mongodb 对内存的严重占用以及解决方法

mongodb 对内存的严重占用以及解决方法

刚开始使用mongodb的时候，不太注意mongodb的内存使用，但通过查资料发现mongodb对内存的占用是巨大的，在本地测试服务器中，8G的内存居然被占用了45%。汗呀。

本文就来剖析一下mongodb对内存的具体使用方法，以及生产环境针对mongodb占大量内存的问题的解决。

先看一个MongoDB服务器的top命令结果

shell> top -p $(pidof mongod)

Mem: 32872124k total, 30065320k used, 2806804k free, 245020k buffers Swap: 2097144k total, 100k used, 2097044k free, 26482048k cached

VIRT RES SHR %MEM

1892g 21g 21g 69.6

或者先top后，然后shift+m 把当前进场按占用内存的多少排序。看看你的mongodb 能占用多少内存。

先了解一下linux对内存的管理方式：

在Linux里（别的系统也差不多），内存有物理内存和虚拟内存之说，物理内存是什么自然无需解释，虚拟内存实际是物理内存的抽象，多数情况下，出于方便性的考虑，程序访问的都是虚拟内存地址，然后操作系统会把它翻译成物理内存地址。

很多人会把虚拟内存和Swap混为一谈，实际上Swap只是虚拟内存引申出的一种技术而已：操作系统一旦物理内存不足，为了腾出内存空间存放新内容，就会把当前物理内存中的内容放到交换分区里，稍后用到的时候再取回来，需要注意的是，Swap的使用可能会带来性能问题，偶尔为之无需紧张，糟糕的是物理内存和交换分区频繁的发生数据交换，这被称之为Swap颠簸，一旦发生这种情况，先要明确是什么原因造成的，如果是内存不足就好办了，加内存就可以解决，不过有的时候即使内存充足也可能会出现这种问题，比如MySQL 就有可能出现这样的情况，解决方法是限制使用Swap：

shell> sysctl -w vm.swappiness=0

查看内存情况最常用的是free命令：

shell> free -m

total used free shared buffers cached Mem: 32101 29377 2723 0 239 25880

-/+ buffers/cache: 3258 28842

Swap: 2047 0 2047

新手看到used一栏数值偏大，free一栏数值偏小，往往会认为内存要用光了。其实并非如此，之所以这样是因为每当我们操作文件的时候，Linux都会尽可能的把文件缓存到内存里，这样下次访问的时候，就可以直接从内存中取结果，所以cached一栏的数值非常的大，不过不用担心，这部分内存是可回收的，操作系统会按照LRU算法淘汰冷数据。除了cached，还有一个buffers，它和cached类似，也是可回收的，不过它的侧重点在于缓解不同设备的操作速度不一致造成的阻塞，这里就不多做解释了。

知道了原理，我们就可以推算出系统可用的内存是free + buffers + cached：

shell> echo "2723 + 239 + 25880" | bc -l

28842

至于系统实际使用的内存是used – buffers – cached：

shell> echo "29377 - 239 - 25880" | bc -l

3258

除了free命令，还可以使用sar命令：

shell> sar -r

kbmemfree kbmemused %memused kbbuffers kbcached

3224392 29647732 90.19 246116 26070160

3116324 29755800 90.52 245992 26157372

2959520 29912604 91.00 245556 26316396

2792248 30079876 91.51 245680 26485672

2718260 30153864 91.73 245684 26563540

shell> sar -W

pswpin/s pswpout/s

0.00 0.00

0.00 0.00

0.00 0.00

0.00 0.00

0.00 0.00

希望你没有被%memused吓到，如果不幸言中，请参考free命令的解释。

接着咱们分析一下mongodb是怎么使用内存的：

目前，MongoDB使用的是内存映射存储引擎，它会把磁盘IO操作转换成内存操作，如果是读操作，内存中的数据起到缓存的作用，如果是写操作，内存还可以把随机的写操作转换成顺序的写操作，总之可以大幅度提升性能。MongoDB并不干涉内存管理工作，而是把这些工作留给操作系统的虚拟缓存管理器去处理，这样的好处是简化了MongoDB的工作，

但坏处是你没有方法很方便的控制MongoDB占多大内存，事实上MongoDB会占用所有能用的内存，所以最好不要把别的服务和MongoDB放一起。

有时候，即便MongoDB使用的是64位操作系统，也可能会遭遇臭名昭著的OOM问题，出现这种情况，多半是因为限制了虚拟内存的大小所致，可以这样查看当前值：

shell> ulimit -a | grep 'virtual'

多数操作系统缺省都是把它设置成unlimited的，如果你的操作系统不是，可以这样修改：

shell> ulimit -v unlimited

不过要注意的是，ulimit的使用是有上下文的，最好放在MongoDB的启动脚本里。

有时候，出于某些原因，你可能想释放掉MongoDB占用的内存，不过前面说了，内存管理工作是由虚拟内存管理器控制的，所以通常你只能通过重启服务来释放内存，你一定不齿于这样的方法，幸好可以使用MongoDB内置的closeAllDatabases命令达到目的：

mongo> use admin

mongo> db.runCommand({closeAllDatabases:1})

另外，通过调整内核参数drop_caches也可以释放缓存：

shell> sysctl -w vm.drop_caches=1

平时可以通过mongo命令行来监控MongoDB的内存使用情况，如下所示：

mongo> db.serverStatus().mem:

{

"resident" : 22346,

"virtual" : 1938524,

"mapped" : 962283

}

还可以通过mongostat命令来监控MongoDB的内存使用情况，如下所示：

shell> mongostat

mapped vsize res faults

940g 1893g 21.9g 0

940g 1893g 21.9g 0

940g 1893g 21.9g 0

940g 1893g 21.9g 0

940g 1893g 21.9g 0

其中内存相关字段的含义是：

mapped：映射到内存的数据大小

visze：占用的虚拟内存大小

res：实际使用的内存大小

注：如果操作不能再内存中完成，结果faults列的数值不会是0，视大小可能有性能问