優(yōu)化MongoDB內(nèi)存使用，可以通過一下幾點來降低系統(tǒng)內(nèi)存占用，本次主要配置WiredTiger Cache來實現(xiàn)

1. WiredTiger Cache：
   • MongoDB 使用 WiredTiger 存儲引擎，其緩存使用最近最少使用 (LRU) 算法管理。頻繁訪問的數(shù)據(jù)會保留在內(nèi)存中，而不常訪問的數(shù)據(jù)會被剔除。
   • 可以通過 storage.wiredTiger.engineConfig.cacheSizeGB 配置緩存大小，從而間接控制內(nèi)存使用。
2. Page Eviction：
   • WiredTiger 存儲引擎會定期執(zhí)行頁面驅(qū)逐 (page eviction) 操作，將不常使用的頁面從內(nèi)存中移除。這樣可以保持內(nèi)存的合理使用。
3. TTL Indexes：
   • MongoDB 提供 TTL (Time-To-Live) 索引，允許自動刪除超過指定時間的數(shù)據(jù)。雖然這主要用于管理存儲空間，但也有助于減少內(nèi)存占用。
4. Inactive Data Handling：
   • 在分片集群 (sharded cluster) 中，不活躍的數(shù)據(jù)可以通過遷移分片來減少某些節(jié)點上的內(nèi)存壓力。將不常訪問的數(shù)據(jù)分配到較少使用的節(jié)點上，減少高負(fù)載節(jié)點的內(nèi)存占用。
5. Journaling and Snapshotting：
   • MongoDB 的持久化機制會定期進行日志記錄和快照，這些操作會影響內(nèi)存使用。適當(dāng)配置日志記錄和快照策略可以幫助管理內(nèi)存。

設(shè)置WiredTiger存儲引擎和緩存大小

修改配置文件后需要重啟MongoDB

storage:wiredTiger:engineConfig:cacheSizeGB: 16

重啟MongoDB

sudo systemctl restart mongod

運行時動態(tài)調(diào)整緩存大小

db.adminCommand({ setParameter: 1, "wiredTigerEngineRuntimeConfig": "cache_size=2GB" });

查看當(dāng)前的存儲引擎

db.serverStatus().storageEngine

查詢當(dāng)前設(shè)置的緩存大小【直接查看配置文件也可以】

db.serverStatus().wiredTiger.cache["maximum bytes configured"]

查看監(jiān)控和分析

登錄MongoDB

mongo "mongodb://admin:password@localhost:27017/admin"

創(chuàng)建具有監(jiān)控權(quán)限的用戶

db.getSiblingDB("admin").createUser({user: "statuser",pwd: "statpassword",roles: [{ role: "clusterMonitor", db: "admin" }]
})

監(jiān)控 MongoDB 實例的狀態(tài)

mongostat --uri "mongodb://statuser:statpassword@localhost:27017/?authSource=admin" --discover

mongostat 的輸出字段

           host insert query update delete getmore command dirty  used flushes vsize   res qrw arw net_in net_out conn                time
localhost:27017     10    *0     *0     *0       0     1|0  0.0% 70.3%       0 33.7G 32.1G 0|0 1|0  6.99k   44.8k   24 May 29 11:08:00.238
localhost:27017      7    *0     *0     *0       0     0|0  0.0% 70.3%       0 33.7G 32.1G 0|0 1|0  5.57k   44.2k   24 May 29 11:08:01.245
localhost:27017      4    *0     *0     *0       0     2|0  0.0% 70.3%       0 33.7G 32.1G 0|0 1|0  3.03k   44.8k   24 May 29 11:08:02.241

字段解釋

• host: MongoDB 實例的地址和端口。
• insert: 每秒插入的文檔數(shù)（10, 7, 4）。
• query: 每秒查詢的次數(shù)（未發(fā)生）。
• update: 每秒更新的次數(shù)（未發(fā)生）。
• delete: 每秒刪除的次數(shù)（未發(fā)生）。
• getmore: 每秒 getmore 操作的次數(shù)（未發(fā)生）。
• command: 每秒執(zhí)行的命令次數(shù)。分為讀命令和寫命令，如 1|0 和 2|0。
• dirty: 存儲引擎的臟數(shù)據(jù)百分比（0.0%）。
• used: 存儲引擎的緩存使用百分比（70.3%）。
• flushes: 每秒執(zhí)行的 fsync 操作次數(shù)（未發(fā)生）。
• vsize: 虛擬內(nèi)存大小（33.7GB）。
• res: 常駐內(nèi)存大小（32.1GB）。
• qrw: 排隊的讀寫操作數(shù)量（查詢 | 寫入，均為 0）。
• arw: 活動的讀寫操作數(shù)量（查詢 | 寫入，均為 1|0）。
• net_in: 每秒網(wǎng)絡(luò)輸入量（6.99kB, 5.57kB, 3.03kB）。
• net_out: 每秒網(wǎng)絡(luò)輸出量（44.8kB, 44.2kB）。
• conn: 當(dāng)前連接數(shù)（24）。
• time: 當(dāng)前時間。

used：存儲引擎的緩存使用百分比解釋

在 MongoDB 的 mongostat 輸出中，used 字段表示存儲引擎（通常是 WiredTiger）緩存使用的百分比。這個百分比是存儲引擎實際使用的緩存內(nèi)存量與分配給存儲引擎的總緩存內(nèi)存量之間的比值。具體來說：

• Numerator（分子）：存儲引擎實際使用的緩存內(nèi)存量。
• Denominator（分母）：分配給存儲引擎的總緩存內(nèi)存量。

詳細解釋

MongoDB 的 WiredTiger 存儲引擎使用一個內(nèi)部緩存來管理內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。緩存大小可以通過 cacheSizeGB 參數(shù)配置。如果沒有特別配置，WiredTiger 默認(rèn)將服務(wù)器總內(nèi)存的 50% 分配給緩存。

比值計算公式

used% = 實際使用的緩存內(nèi)存/分配的總緩存內(nèi)存 * 100%

示例

假設(shè)你在 mongod.conf 中配置了 WiredTiger 的緩存大小為 16 GB：

storage:wiredTiger:engineConfig:cacheSizeGB: 16

然后在 mongostat 輸出中看到 used 字段為 70.3%：

           host insert query update delete getmore command dirty  used flushes vsize   res qrw arw net_in net_out conn                time
localhost:27017     10    *0     *0     *0       0     1|0  0.0% 70.3%       0 33.7G 32.1G 0|0 1|0  6.99k   44.8k   24 May 29 11:08:00.238

這表示 WiredTiger 實際使用了約 11.248 GB 的緩存內(nèi)存（即 70.3% × 16 GB）。

優(yōu)化 MongoDB 實例的內(nèi)存使用，特別是降低常駐內(nèi)存（res）的占用

1. 調(diào)整工作集

確保工作集（即正在頻繁訪問的數(shù)據(jù)集）能夠適應(yīng)可用的內(nèi)存。如果工作集過大，超出了物理內(nèi)存容量，MongoDB 會頻繁進行磁盤 I/O 操作，從而影響性能。

2. 索引優(yōu)化

索引是提高查詢性能的關(guān)鍵，但過多的索引會消耗大量內(nèi)存。請按照以下步驟優(yōu)化索引：

• 分析查詢模式：確定哪些查詢最常執(zhí)行，然后為這些查詢建立適當(dāng)?shù)乃饕?/li>
• 移除不必要的索引：定期審查和刪除不再使用或效率不高的索引。
• 復(fù)合索引：對于多字段查詢，使用復(fù)合索引來提高查詢效率。

// 創(chuàng)建復(fù)合索引示例
db.collection.createIndex({ field1: 1, field2: 1 });

3. 合并小文檔

如果文檔太小且數(shù)量很多，會增加內(nèi)存消耗和索引開銷?？紤]將小文檔合并成大文檔，減少文檔數(shù)量，從而降低內(nèi)存使用。

4. 啟用壓縮

MongoDB 提供了多種存儲引擎和壓縮選項，例如 WiredTiger 提供了 zlib 和 snappy 壓縮。

• 啟用數(shù)據(jù)壓縮：通過配置文件或啟動參數(shù)啟用壓縮，減少數(shù)據(jù)和索引的內(nèi)存占用。

# mongod.conf 示例
storage:wiredTiger:engineConfig:cacheSizeGB: 16collectionConfig:blockCompressor: snappy

5. 調(diào)整 WiredTiger 緩存

WiredTiger 是 MongoDB 的默認(rèn)存儲引擎，可以通過調(diào)整其緩存大小來優(yōu)化內(nèi)存使用。

• 緩存大小配置：適當(dāng)調(diào)整 WiredTiger 的緩存大小，確保留有足夠的內(nèi)存供操作系統(tǒng)和其他進程使用。

# mongod.conf 示例
storage:wiredTiger:engineConfig:cacheSizeGB: 16

6. 配置系統(tǒng)參數(shù)

• 內(nèi)存分配：確保 MongoDB 進程有足夠的物理內(nèi)存可用，并且操作系統(tǒng)的虛擬內(nèi)存設(shè)置合理。
• 透明大頁：禁用透明大頁（Transparent Huge Pages, THP），減少內(nèi)存碎片。

# 禁用透明大頁
echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
echo never > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag

7. 清理未使用的數(shù)據(jù)

定期清理未使用的數(shù)據(jù)和集合，減少數(shù)據(jù)庫的總體大小和內(nèi)存占用。

8. 監(jiān)控和調(diào)整

• 監(jiān)控工具：使用監(jiān)控工具（如 MongoDB Ops Manager、Grafana 等）實時監(jiān)控內(nèi)存使用情況。
• 性能分析：定期進行性能分析和內(nèi)存使用審計，找出內(nèi)存使用的熱點并進行優(yōu)化。