升级MongoDB实例后各Shard的Chunks数量不均衡 - 云数据库 MongoDB

问题现象

使用云数据库 MongoDB 版分片集群实例时，部分用户在将实例升级到6.0版本（小版本7.0.1及以上）后，通过sh.status()查看分片信息，发现各Shard上的Chunk数量不均衡，与升级前每个Shard上Chunk数量大致相等的情况明显不同。常见的现象包括：

6.0版本（小版本7.0.1起）：各Shard上的Chunk数量差异较大，不再像旧版本那样大致相等。
7.0及以上版本：各Shard上可能只有1个Chunk。

通常会产生以下疑问：

数据是不是没有均衡分布？
Balancer是不是没有正常工作？
是不是升级出了什么问题？

说明

这是升级后的正常行为，数据仍然是均衡分布的，无需担心。新版本不再以Chunk数量作为均衡标准，而是以实际数据大小为依据。

原因说明

旧版本行为（6.0版本小版本7.0.1之前）

在云数据库 MongoDB 版6.0版本（小版本7.0.1）之前，分片集群的数据均衡机制如下：

每个Chunk默认最大64 MB。
当数据写入使Chunk超过64 MB时，会自动分裂（AutoSplit）为多个小Chunk。
Balancer定期检测各Shard上的Chunk数量，发现数量差异超过阈值后执行迁移（moveChunk）。
最终各Shard上会有大量Chunk，且数量大致相等。

这种机制下，您通过sh.status()能看到每个Shard上有多个Chunk，可以直观地感受到数据是均衡分布的。

6.0版本变化（小版本7.0.1起，对应社区版6.0.3）

云数据库 MongoDB 版从6.0版本（小版本7.0.1）开始，对应社区版MongoDB 6.0.3的Balancer改进，进行了以下重大变更：

取消自动分裂（AutoSplit）：Chunk写满后不再自动分裂，仅在迁移前进行必要的分割。
均衡判断标准改变：从基于Chunk数量改为基于实际数据大小。
迁移阈值调整：当不同分片上同一集合的数据大小差异超过3倍ChunkSize（云数据库 MongoDB 版6.0版本起默认ChunkSize为128 MB，即差异超过384 MB）时触发迁移。
术语变更：Chunk概念弱化，改称为Range；moveChunk被moveRange取代。
集合分片前不再需要执行sh.enableSharding()命令。

影响：由于取消了AutoSplit且不再以Chunk数量为均衡依据，各Shard上的Chunk数量可能不相等，这是正常现象。更多信息，请参见sh.enableAutoSplit()。

7.0版本新增：AutoMerger自动合并

从MongoDB 7.0开始，引入了AutoMerger功能：

Balancer会自动将同一Shard上可合并的连续Chunk合并在一起。
AutoMerger作为均衡操作的一部分在后台运行，默认启用。
每隔autoMergerIntervalSecs秒进行一次自动合并。
如果设置了均衡窗口，AutoMerger仅在该窗口期间运行。

影响：在7.0及以上版本中，由于AutoMerger的存在，各Shard上的Chunk最终可能合并为1个Chunk。这同样是正常行为。更多信息，请参见AutoMerger。

为什么做这些改变？

旧版本基于Chunk数量做均衡判断存在以下问题：

问题	说明
Jumbo Chunk	分片键区分度不足时，同一Chunk中所有文档的分片键相同，Chunk无法分割，导致各Shard的Chunk数量相同但磁盘空间使用不同。
写入倾斜	范围分片键含递增属性时，新数据集中写入一个Shard。
资源消耗	频繁的AutoSplit和moveChunk消耗大量CPU资源，影响业务性能。

新版本基于实际数据大小做均衡判断，更加准确地反映数据分布情况，同时减少了不必要的Chunk分裂和迁移操作。

版本对应关系

云数据库MongoDB版本	对应社区版	Balancer行为
4.4版本	MongoDB 4.4	旧行为：AutoSplit + Chunk数量均衡
5.0版本	MongoDB 5.0	旧行为：AutoSplit + Chunk数量均衡
6.0版本（小版本7.0.0）	MongoDB 6.0.0	旧行为：AutoSplit + Chunk数量均衡
6.0版本（小版本7.0.1起）	MongoDB 6.0.3	取消AutoSplit + 数据大小均衡（Chunk数量可能不均衡）
7.0及以上版本	MongoDB 7.0+	取消AutoSplit + 数据大小均衡 + AutoMerger自动合并Chunk

版本前后对比

对比项	6.0版本（小版本7.0.1之前）	6.0版本（小版本7.0.1起）	7.0及以上版本
自动分裂（AutoSplit）	开启，Chunk写满自动分裂	关闭	关闭
自动合并（AutoMerger）	无	无	开启，自动合并Chunk
均衡判断依据	Chunk数量	实际数据大小	实际数据大小
各Shard的Chunk数量	多个，数量大致相等	不均衡，数量可能不相等	可能合并为1个
迁移阈值	Chunk数量差异≥1（4.2+）	数据大小差异超过3倍ChunkSize	数据大小差异超过3倍ChunkSize
`enableSharding`命令	分片前必须执行	6.0+可跳过	可跳过
查看均衡方式	`sh.status()`看Chunk数量	`getShardDistribution()`看数据大小	`getShardDistribution()`看数据大小

实测数据

以下为使用YCSB工具分别向4.4、6.0、8.0版本的云数据库 MongoDB 版分片集群实例各插入5000万条数据后的实测结果。

4.4版本（旧行为）

执行sh.status()，重点关注输出中的chunkMetadata字段——每个Shard上有435个Chunk，数量相等，这是旧版本AutoSplit自动分裂的结果：

mongos> sh.status()
shardingVersion
{ _id: 1, clusterId: ObjectId('69fbfda6dec76b373f5eda81') }
---
shards
[
  {
    _id: 'd-uf6d*****04f784',
    host: 'mgset-100239890/10.**.**.1*9:3005,20.**.**.1*9:3002',
    state: 1
  },
  {
    _id: 'd-uf6f*****39f74',
    host: 'mgset-100***91/20.**.**.**7:3002,20.**.**.**8:3002',
    state: 1
  }
]
---
active mongoses
[ { '4.4.30': 2 } ]
---
autosplit
{ 'Currently enabled': 'yes' }
---
balancer
{
  'Currently enabled': 'yes',
  'Failed balancer rounds in last 5 attempts': 0,
  'Currently running': 'no',
  'Migration Results for the last 24 hours': { '947': 'Success' }
}
---
databases
[
  {
    database: {
      _id: 'ycsb',
      primary: 'd-uf6f*****39f74',
      partitioned: true
    },
    collections: {
      'ycsb.test1': {
        shardKey: { _id: 'hashed' },
        unique: false,
        balancing: true,
        chunkMetadata: [
          { shard: 'd-uf6d*****04f784', nChunks: 435 },
          { shard: 'd-uf6f*****39f74', nChunks: 435 }
        ],
        chunks: [
          'too many chunks to print, use verbose if you want to force print'
        ],
        tags: []
      }
    }
  }
]

执行db.test1.getShardDistribution()，关注每个Shard的data（数据大小）和chunks（Chunk数量）字段：

mongos> use ycsb
switched to db ycsb
mongos> db.test1.getShardDistribution()
Shard d-uf6d*****04f784 at mgset-100239890/10.**.**.1*9:3005,20.**.**.1*9:3002
{
  data: '27.2GiB',
  docs: 25014674,
  chunks: 435,
  'estimated data per chunk': '64.04MiB',
  'estimated docs per chunk': 57504
}
---
Shard d-uf6f*****39f74 at mgset-100239891/20.**.**.**7:3002,20.**.**.**8:3002
{
  data: '36.23GiB',
  docs: 33313293,
  chunks: 435,
  'estimated data per chunk': '85.29MiB',
  'estimated docs per chunk': 76582
}
---
Totals
{
  data: '63.44GiB',
  docs: 58327967,
  chunks: 870,
  'Shard d-uf6d*****04f784': [
    '42.88 % data',
    '42.88 % docs in cluster',
    '1KiB avg obj size on shard'
  ],
  'Shard d-uf6f*****39f74': [
    '57.11 % data',
    '57.11 % docs in cluster',
    '1KiB avg obj size on shard'
  ]
}

6.0版本（小版本7.0.1起）

执行sh.status()，关注chunkMetadata字段——各Shard上的Chunk数量明显不均衡（216 vs 1）：

mongos> sh.status()
shardingVersion
{ _id: 1, clusterId: ObjectId('69fbfdc420578638757c1d06') }
---
shards
[
  {
    _id: 'd-uf610*****d8904',
    host: 'mgset-100239905/20.**.**.**1:3002,20.**.**.**3:3002',
    state: 1,
    topologyTime: Timestamp({ t: 1778122310, i: 2 })
  },
  {
    _id: 'd-uf6aa*****67314',
    host: 'mgset-100239903/20.**.**.**5:20.**.**.**6:3002',
    state: 1,
    topologyTime: Timestamp({ t: 1778122310, i: 9 })
  }
]
---
active mongoses
[ { '6.0.27': 2 } ]
---
autosplit
{ 'Currently enabled': 'yes' }
---
balancer
{
  'Currently running': 'no',
  'Currently enabled': 'yes',
  'Failed balancer rounds in last 5 attempts': 0,
  'Migration Results for the last 24 hours': { '216': 'Success' }
}
---
databases
[
  {
    database: {
      _id: 'ycsb',
      primary: 'd-uf6aa*****67314',
      partitioned: false,
      version: {
        uuid: UUID('4ee45231-9585-4dba-8f34-f624860e1a79'),
        timestamp: Timestamp({ t: 1778122930, i: 1 }),
        lastMod: 1
      }
    },
    collections: {
      'ycsb.test2': {
        shardKey: { _id: 'hashed' },
        unique: false,
        balancing: true,
        allowMigrations: true,
        chunkMetadata: [
          { shard: 'd-uf610*****d8904', nChunks: 216 },
          { shard: 'd-uf6aa*****67314', nChunks: 1 }
        ],
        chunks: [
          'too many chunks to print, use verbose if you want to force print'
        ],
        tags: []
      }
    }
  }
]

执行db.test2.getShardDistribution()，关注每个Shard的data占比——虽然Chunk数量差异巨大（216 vs 1），但数据仍然均衡分布（50.31% vs 49.68%）：

mongos> use ycsb
switched to db ycsb
mongos> db.test2.getShardDistribution()
Shard d-uf6aa*****67314 at mgset-100239903/20.**.**.**5:20.**.**.**6:3002
{
  data: '27.36GiB',
  docs: 32285618,
  chunks: 1,
  'estimated data per chunk': '27.36GiB',
  'estimated docs per chunk': 32285618
}
---
Shard d-uf610*****d8904 at mgset-100239905/20.**.**.**1:3002,20.**.**.**3:3002
{
  data: '27.01GiB',
  docs: 24841944,
  chunks: 216,
  'estimated data per chunk': '128.09MiB',
  'estimated docs per chunk': 115009
}
---
Totals
{
  data: '54.38GiB',
  docs: 57127562,
  chunks: 217,
  'Shard d-uf6aa*****67314': [
    '50.31 % data',
    '56.51 % docs in cluster',
    '1KiB avg obj size on shard'
  ],
  'Shard d-uf610*****d8904': [
    '49.68 % data',
    '43.48 % docs in cluster',
    '1KiB avg obj size on shard'
  ]
}

8.0版本（含AutoMerger）

迁移刚完成时，执行sh.status()，关注chunkMetadata字段——各Shard上仍有多个Chunk（55 vs 1）：

mongos> sh.status()
shardingVersion
{ _id: 1, clusterId: ObjectId('69fbfdbdd7b0e3d9551dd833') }
---
shards
[
  {
    _id: 'd-uf65a*****ac94',
    host: 'mgset-100239911/20.**.**.**7:3000,20.**.**.**6:3002',
    state: 1,
    topologyTime: Timestamp({ t: 1778122320, i: 8 }),
    replSetConfigVersion: Long('-1')
  },
  {
    _id: 'd-uf6a8*****c9b14',
    host: 'mgset-100239912/20.**.**.**8:3003,20.**.**.**9:3003',
    state: 1,
    topologyTime: Timestamp({ t: 1778122319, i: 10 }),
    replSetConfigVersion: Long('-1')
  }
]
---
active mongoses
[ { '8.0.18': 2 } ]
---
autosplit
{ 'Currently enabled': 'yes' }
---
balancer
{
  'Currently enabled': 'yes',
  'Failed balancer rounds in last 5 attempts': 0,
  'Currently running': 'no',
  'Migration Results for the last 24 hours': { '216': 'Success' }
}
---
databases
[
  {
    database: {
      _id: 'ycsb',
      primary: 'd-uf6a8*****c9b14',
      version: {
        uuid: UUID('98799357-048e-45bc-a472-387165e0fe74'),
        timestamp: Timestamp({ t: 1778122931, i: 2 }),
        lastMod: 1
      }
    },
    collections: {
      'ycsb.test2': {
        shardKey: { _id: 'hashed' },
        unique: false,
        balancing: true,
        allowMigrations: true,
        chunkMetadata: [
          { shard: 'd-uf65a*****ac94', nChunks: 55 },
          { shard: 'd-uf6a8*****c9b14', nChunks: 1 }
        ],
        chunks: [
          'too many chunks to print, use verbose if you want to force print'
        ],
        tags: []
      }
    }
  }
]

等待AutoMerger自动合并完成后，再次执行sh.status()，关注chunkMetadata字段——每个Shard上的Chunk已自动合并为1个：

mongos> sh.status()
shardingVersion
{ _id: 1, clusterId: ObjectId('69fbfdbdd7b0e3d9551dd833') }
---
shards
[
  {
    _id: 'd-uf65a*****ac94',
    host: 'mgset-100239911/20.**.**.**7:3000,20.**.**.**6:3002',
    state: 1,
    topologyTime: Timestamp({ t: 1778122320, i: 8 }),
    replSetConfigVersion: Long('-1')
  },
  {
    _id: 'd-uf6a8*****c9b14',
    host: 'mgset-100239912/20.**.**.**8:3003,20.**.**.**9:3003',
    state: 1,
    topologyTime: Timestamp({ t: 1778122319, i: 10 }),
    replSetConfigVersion: Long('-1')
  }
]
---
active mongoses
[ { '8.0.18': 2 } ]
---
autosplit
{ 'Currently enabled': 'yes' }
---
balancer
{
  'Currently enabled': 'yes',
  'Failed balancer rounds in last 5 attempts': 0,
  'Currently running': 'no',
  'Migration Results for the last 24 hours': { '216': 'Success' }
}
---
databases
[
  {
    database: {
      _id: 'ycsb',
      primary: 'd-uf6a8*****c9b14',
      version: {
        uuid: UUID('98799357-048e-45bc-a472-387165e0fe74'),
        timestamp: Timestamp({ t: 1778122931, i: 2 }),
        lastMod: 1
      }
    },
    collections: {
      'ycsb.test2': {
        shardKey: { _id: 'hashed' },
        unique: false,
        balancing: true,
        allowMigrations: true,
        chunkMetadata: [
          { shard: 'd-uf65a*****ac94', nChunks: 1 },
          { shard: 'd-uf6a8*****c9b14', nChunks: 1 }
        ],
        chunks: [
          { min: { _id: MinKey() }, max: { _id: Long('-58615400192952365') }, 'on shard': 'd-uf65a*****ac94', 'last modified': Timestamp({ t: 217, i: 2 }) },
          { min: { _id: Long('-58615400192952365') }, max: { _id: MaxKey() }, 'on shard': 'd-uf6a8*****c9b14', 'last modified': Timestamp({ t: 217, i: 1 }) }
        ],
        tags: []
      }
    }
  }
]

执行db.test2.getShardDistribution()，关注每个Shard的data占比——尽管每个Shard只有1个Chunk，数据仍然均衡分布（49.67% vs 50.32%）：

mongos> use ycsb
switched to db ycsb
mongos> db.test2.getShardDistribution()
Shard d-uf65a*****ac94 at mgset-100239911/20.**.**.**7:3000,20.**.**.**6:3002
{
  data: '27.01GiB',
  docs: 24841944,
  chunks: 1,
  'estimated data per chunk': '27.01GiB',
  'estimated docs per chunk': 24841944
}
---
Shard d-uf6a8*****c9b14 at mgset-100239912/20.**.**.**8:3003,20.**.**.**9:3003
{
  data: '27.37GiB',
  docs: 35898246,
  chunks: 1,
  'estimated data per chunk': '27.37GiB',
  'estimated docs per chunk': 35898246
}
---
Totals
{
  data: '54.39GiB',
  docs: 60740190,
  chunks: 2,
  'Shard d-uf65a*****ac94': [
    '49.67 % data',
    '40.89 % docs in cluster',
    '1KiB avg obj size on shard'
  ],
  'Shard d-uf6a8*****c9b14': [
    '50.32 % data',
    '59.1 % docs in cluster',
    '1KiB avg obj size on shard'
  ]
}

结论：三个版本的实测数据表明，无论Chunk数量如何变化（870→217→2），数据始终均衡分布在各Shard上。Chunk数量的差异仅是内部管理机制的变化，不影响实际数据分布和业务。

如何正确判断数据是否均衡

升级到6.0版本（小版本7.0.1）及以上版本后，请使用以下方式判断数据均衡情况：

推荐方式：getShardDistribution()

连接到mongos后执行以下命令：

use <your_database>
db.<your_collection>.getShardDistribution()

该命令会返回每个Shard上该集合的数据大小、文档数量和占比，能真实反映数据分布情况。

辅助方式：db.stats()

use <your_database>
db.stats()

可以查看数据库在各Shard节点的整体数据存储情况。

常见问题

Q：升级后Chunk数量不均衡或变为1，数据会丢失吗？

A：不会。Chunk只是MongoDB内部管理数据的逻辑单元，Chunk数量的变化不影响实际数据。数据仍然完整保存在各Shard上。

Q：需要手动执行split命令来分割Chunk吗？

A：不需要。新版本的Balancer会在需要迁移数据时自动进行必要的分割，无需手动干预。

Q：升级后Balancer还在工作吗？

A：是的。Balancer仍在正常工作，只是判断标准从Chunk数量改为了数据大小。当各分片间的数据大小差异超过阈值时，Balancer会自动执行数据迁移。

Q：6.0和7.0版本升级后的Chunk表现有什么不同？

A：6.0版本（小版本7.0.1起）取消了AutoSplit并改用数据大小均衡，各Shard的Chunk数量可能不均衡。7.0版本在此基础上新增了AutoMerger，会自动合并Chunk，最终每个Shard可能只有1个Chunk。两种情况下数据都是均衡分布的。

Q：迁移过程中看到多个Chunk是正常的吗？

A：是正常的。在数据迁移期间，Balancer会对数据进行必要的分割，因此会临时出现多个Chunk。对于7.0及以上版本，迁移完成后AutoMerger会自动合并这些Chunk；对于6.0版本，这些Chunk可能会保持不变，但不影响数据均衡。

Q：这个变化影响我的业务吗？

A：不影响。这个改变对业务是透明的，实际上新版本减少了不必要的Chunk分裂和迁移操作，性能反而更好。

云数据库 MongoDB：升级MongoDB实例后，各分片Chunks数量不均衡

问题现象

原因说明

旧版本行为（6.0版本小版本7.0.1之前）

6.0版本变化（小版本7.0.1起，对应社区版6.0.3）

7.0版本新增：AutoMerger自动合并

为什么做这些改变？

版本对应关系

版本前后对比

实测数据

4.4版本（旧行为）

6.0版本（小版本7.0.1起）

8.0版本（含AutoMerger）

如何正确判断数据是否均衡

辅助方式：db.stats()

常见问题

参考文档

问题现象

原因说明

旧版本行为（6.0版本小版本7.0.1之前）

6.0版本变化（小版本7.0.1起，对应社区版6.0.3）

7.0版本新增：AutoMerger自动合并

为什么做这些改变？

版本对应关系

版本前后对比

实测数据

4.4版本（旧行为）

6.0版本（小版本7.0.1起）

8.0版本（含AutoMerger）

如何正确判断数据是否均衡

推荐方式：getShardDistribution()

辅助方式：db.stats()

不再推荐：sh.status()看Chunk数量

常见问题

参考文档