Ubuntu上提升MongoDB性能的系统与配置优化
一 硬件与操作系统基础
- 使用SSD/NVMe替代HDD，显著降低I/O延迟；确保充足的内存以容纳热点数据（工作集）。
- 关闭或优化文件系统的atime（减少元数据写入）：例如在 /etc/fstab 对应挂载项添加 noatime。
- 调整内核脏页阈值以平滑写入（示例值，需结合业务压测微调）：
sudo sysctl -w vm.dirty_background_ratio=100
sudo sysctl -w vm.dirty_ratio=100
- 预留**70%–80%**内存给MongoDB的WiredTiger缓存（单机或独占实例），其余留给操作系统与文件系统缓存。
- 保持Ubuntu与MongoDB为稳定版本，及时获得性能修复与改进。
二 MongoDB关键配置调优
- 存储引擎与缓存
- 使用WiredTiger作为默认存储引擎；根据内存与负载设置storage.wiredTiger.engineConfig.cacheSizeGB。一般建议为系统内存的40%–60%；在容器或共享主机上建议更保守（如8GB内存的容器可设4GB）。
- 压缩策略
- 集合数据压缩（storage.wiredTiger.collectionConfig.blockCompressor）：默认snappy；写入密集优先snappy，读取密集且存储紧张选zstd（压缩率更高、解压更快），不可压缩数据（图片/视频）用none。
- 索引与数据I/O隔离
- 开启storage.wiredTiger.engineConfig.directoryForIndexes将索引与数据分目录存放，减少I/O争用；多数据库高I/O场景可开启storage.directoryPerDB做目录级隔离。
- 网络
- 启用net.compression.compressors（如 snappy/zstd）减少节点间与客户端传输带宽占用与延迟。
- 连接与慢查询
- 结合实例规格与客户端并发设置net.maxIncomingConnections（避免过大导致上下文切换与内存压力）；
- 开启operationProfiling定位慢查询，配合索引优化与查询改写。
三 Ubuntu内核与资源限制
- 禁用透明大页面（THP）（MongoDB对THP敏感）：创建 systemd 服务禁用，并在内核参数写入“never”。
- 提升资源限制（/etc/security/limits.d/mongodb.conf）：
- soft/hard nofile 64000
- soft/hard nproc 64000
- 重启相关服务并验证：
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable --now disable-thp.service
sudo systemctl restart mongod
- 注意：修改系统参数与资源限制后需重启MongoDB使其生效。
四 索引与查询优化
- 为高频查询路径建立合适的单字段/复合索引，并用**explain(“executionStats”)**验证是否命中索引、避免全表扫描。
- 查询只返回必要字段（投影），减少网络与内存开销；分页使用limit/skip控制单次返回量。
- 将多个操作合并为聚合管道，减少多次往返与临时集合开销。
- 定期维护索引：删除不再使用的索引，必要时对高碎片索引执行reIndex（在维护窗口进行）。
五 监控与容量规划
- 使用mongostat、mongotop观察吞吐、锁、队列与读写热点；必要时引入PMM等第三方监控做长期趋势分析。
- 持续跟踪缓存命中率、页面错误、慢查询与连接数，结合业务峰值做容量规划。
- 数据规模或并发持续增长时，评估分片或读写分离；定期备份（如 mongodump/mongorestore）并在低峰期进行。