MongoDB Ubuntu集群性能调优技巧

MongoDB Ubuntu 集群性能调优要点

一 架构与基础配置

• 采用分片集群时，生产环境建议：配置服务器 CSRS 3 节点副本集、每个分片 3 成员副本集、1 个或多个 mongos 路由；在存在网络分区或跨机房的场景，优先使用主机名而非 IP 进行集群成员配置，减少解析与拓扑变更风险。
• 合理设置读写关注与读偏好：MongoDB 5.0+ 隐式默认写关注为 w: majority，当存在仲裁节点时需特别注意投票多数计算；必要时通过 setDefaultRWConcern 显式设置默认写关注，避免业务侧遗漏导致性能与一致性偏差。
• 连接与网络：在 /etc/mongod.conf 中按需调整 net.maxIncomingConnections（如 2000 起步，结合连接池与硬件资源评估），并优化 bindIp 与安全策略，避免不必要的暴露与端口争用。

二 存储引擎与内存

• 使用 WiredTiger 作为存储引擎，并按内存容量设置 storage.wiredTiger.engineConfig.cacheSizeGB；一般将可用内存的**70%–80%**分配给 WiredTiger 缓存（需为操作系统和其他服务预留充足内存，避免换页与 OOM）。
• 优先选用 SSD/NVMe 以降低写放大与 I/O 延迟，并保障副本集/分片间复制与块迁移的吞吐。
• 在 Ubuntu 上禁用 透明大页面 THP，减少长尾延迟与抖动：创建 systemd 服务将 /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled 与 defrag 设置为 never，并启用该服务。

三 索引与查询

• 针对高频查询路径建立复合索引与覆盖索引，避免全表扫描；使用 explain(“executionStats”) 验证索引命中与执行成本。
• 精简返回字段（投影），减少网络与内存拷贝；对大偏移的分页采用基于游标的分页（如 _id 范围或时间戳）替代 skip/limit 深翻。
• 将多阶段处理合并为聚合管道，减少多次扫描与客户端往返；定期清理无用索引并对高碎片集合执行 reIndex()。

四 副本集与写入策略

• 批量写入优先使用 insertMany 并合理设置批次大小，结合 ordered: false 提升吞吐（在可容忍无序的场景）。
• 根据业务一致性要求选择 writeConcern：强一致可设 w: majority 并配合 j: true；对吞吐优先且可容忍少量数据丢失的场景可降低 w 级别。
• 读偏好建议：默认 primary；读扩展与降低主节点负载时可用 secondaryPreferred，但需注意读取到可能滞后的数据。

五 系统资源与监控

• 提升资源限制与运行账户：在 /etc/security/limits.d/mongodb.conf 中设置 nofile 与 nproc（如 64000），以 mongodb 用户运行进程，避免文件描述符与线程耗尽。
• 持续监控与诊断：使用 mongostat、mongotop 观察吞吐、锁、队列与热点集合；必要时引入 PMM 等第三方监控做容量与性能趋势分析。
• 变更与验证：任何参数调整与索引变更应在测试环境验证，并在低峰期实施；保持 MongoDB 版本为稳定版以获得性能修复与优化。