线上环境部署MongoDB的官方建议

 

 

本文主要内容来自MongoDB官方文档http://docs.mongodb.org/manual/administration/production-notes/。并结合了实际工作情况进行分享。

1)软件包的选择

确保使用最新的稳定版本。目前我们线上使用的版本是2.4.6。MongoDB软件包下载页面http://www.mongodb.org/downloads。

确保线上环境总是使用64位版本。32位版本只能用于测试和开发使用，因为32位版本最大只能存储2GB的数据。启动MongoDB的时候，MongoDB会自动检测是否是32位版本，如果是32位版本，则会有提示信息显示。

MongoDB shell version: 2.4.6

connecting to: 127.0.0.1:28018/test

Server has startup warnings:

Mon Jan  6 17:04:47.040 [initandlisten]

Mon Jan  6 17:04:47.040 [initandlisten] ** NOTE: This is a 32 bit MongoDB binary.

Mon Jan  6 17:04:47.040 [initandlisten] **       32 bit builds are limited to less than 2GB of data (or less with --journal).

Mon Jan  6 17:04:47.040 [initandlisten] **       Note that journaling defaults to off for 32 bit and is currently off.

Mon Jan  6 17:04:47.040 [initandlisten] **       See http://dochub.mongodb.org/core/32bit

Mon Jan  6 17:04:47.040 [initandlisten]

>

MongoDB 不支持32位存储2GB以上的数据，官方给出的解释是MongoDB的存储引擎使用memory-mapped files即内存映射型文件来提高性能。并且让32位版本不存储2GB以上的数据，MongoDB团队可以减少代码数量，减少bug数量，并且从硬件上来 说，越来越多的人使用64位硬件来部署线上服务。所以，确保部署到线上的软件包是64位的，而不是32位的，要不然就悲剧了。

2）操作系统的选择

MongoDB支持Windows，Linux，MacOS和Solaris。从下载页面http://www.mongodb.org/downloads 下载相应的版本即可，记得使用稳定版本。目前，我们线上使用的是CentOS6.4 x86_64。MongoDB需要使用glibc-2.12-1.2.el6以上版本的glibc。

3）并发性

在早期的版本中，一个MongoDB实例中的所有写操作都共同竞争使用一个readers-write 锁。在2.2版本以后，每个实例中的库都有一个readers-write 锁，可以允许这个库的并发读取，但是只能进行单次写入操作。详细操作可以参考http://docs.mongodb.org/manual/faq/concurrency/。

4）日志功能

MongoDB使用提前写日志记录到磁盘上的日志方式来确保MongoDB可以快速的从系统奔溃或其他严重事故中恢复写操作。64位版本默认开启日志功能，32位没有开启。详细操作可以参考http://docs.mongodb.org/manual/core/journaling/。

5）网络方面

总 是在一个可受信任的环境中运行MongoDB，设置网络访问规则，不允许不明确的主机，系统或网络访问MongoDB服务器。正如其他依赖于网络访问的敏 感系统一样，部署MongoDB的时候，也需要设定有哪些特定系统允许访问。如设定WEB服务器可以访问MongoDB服务器，监控服务器可以访问 MongoDB服务器。默认情况下auth功能没有开启，MongoDB假定当前运行的环境是一个安全的环境。根据需要可以开启auth功能。

http://docs.mongodb.org/manual/tutorial/configure-linux-iptables-firewall/ 配置iptables。

6）连接池

为了避免单个MongoDB实例或Mongos实例负载的连接资源负载过高，确保所有客户端需要维护一个合理的连接池大小。

7）硬件相关考虑

  1.分配给MongoDB服务器足够的CPU和内存

  MongoDB和其他软件一样，分配越多的内存和越快的CPU都可以提升性能。从线上运行情况来看，    MongoDB确实很吃内存，它会尽量先吃光内存。

  2.分配swap

  需要给运行MongoDB的系统分配swap分区，避免在内存竞争激烈的情况下，OOM Killer杀掉MongoDB进程。

  MongoDB通过映射内存文件到内存的方式确保操作系统不会存储MongoDB数据到swap分区。

  3.RAID相关

  大多数情况下，部署MongoDB都应该考虑使用RAID10。

  4.尽量使用固态硬盘Solid State Disks

  在条件允许的情况下，尽量使用SSD，因为SSD对大量随机读写有很高的性能。从线上使用的情况    来看，使用IOPS值越高的磁盘，MongoDB获取的性能越好。

  5.不要使用远程文件系统(NFS)

  不建议网络文件系统NFS用于MongoDB部署，这样容易产生性能问题。当数据文件和日志文件都存    储在NFS上时，MongoDB就会产生很多性能问题，将日志文件存储在本地或iscsi卷组上，可以获    得好一点的性能。如果非要使用NFS，则在/etc/fstab中需要加上bg,noclock,noatime。

  6.将数据分开存储

  为了获得更大的性能，可以将数据文件，系统日志文件和访问日志文件分别存储到不同的存储设   备上。但是这样会影响快照方式备份数据。

 

8）MongoDB和NUMA硬件

  在一个NUMA(Non-Uniform Access Memory)的系统上运行MongoDB会产生许多运维相关问题，包括

  间断性的慢查询和系统进程高负载使用。

  在一个NUMA硬件上使用MongoDB时，需要关闭NUMA，然后设置interleave内存策略。在Linux上部    署MongoDB时,MongoDB 2.0以上版本在启动时会检测NUMA设置，并提示警告信息。

  可以使用

numactl --interleave=all /usr/bin/local/mongod

  关闭NUMA。

  RPM包安装MongoDB后的启动脚本/etc/init.d/mongod已经对NUMA作了相应的处理

 

# Handle NUMA access to CPUs (SERVER-3574)

# This verifies the existence of numactl as well as testing that the command works

NUMACTL_ARGS="--interleave=all"

if which numactl >/dev/null 2>/dev/null && numactl $NUMACTL_ARGS ls / >/dev/null 2>/dev/null

then

   NUMACTL="numactl $NUMACTL_ARGS"

else

   NUMACTL=""

fi

 

  使用echo 0 > /proc/sys/vm/zone_reclaim_mode 在proc中关闭NUMA。详细信息可以参考

https://www.kernel.org/doc/Documentation/sysctl/vm.txt

 

 

 

9）在Linux上部署MongoDB

  1.内核和文件系统的选择

    官方建议使用Linux内核版本2.6.36以后的版本。CentOS 6以上默认的内核是2.6.32.目前线上      没有作特殊调整，有实力的话可以自行编译内核。

    MongoDB在使用数据库文件之前会预先分配数据库文件，通常会生成许多大文件。所以应该使      用EXT4或XFS文件系统。

 

    通常情况下，如果要使用EXT4文件系统的话，需要使用内核2.6.23以上的内核版本。

    如果使用XFS文件系统的话，需要使用内核2.6.25以上的的内核版本。

 

     一些Linux发行版需要不同的内核版本来支持EXT4或XFS文件系统

 

       Linux Distribution           Filesystem                  Kernel Version

       CentOS 5.5                   ext4, xfs                   2.6.18-194.el5  

       CentOS 5.6                   ext4, xfs                   2.6.18-238.el5  

       CentOS 5.8                   ext4, xfs                   2.6.18-308.8.2.el5  

       CentOS 6.1                   ext4, xfs                   2.6.32-131.0.15.el6.x86_64  

       RHEL 5.6                     ext4                        2.6.18-238  

       RHEL 6.0                     xfs                         2.6.32-71  

       Ubuntu 10.04.4 LTS           ext4, xfs                   2.6.32-38-server  

       Amazon Linux AMI release 2012.03   ext4                  3.2.12-3.2.4.amzn1.x86_64  

 

 

   2.建议配置

     关闭存储数据库文件的磁盘的atime。如设置

     /dev/vdb /data ext4 defaults,noatime 0 0

 

     设置ulimit -n和ulimit -u的值大于20000。如果ulimit的值设置过低的话，当MongoDB处于       频繁访问的状态下，将会产生错误，最终导致无法连接到MongoDB实例。

 

     关闭transparent huge pages。MongoDB在使用正常虚拟内存页面(4096bytes)性能更好。

 

     在BIOS中关闭NUMA.

 

     使用NTP同步主机时间。

 

     确保存储数据库文件的块设备的预读设置(readahaed settings)是否合理。对应随机访           问，设置一个较低的预读设置值。

 

 

10）性能监控

   使用iostat和bwm-ng可以监控磁盘和网络使用情况

 

$ iostat -xmt 1

Linux 2.6.32-358.14.1.el6.x86_64 (zg-jidong-mongodb) 04/09/2014 _x86_64_(16 CPU)

 

04/09/2014 06:00:34 PM

avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle

          1.77    0.00    0.50    0.74    0.09   96.90

 

Device:         rrqm/s   wrqm/s     r/s     w/s    rMB/s    wMB/s avgrq-sz avgqu-sz   await  svctm  %util

vda               0.00     0.83    0.00    0.03     0.00     0.00   214.45     0.00   92.90   6.03   0.02

vdb               0.00    68.53    0.27   71.77     0.01     0.61    17.80     0.00    0.01   1.94  13.99

 

avgrq-sz  The average size (in sectors) of the requests that were issued to the device.

             当前设备相关的请求的平均大小(以扇区数量计算)，数值越小代表随机请求越多

%util             Percentage of CPU time during which I/O requests were issued to the device (bandwidth

                    utilization for the device). Device saturation occurs when this  value  is  close  to
                    100%.

                    这个参数的值非常有用，表示当前设备(磁盘)有相关请求时的CPU占用率，这个值如果接近100%时表示磁盘已经到达饱和状态