Linux如何解决MongoDB内存不足

Linux环境下解决MongoDB内存不足的综合策略

1. 调整WiredTiger存储引擎缓存大小

MongoDB默认使用WiredTiger存储引擎（推荐），其内存占用主要由cacheSizeGB参数控制。该参数定义了WiredTiger可使用的最大内存（包括数据缓存和索引缓存）。建议设置为系统可用内存的50%-80%（需预留足够内存给系统和其他应用），避免过度占用导致内存不足。
操作步骤：

编辑MongoDB配置文件（通常位于/etc/mongod.conf）：
```
sudo nano /etc/mongod.conf
```

找到storage.wiredTiger.engineConfig section，修改cacheSizeGB（例如设置为4GB）：

storage:
  wiredTiger:
    engineConfig:
      cacheSizeGB: 4  # 根据系统内存调整

保存并重启MongoDB服务使配置生效：
```
sudo systemctl restart mongod
```

注意：若使用旧版MMAPv1引擎（不推荐），可通过storage.mmapv1.smallFiles=true减少内存碎片，但性能不如WiredTiger。

2. 优化查询与索引，减少内存消耗

低效查询（如全表扫描）会强制MongoDB加载大量数据到内存，导致内存压力增大。需通过索引和查询优化降低内存占用：

创建合适索引：为高频查询字段（如_id、username、timestamp）创建索引，避免全表扫描。例如：
```
db.collection.createIndex({ "username": 1 })  // 为username字段创建升序索引
```

使用投影限制返回字段：通过find()方法的第二个参数指定返回字段，减少内存加载量。例如：

db.collection.find({ "status": "active" }, { "name": 1, "email": 1, "_id": 0 })  // 仅返回name和email字段

限制返回数据量：使用limit()方法控制查询结果数量，避免一次性加载过多数据。例如：
```
db.collection.find().limit(100)  // 仅返回前100条记录
```
分析查询性能：使用explain()方法查看查询执行计划，确认是否使用了索引。例如：
```
db.collection.find({ "username": "john" }).explain("executionStats")
```
若winningPlan中stage为COLLSCAN（全表扫描），需优化索引。

3. 调整系统内核参数，优化内存管理

控制Swap使用：
Linux的vm.swappiness参数（默认60）决定了系统使用Swap空间的倾向。值越高，系统越倾向于将内存数据换出到Swap（会降低性能）。建议将vm.swappiness设置为0-10（生产环境推荐1），减少Swap对MongoDB的影响：
```
sudo sysctl -w vm.swappiness=1  # 临时生效
echo "vm.swappiness=1" | sudo tee -a /etc/sysctl.conf  # 永久生效
```
关闭透明大页（THP）：
THP会导致内存分配延迟，影响MongoDB性能。建议禁用THP：
```
echo never | sudo tee /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled
echo never | sudo tee /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag
```
可将上述命令添加到/etc/rc.local中，实现开机自动禁用。

4. 使用systemd限制MongoDB内存

通过systemd可限制MongoDB进程的最大内存使用，避免其占用全部系统内存。
操作步骤：

编辑MongoDB的systemd服务文件：
```
sudo systemctl edit mongod
```
添加以下内容（例如限制为8GB）：
```
[Service]
MemoryLimit=8G
```

保存并重新加载systemd配置：

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart mongod

注意：限制值需大于cacheSizeGB，避免MongoDB因内存不足崩溃。

5. 监控内存使用，及时调整配置

定期监控MongoDB内存使用情况，识别瓶颈并调整配置：

查看内存使用状态：使用db.serverStatus().mem命令查看MongoDB内存使用详情（包括常驻内存、虚拟内存、缓存命中率等）：
```
mongo
> use admin
> db.serverStatus().mem
```
使用监控工具：借助mongostat（实时监控命令）、mongotop（查看集合级读写时间）、Prometheus+Grafana（可视化监控）等工具，持续跟踪内存、磁盘IO、查询性能等指标。

6. 其他优化措施

启用数据压缩：通过storage.wiredTiger.collectionConfig.blockCompressor参数启用压缩（如snappy、zlib），减少内存和磁盘占用。例如：
```
storage:
  wiredTiger:
    collectionConfig:
      blockCompressor: snappy  # 推荐，平衡性能与压缩比
```
清理无用数据：定期删除过期数据（如使用TTL索引）、清理无用索引（通过db.collection.dropIndex()），释放内存空间。
增加服务器内存：若上述优化仍无法满足需求，考虑升级服务器内存（最直接的解决方案）。

通过以上策略的综合应用，可有效解决Linux环境下MongoDB内存不足的问题，提升数据库性能和系统稳定性。需根据实际业务场景和系统资源，灵活调整配置参数。