协议执行故障转移机制，例如查询路由器重新路由请求到其他可用的分片服务器，保证服务的连续性，提高系统可用性。
2. 负载均衡：查询路由器利用此协议收集各分片服务器的负载信息，并基于这些信息通过协议将读写请求合理分配到不同分片服务器，避免单个分片服务器负载过高。这种负载均衡机制增强了系统的整体处理能力，提升高可用性。