如何监控MongoDB数据库性能

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导读	最近项目在使用 MongoDB 作为图片和文档的存储数据库，为啥不直接存 MySQL 里，还要搭个 MongoDB 集群，麻不麻烦？让我们一起，一探究竟，继续学习 MongoDB 数据库性能监控，实现快速入门，丰富个人简历，提高面试 level，给自己增加一点谈资，秒变面试小达人，BAT 不是梦。

根本不用为了截屏而快速操作，MongoDB 启动真的超级慢。

在 MongoDB 关闭之前，有较大的索引建立的操作没有完成，MongoDB 就直接 shutdown 了，等 MongoDB 再次启动的时候，MongoDB 默认会将这个 index 重建好，重建期间处于 startup 状态。

由于不清楚重建索引需要多久，因此可以通过重启 mongod 时加上–noIndexBuildRetry 参数来跳过索引重建。等启动完成后，再创建这个索引。

下面从几方面，监控一下 MongoDB 的性能问题。

常驻内存：常驻内存是 MongoDB 在 RAM 中显式拥有的内存。如果查询一个集合数据，MongoDB 会将其放入常驻内存中，MongoDB 会获得其地址，这个地址不是 RAM 中数据的真实地址，而是一个虚拟地址。MongoDB 可以将它传递给内核，内核会查找出数据的真实位置。如果内核需要从内存中清理缓存，MongoDB 仍然可以通过该地址对其进行访问。MongoDB 会向内核请求内存，然后内核会查看数据缓存，如果发现数据不存在，就会产生缺页错误并将数据复制到内存中，最后再返给 MongoDB。

虚拟内存：操作系统提供的一种抽象，它对软件进程隐藏了物理存储的细节。每个进程都可以看到一个连续的内存地址空间。在 Ops Manager 中，MongoDB 的虚拟内存是映射内存的两倍。

映射内存：包含 MongoDB 曾经访问过的所有数据。

当磁盘空间不足时，可以进行如下操作：

可以添加一个分片；

删除未使用的索引；

可以执行压缩操作；

关闭副本集成员，将其数据复制到更大的磁盘中挂载;

用较大驱动器的成员替换副本集中的成员；

db.hostInfo()

db.serverStatus().mem

db.serverStatus().connections

db.serverStatus().globalLock

db.serverStatus().opcounters

db.stats()

以上是 MongoDB 的重要指标，通过这些指标我们可以了解到 MongoDB 的运行状态，评估数据库的健康程度，并快速确定实际项目中遇到的性能瓶颈。

比如项目中遇到的 Timeout 异常：

com.mongodb.MongoSocketReadTimeoutException: Timeout while receiving message
  at com.mongodb.connection.InternalStreamConnection.translateReadException(InternalStreamConnection.java:475)
  at com.mongodb.connection.InternalStreamConnection.receiveMessage(InternalStreamConnection.java:226)
  at com.mongodb.connection.UsageTrackingInternalConnection.receiveMessage(UsageTrackingInternalConnection.java:105)
  at com.mongodb.connection.DefaultConnectionPool$PooledConnection.receiveMessage(DefaultConnectionPool.java:438)
  at com.mongodb.connection.CommandProtocol.execute(CommandProtocol.java:112)
  at com.mongodb.connection.DefaultServer$DefaultServerProtocolExecutor.execute(DefaultServer.java:168)
  at com.mongodb.connection.DefaultServerConnection.executeProtocol(DefaultServerConnection.java:289)
  at com.mongodb.connection.DefaultServerConnection.command(DefaultServerConnection.java:176)
  at com.mongodb.operation.CommandOperationHelper.executeWrappedCommandProtocol(CommandOperationHelper.java:216)
  at com.mongodb.operation.CommandOperationHelper.executeWrappedCommandProtocol(CommandOperationHelper.java:207)
  at com.mongodb.operation.CommandOperationHelper.executeWrappedCommandProtocol(CommandOperationHelper.java:113)
  at com.mongodb.operation.FindOperation$1.call(FindOperation.java:488)
  at com.mongodb.operation.FindOperation$1.call(FindOperation.java:1)
  at com.mongodb.operation.OperationHelper.withConnectionSource(OperationHelper.java:241)
  at com.mongodb.operation.OperationHelper.withConnection(OperationHelper.java:214)
  at com.mongodb.operation.FindOperation.execute(FindOperation.java:483)
  at com.mongodb.operation.FindOperation.execute(FindOperation.java:1)
  at com.mongodb.Mongo.execute(Mongo.java:818)

复制延迟是指从节点无法跟上主节点的速度。

从节点一个操作的时间减去主节点此操作的时间，就是复制延迟。延迟应该尽可能的接近 0，并且通常是毫秒级的。

备份操作通常会将所有数据读入内存，因此，备份操作通常应该在副本集从节点而不是主节点进行，如果是单机 MongoDB，则应该在空间时间进行备份，比如深夜凌晨。

持久性是数据库必备的一种特性，想象一下，如果数据库不具备持久性，如果数据库重启，数据全部丢失，太可怕了，不敢想。

为了在服务器发生故障时提供持久性，MongoDB 使用预写式日志机制，英文简称 WAL。WAL 是数据库系统中一种常见的持久性技术。在数据存入数据库之前，将这些更改操作写到磁盘上。

从 MongoDB4.0 开始，执行写操作时，MongoDB 会使用与 oplog 相同的格式创建日志。oplog 语句具有幂等性，不管执行多少次，结果都是一样的。

MongoDB 还维护了日志和数据库数据文件的内存视图。默认情况，每 50 毫秒会将日志条目刷新到磁盘上，每 60 秒会将数据库文件刷新到磁盘上。刷新数据的时间 60 秒间隔被称为检查点。日志用于将上一个检查点之后的数据提供持久性。MongoDB 的持久性就是在发生故障时，重启之后，将日志中的语句重新执行一遍，以保证在关闭前丢失的数据重新刷新到 MongoDB 中。

MongoDB 会在 data 目录下创建一个 journal 的子目录，WiredTiger 日志文件的名称为 WiredTigerLog.。sequence 是一个从 0 000 000 001 开始的数字。

MongoDB 会对写入的日志进行压缩，日志文件限制的最大大小为 100MB。如果大于 100MB，MongoDB 就会自动创建一个新的日志文件，由于日志文件只需在上次检查点之后恢复数据，因此在新的检查点写入完成时，旧的日志文件就会被删除。

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