Ubuntu MongoDB内存使用如何管理

Ubuntu 上 MongoDB 内存管理实践

一 内存使用机制与总体原则

• 默认使用 WiredTiger 存储引擎，采用内存映射文件机制，由操作系统负责将热点数据调入/调出内存；WiredTiger 有自己的缓存（cache），这是我们能直接“限额”的主要部分。
• 工作集（频繁访问的数据与索引）应尽量放入内存，以减少磁盘 IO；可通过创建合适索引、避免大文档与无索引扫描来降低内存与 IO 压力。
• 在容量规划上，常见做法是为 WiredTiger 缓存预留可用内存的约 50%–70%；在资源紧张或需为系统和其他服务留足余量时，可下调到约30%–50%。例如总内存 8GB 的机器，可先尝试将 cache 设为 2–4GB，再结合监控与压测微调。

二 在 Ubuntu 上设置与限制内存

• 调整 WiredTiger 缓存上限（推荐做法）
  编辑配置文件 /etc/mongod.conf，在 storage.wiredTiger.engineConfig 下设置 cacheSizeGB，重启服务生效：
  storage: wiredTiger: engineConfig: cacheSizeGB: 2 # 示例：将缓存上限设为 2GB
  sudo systemctl restart mongod
  说明：该值直接限制 WiredTiger 缓存占用，有助于避免与系统和其他进程争用内存。

• 通过 systemd 服务限制服务整体虚拟内存（可选）
  创建覆盖配置以施加 ulimit：
  sudo systemctl edit mongod
  在打开的编辑器中加入：
  [Service] LimitAS=8G LimitRSS=8G
  保存后执行：
  sudo systemctl daemon-reload && sudo systemctl restart mongod
  说明：这是对 mongod 进程的整体虚拟内存/常驻内存上限，属于“兜底”限制，不能替代 cacheSizeGB 的精细控制。

• 使用 In-Memory 存储引擎（特定场景）
  若业务允许将数据完全常驻内存，可切换存储引擎并设定容量：
  mongod --storageEngine inMemory --dbpath /data/db --inMemorySizeGB 4
  说明：In-Memory 适合低延迟、可接受数据易失的场景，生产使用前务必评估数据安全与恢复策略。

三 监控与诊断内存使用

• 查看数据库内存指标：
  db.serverStatus().mem
  关注 resident（常驻内存）、virtual（虚拟内存）、mapped（映射内存）等关键字段。
• 观察数据库负载与热点：
  使用 mongostat、mongotop 实时查看操作速率、锁、读写热点与集合级别耗时，辅助判断工作集是否超出缓存容量。

四 系统层面的优化与常见误区

• 禁用透明大页（THP）以减少内存管理与页分配抖动：
  创建 systemd 服务（如 /etc/systemd/system/disable-thp.service），内容：
  [Unit] Description=Disable Transparent Huge Pages (THP) [Service] Type=simple ExecStart=/bin/sh -c “echo ‘never’ > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled && echo ‘never’ > /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag” [Install] WantedBy=multi-user.target
  启用：sudo systemctl daemon-reload && sudo systemctl enable --now disable-thp.service
• 合理设置文件句柄与进程数等资源限制（/etc/security/limits.d/mongodb.conf）：
  mongod soft nproc 64000 mongod hard nproc 64000 mongod soft nofile 64000 mongod hard nofile 64000
• 常见误区：
  • 仅依赖 OS 层 OOM 或 cgroups 并不能精准控制 WiredTiger 缓存，需优先设置 cacheSizeGB。
  • 将 cache 设得过大（如接近或超过物理内存）会导致系统换页、抖动与稳定性问题；应结合工作集与监控逐步调优。