MongoDB 內存使用情況分析

MongoDB是一個基於分布式文件存儲的數據庫。由C++語言編寫。旨在為WEB應用提供可擴展的高性能數據存儲解決方案。

MongoDB 是一個介於關系數據庫和非關系數據庫之間的產品，是非關系數據庫當中功能最豐富，最像關系數據庫的。他支持的數據結構非常松散，是類似json的bson 格式，因此可以存儲比較復雜的數據類型。Mongo最大的特點是他支持的查詢語言非常強大，其語法有點類似於面向對象的查詢語言，幾乎可以實現類似關系數 據庫單表查詢的絕大部分功能，而且還支持對數據建立索引。

先 ps 一下看看。

復制代碼 代碼如下:
$ ps aux|grep mongod
mongo    26994  9.0 20.0 797264324 13243052 ?  Sl   May16 117:03 /path/to/mongodb/bin/mongod

總共 760G 多的虛擬內存，但是物理內存就只有 12.6G 。這個機器可是有 64G 內存的哦，這看起來 MongoDB 完全沒用多少內存嘛。

再看看 free 的結果。

復制代碼 代碼如下:
$ free -m
             total       used       free     shared    buffers     cached
Mem:         64544      64279        265          0        134      60413
-/+ buffers/cache:       3731      60813
Swap:        31999          0      31999

內存倒是占得差不多了，基本都是 cached ，也就是文件系統緩存。MongoDB 是通過 mmap 方式讓操作系統來處理持久化和緩存的。每個數據文件都直接映射到某個虛擬內存地址。訪問的時候如果這一頁不在內存中，系統就會嘗試把這一頁加載進來。這些 內存都是算進 cache 裡的。在 mongodb 的官方文檔裡有這樣一個說法，top 或 ps 裡的 RSIZE 段顯示的是機器的全部內存大小，因為 mongodb 會盡可能占用全部內存。但是事實上，這些緩存並沒有算在裡面。因此在 top 或 ps 中是看不出 MongoDB 的實際內存使用情況的。而 free 雖然可以看到系統的內存使用情況，但是沒法確定這些內存裡究竟有多少真的是 MongoDB 使用的。

還好有人做了 vmtouch 這個工具。可以檢查文件在緩存中的情況，另外也可以把文件直接加載進緩存或者踢出去。只需要對 MongoDB 的所有數據文件檢查一下緩存加載情況，就可以知道 MongoDB 到底緩存了多少數據了。

復制代碼 代碼如下:
$ vmtouch -m4G /path/to/mongodb/data/
           Files: 256
     Directories: 3
  Resident Pages: 15465901/100219772  58G/382G  15.4%
         Elapsed: 4.072 seconds

這裡 -m4G 是 vmtouch 檢查的文件大小限制。MongoDB 的數據文件比較大，通常會超過默認的 500M。這樣看來，緩存用了 58G，這還差不多。Resident Pages 左側的數字是頁的數量，頁的數量乘以文件系統頁大小才是內存使用量。頁的大小可以通過

復制代碼 代碼如下:
getconf PAGESIZE

查看，通常是 4096，也就是 4KB。

MongoDB 在 NUMA 的機器上運行，並且內存被固定到一個 node 的時候，會有一個警告

復制代碼 代碼如下:
WARNING: You are running on a NUMA machine.
We suggest launching mongod like this to avoid performance problems:
numactl –interleave=all mongod [other options]

也許是認為，這種情況下只能用上一個節點的內存。但 MongoDB 的緩存是由操作系統管理的。NUMA 似乎對此並沒有影響。而內存不太小的時候 MongoDB 本身很難用掉一個節點的內存。這種情況下，是否開啟 numactl –interleave=all 作用已經不大了。能做的也許只能是加內存，sharding，或者換 ssd 了。