MongoDB生产环境性能和可靠性注意事项

本文是翻译MongoDB Manuel中的MongoDB Production Notes一节内容。这节内容重点关注生产环境中影响性能和可靠性的各种注意事项，

本文是翻译MongoDB Manuel中的MongoDB Production Notes一节内容。这节内容重点关注生产环境中影响性能和可靠性的各种注意事项，值得正在部署MongoDB的工作者们关注。本文详细描述了影响MongoDB，特别是生产环境的关键系统配置。以下是正文。

　　安装包

　　确保你安装了最新的稳定版本。这是了解最新版本的最佳场所，即使你稍后选择从包管理器安装。

　　生产环境始终使用64位版本。32位版本是为测试和部署环境准备的，不适于生产环境部署，因为它只能存储2GB以内的数据。了解更多内容请查看32位限制。

　　32位版本的存在是为满足非正式环境的使用场景。

　　操作系统

　　MongoDB发行版目前可用于Max OS X，Linux，Windows Server 2008 R2 64位版，Windows 7(32位及64位版)，Windows Vista，以及Solaris平台。

　　注意：在可能的情况下，MongoDB使用GNU C库(glibc)。MongoDB要求版本至少在glibc-2.12-1.2.el6以避免早先版本一个已知的Bug。为了效果最佳请使用至少2.13版本。

　　并发

　　早先版本的MongoDB中所有写操作都集中使用实例中的唯一一个读写锁。从2.2开始，每个数据库开始具有一个独立的读写锁，这使得一个数据库可以并发读，同时每个数据库有了独立的写控制。查看并发页了解更多信息。

　　日志

　　MongoDB使用预先写日志到磁盘日志的办法来保证MongoDB能够快速从崩溃或其他严重错误中恢复写操作。

　　为了保证mongod能够从崩溃中恢复并继续处于可用状态，你应该启用日志。查看日志页以了解更多内容。

　　网络

　　使用可信任网络环境

　　始终在可信任环境中运行MongoDB，并启用网络策略禁止未知机器，系统和网络访问。犹如依赖网络访问的任何一个敏感系统一样，你的MongoDB环境应该只为指定的，需要访问的系统开发，例如应用程序服务器，监控服务及其他MongoDB组件。

　　注意：默认情况下认证功能未开启，mongod推断自己处于可信任环境中。如有必要你可以启用安全认证模式。

　　查看安全章节的内容以了解更多信息。特别是：

　　●配置选项

　　●防火墙

　　●为MongoDB配置Linux iptables防火墙

　　●为MongoDB配置Windows netsh防火墙

　　对于Windows用户，在Windows上部署MongoDB时考虑Windows Server TCP技术文章中的内容。

　　连接池

　　为避免单个mongod或mongos实例连接资源越负荷，请确保客户端维护了合理数量的连接池配置。

　　connPoolStats数据库命令能够返回一个分片集群里mongos和mongod实例中当前数据库打开连接的信息。

　　硬件考量

　　MongoDB的设计是基于兼容大多数硬件考虑，几乎没有特别的要求或限制。MongoDB的核心组件能够运行于小端字节优先的硬件，主要是x86/x86_64处理器上。客户端类库(例如驱动)在大端优先或小端优先系统上都可以运行。

　　硬件需求和限制

　　能够让MongoDB最有效率地运行的硬件应该包含以下特性：

　　分配了足够的内存和CPU

　　犹如对于所有软件一样，更多的内存和更快的CPU时钟频率对于性能很重要。

　　基本上，数据库并非受限于CPU。因此，增加核心数量虽然有帮助，但不会提供显著的回报。

　　使用固态硬盘(SSD)

　　MongoDB使用SATA SSD能得到很好的效果和很好的性价比。

　　在足够经济的情况下请使用SSD。传统硬盘也可能很有效率，但SSD对于随机IO访问的良好支持更符合mongod的数据更新模型。

　　传统硬盘通常也是个好的选择，因为使用更昂贵的硬盘来提高随机IO性能并不是那么有效(只能是每次2倍)。使用SSD或增加RAM的容量可能对于提升IO更有效率。

　　避免使用远程文件系统

　　远程文件存储系统可能对MongoDB造成性能问题。查看远程文件系统了解更多关于MongoDB和存储的信息。

　　MongoDB和NUMA硬件

　　重要：这里讨论的NUMA仅限于Linux系统，因此不影响运行于其他类Unix系统或Windows系统。

　　在运行NUMA的系统中运行MongoDB可能造成一系列问题，包括一段时间内的效率低下和高系统进行使用率。

　　当运行MongoDB在NUMA硬件上时，你应该为MongoDB禁用NUMA并使用Interleave内存策略。

　　注意：MongoDB 2.0以上版本如果部署在Linux系统上，启动时会检查系统配置，如果系统是基于NUMA的，会给出警告。

　　为禁用NUMA并启用interleave内存策略，请使用numactl并使用以下方式启动mongod

　　numactl --interleave=all /usr/bin/local/mongod

　　然后，为了禁用proc配置中的zone reclaim，请使用以下命令：

　　echo 0 > /proc/sys/vm/zone_reclaim_mode

　　为了彻底禁用NUMA，你必须操作以上两步。了解更多信息，请查看/proc/sys/vm/*文档。

　　查看MySQL“疯狂交换”问题和NUMA效果一文，它描述了NUMA对数据库造成的影响。这篇博客确定了NUMA对MySQL的影响，但对于MongoDB的影响也是类似的。这篇文章介绍了NUMA和它的目标，并指出了为什么这些目标和生产环境数据库的需求是不相容的。

　　磁盘和存储系统

　　虚拟内存

　　为你的系统分配虚拟内存。分配虚拟内存可以避免内存争抢问题，同时可以阻止Linux系统的OOM Killer杀死mongod。

　　mongod使用的映射内存文件到内存的方法可以确保操作系统从来不会把MongoDB数据放进虚拟内存。

　　RAID

　　绝大多数MongoDB应该使用RAID-10磁盘系统。

　　RAID-5和RAID-6典型情况下不能为MongoDB提供足够好的性能。

　　MongoDB应该避免使用RAID-0。RAID-0提供了足够好的写性能，但它只能提供有限的可用性，并且可能导致读操作性能低下，特别是在Amazon EBS卷上。

　　远程文件系统

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　　MongoDB不推荐使用网络文件系统(NFS)，因为一些版本的NFS性能低下。

　　当数据文件和日志文件同时位于NFS上时就会发生性能问题。如果你把日志放到本地或iscsi上则可能得到更好的性能体验。如果必须使用NFS，添加以下NFS选项到你的/etc/fstab文件：bg,nolock及noatime。

　　把不同的组件放到不同的存储设备

　　为了提高性能，考虑把你的数据库的数据，数据日志和应用日志按照你的应用程序的读写模式放到不同的存储设备上。

　　注意：这会影响你创建数据快照的能力。因为文件会在不同的设备和卷上。

　　架构

　　Write Concern