Ubuntu MongoDB性能调优有哪些策略 - 问答

Ubuntu上MongoDB性能调优策略

一硬件与存储基础

优先使用SSD/NVMe替代HDD，显著降低I/O时延；为数据库分配充足内存，MongoDB的WiredTiger引擎会大量使用内存做缓存，内存充足能减少磁盘访问。
合理规划实例规格：WiredTiger缓存通常设置为实例内存的约60%；当缓存使用逼近**95%或脏页比例超过20%**时，用户线程会参与淘汰，容易出现阻塞与抖动，需要通过降载、扩容或调参缓解。

二存储引擎与WiredTiger关键参数

配置WiredTiger缓存上限（单位GB），示例将缓存上限设为8GB：
```
storage:
  wiredTiger:
    engineConfig:
      cacheSizeGB: 8
```
一般单机单实例可沿用默认（约占用内存的60%），多实例或与其他进程混部时按配额设置，避免互相抢占。

调整WiredTiger缓存回收（eviction）线程，缓解脏页堆积（副本集**4.0+**可用）：

db.runCommand({
  setParameter: 1,
  wiredTigerEngineRuntimeConfig: "eviction=(threads_max=8,threads_min=4)"
})

谨慎调整持久化相关参数：WiredTiger的journal commitIntervalMs默认100ms（降低可提升耐久性但增I/O），syncPeriodSecs默认60s（增大可降低I/O但增数据丢失风险）；通常不建议修改，除非明确权衡。

三索引与查询优化

建立必要索引并遵循ESR规则（Equality, Sort, Range）设计复合索引；尽量使用覆盖查询（索引包含查询与返回字段，避免回表），必要时用hint()固定索引；对仅需部分字段的查询使用投影减少传输与扫描。
用explain(“executionStats”)分析执行计划，关注DocsExamined/KeysExamined与是否出现COLLSCAN/SORT，据此增减或改写索引；删除冗余/低效索引以降低写放大与内存占用。

典型优化示例：

// 等值 + 排序 的复合索引
db.orders.createIndex({ customerId: 1, orderDate: -1 })

// 覆盖查询（注意排除_id或将其加入索引）
db.posts.createIndex({ status: 1, authorId: 1, createdAt: -1 })
db.posts.find(
  { status: "published", authorId: 1 },
  { title: 1, createdAt: 1, _id: 0 }
).explain("executionStats")

对字符串比较需匹配Collation；对**$or**查询应为每个子句单独建立最优索引。

四连接与操作系统调优

控制并发连接数：每个连接对应处理线程，线程栈最多约1MB；连接过多会增加内存与上下文切换开销。建议将数据库总的长连接控制在1000以内，并合理设置客户端连接池（常见驱动默认约100/实例）。
提升系统资源限制（示例为持久化到limits.conf）：
```
* soft nofile 1048576
* hard nofile 1048576
* soft nproc  524288
* hard nproc  524288
```
并在MongoDB配置中按需调整net.maxIncomingConnections（注意总连接数受系统限制约束）。

优化内存回收与透明大页：

适度提高tcmallocReleaseRate（如5.0）以更快归还内存给操作系统（4.2+）：
```
db.adminCommand({ setParameter: 1, tcmallocReleaseRate: 5.0 })
```

关闭Transparent Huge Pages（THP），减少内存管理抖动：

echo never | sudo tee /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
echo never | sudo tee /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag

远程访问如需开放外网，修改**/etc/mongod.conf中的net.bindIp: 0.0.0.0并放通防火墙，但务必配合认证与访问控制**，避免安全风险。

五监控诊断与维护

实时监控与定位瓶颈：
- 用mongostat观察WT cache dirty、连接与操作延迟；用mongotop查看集合读写耗时。
- 在Shell中查看内存与引擎状态：
```
db.serverStatus().mem
db.serverStatus().wiredTiger.cache
db.serverStatus().tcmalloc
```
- 慢查询与日志：默认记录超过100ms的命令，可用systemLog.path定位日志，必要时执行logRotate轮转；结合慢日志中的DocsExamined/KeysExamined与执行计划持续优化索引与查询。
版本与备份：
- 升级到稳定版本获取性能修复与新特性；定期用mongodump/mongorestore做备份，保障可回滚与演练。

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