Jared Rosoff 在 Scale Out Camp 發(fā)表了一篇簡(jiǎn)潔、有效、有趣和令人信服的《8 分鐘 MongoDB 教程》描述了如何進(jìn)行 MongoDB 優(yōu)化。

文中的方法不僅限于 MongoDB，還可應(yīng)用到絕大多數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)，比如查詢(xún)優(yōu)化、找出你的熱數(shù)據(jù)、調(diào)整文件系統(tǒng)、選擇正確的磁盤(pán)設(shè)備、分片。下面分別對(duì) 5 種策略進(jìn)行說(shuō)明：

查詢(xún)優(yōu)化：用 B-tree 搜索的速度顯然比全表掃描來(lái)的快，所以你需要優(yōu)化你的查詢(xún)語(yǔ)句。用 explain來(lái)分析你的查詢(xún)語(yǔ)句，如果返回的結(jié)果現(xiàn)實(shí)這個(gè)查詢(xún)用到了 cursor 那么它會(huì)是一個(gè)全表掃描，也就是說(shuō)它會(huì)非常慢。分析有多少條記錄會(huì)滿足查詢(xún)條件，以及查詢(xún)會(huì)執(zhí)行多長(zhǎng)時(shí)間。改進(jìn)的方法就是為其增加索引。不管你是有 1 臺(tái)還是有 100 臺(tái)服務(wù)器。

找出你的熱數(shù)據(jù)尺寸：在數(shù)據(jù)庫(kù)前面使用 Memcached 其實(shí)挺可笑的，因?yàn)楝F(xiàn)在內(nèi)存很便宜，你可以使用大量的內(nèi)存來(lái)緩存數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容，MongoDB 就是這樣干的。熱數(shù)據(jù) = 活躍記錄 + 使用過(guò)的索引。在內(nèi)存中命中數(shù)據(jù)是非常快的，而從磁盤(pán)獲取數(shù)據(jù)就非常慢。假設(shè)你有上十億的用戶(hù)，但只有十萬(wàn)用戶(hù)當(dāng)前是活躍的，那么你的熱數(shù)據(jù)尺寸就是十萬(wàn)條。你需要規(guī)劃足夠的內(nèi)存來(lái)存放那十萬(wàn)條熱數(shù)據(jù)，保證他們能夠從內(nèi)存而不是磁盤(pán)里讀取，別忘了索引也是需要占用內(nèi)存的。

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調(diào)整文件系統(tǒng)：性能問(wèn)題往往根源是在文件系統(tǒng)。比如 EXT3 已經(jīng)過(guò)時(shí)了，請(qǐng)使用 EXT4、XFS 和其它高性能的文件系統(tǒng)。對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)說(shuō)并不需要每次訪問(wèn)都去更新文件，所以關(guān)掉文件的訪問(wèn)時(shí)間跟蹤功能，不然會(huì)有很多不必要的磁盤(pán)寫(xiě)操作。在 EXT3 文件系統(tǒng)預(yù)分配一個(gè) 2GB 大小的文件是非常耗時(shí)的，因?yàn)樗仨毜迷诜峙鋾r(shí)完整初始化整個(gè)文件。

選擇正確的磁盤(pán)設(shè)備：尋道時(shí)間是需要關(guān)注的問(wèn)題，因?yàn)榇蠖鄶?shù)時(shí)候磁盤(pán)的 IO 操作是隨機(jī)的。尋道時(shí)間取決于機(jī)械臂在磁盤(pán)上來(lái)回移動(dòng)的速度，磁盤(pán)的平均尋道操作能力是每秒鐘能完成 200 次。高速磁盤(pán)之所以讀取數(shù)據(jù)更快，是因?yàn)樗麄冇懈叩膸捜萘浚酥馑麄兊膶さ罆r(shí)間并沒(méi)有區(qū)別。使用單個(gè)磁盤(pán)時(shí)，你可以獲得每秒 200 次尋道;而使用 RAID 0(跨多個(gè)磁盤(pán))，3 塊磁盤(pán)可以讓你獲得每秒 600 次的尋道速度;那么使用 RAID 10(鏡像 + 跨越)，6 塊磁盤(pán)甚至能讓你獲得每秒 1200 次尋道。所以要考慮用 RAID 來(lái)進(jìn)行優(yōu)化。如今的 SSD 存儲(chǔ)就更夸張了，一次尋道只要 0.1 毫秒，是機(jī)械磁盤(pán)的 50 倍，更適用于隨機(jī)的讀取操作。

分片：如果你的程序性能很差，索引又建的不正確，磁盤(pán)設(shè)備的速度也很慢，那么單點(diǎn)的性能也就非常差了。改善這種情況的方法就是用分片來(lái)做橫向擴(kuò)展，分片可以讓你把系統(tǒng)負(fù)責(zé)分散到由更多機(jī)器組成的高可用的 replica sets 集群。數(shù)據(jù)將會(huì)按一定范圍被切分成很多的區(qū)塊，然后橫向擴(kuò)展到上百臺(tái)服務(wù)器，上千次的寫(xiě)操作在被拆分后每臺(tái)服務(wù)器只需要處理十來(lái)次操作。分片讓橫向擴(kuò)展變得容易。