MongoDB数据量大于2亿后遇到的问题 及原因分析




一、数据增长情况



    每月增长量最大达到了1.9亿,每天增长约300W-500W


    (增长数据具体可看页尾)




二、遇到的情况及解决方法



    1.数据量过大,并且都集中在一个表,所以此表数据插入变慢。

        表索引越多越明显,



        优化处理方法:


            1.优化索引,以前的startTime日期字段索引,


            修改为客户端用日期生成ObjectId,再用_id 来进行查找。


            2.TraceId 字段(一个TraceId 对应多条记录)计划也删除,后面再用ES 系统先查询到_id 后,


            再从mongoDB 进行查找。



        原因分析:


            当表数据增长到千万级后,内存数据中的索引数据增加,内存越来越不够用,需要刷新脏数据增多,            


            mongostat 分析的 dirty % > 3,后从16G 内存升级到32G 内存后,情况稍有好转。






    2.数据量过大后,从节点时尔出现CPU load 负载过高,从节点尤其明显。

        


        在把表重命名,新数据插入到新表处理后:


        db.TraceLogs.renameCollection("TraceLogs_bak170210");


        (新数据插入时,会自动生成表TraceLogs)




        历史数据表统计信息    


  

            从此统计信息中可以看到:

Log:PRIMARY> db.TraceLogs_bak170210.stats() 

             { 

                 "ns" : "RavenLogs.TraceLogs_bak170210", 

                 "count" : 384453917, 

                 "size" : 865594958942, 

                 "avgObjSize" : 2251, 

                 "storageSize" : 444,613,255,168, 

                 ..... 

                 "nindexes" : 2, 

                 "totalIndexSize" : 15275057152, 

                 "indexSizes" : { 

                     "_id_" : 3,973,029,888, 

                     "TraceId_1" : 11,302,027,264 

                 }, 

                 "ok" : 1 

             }


                    表存储大小:    444G,


                    索引 _id_ 3.9G, TraceId_1 大小:11G




        再次查看数据库性能



        从以前的:


        load average: > 5.47, 5.47, 5.47


        降到了:


        load average: 0.88, 1.34, 1.69


        (主从节点,皆已下降)



        在做历史数据迁移期间,又升到了> 8 并且时频繁出现。



        完成数据迁移后,回落到  2 < load avg <: 4 之间        (升级到MongoDB3.4 之后)


            



        原因分析:


            个人认为,主因还是因为内存不够。索引+热数据远远超过了16G的MongoDB使用内存。


            从而导致大量的IO,相对的CPU load 也上去了。


            在把原大表TraceLogs 改名后(TraceLogs_bak170210),大量的热块数据已被清除出内存,





    3.此前数据库从节点内存升级后(16G --> 32G),参数配置不当,节点实例当机情况:

        wiredTiger:


            engineConfig:


          cacheSizeGB: 28    (限制mongoDB 使用内存最大值)



        后调整为默认值


                #cacheSizeGB: 28    (限制mongoDB 使用内存最大值),默认值为50%


        mongoDB实例恢复正常,但CPU load 也一直居高不下。



        原因分析:


            系统使用内存太少,可能是磁盘缓存过低,而无法读写数据,但在mongoDB 日志中,


            无法找到原因。只是看到实例被关闭。







    4.因为oplog 同步表最大设置值(oplogSizeMB)为50G, 但50G 只能保存52h 的数量变化量。

    想添加新的从节点时,当同步完成数据后,已过了oplog 的窗口期.


        


    (oplogSizeMB的大小要大于数据同步完成+索引建立完成的时间段内生成的数据量,


    当同步完成后,从节点从主节点读oplog表的数据,发现最小的同步时间,已大于从节点中


    同步开始时的时间了,这就是窗口期已过期)




        数据量大后,重新创建索引的时间特别惊人,一个索引需要10多个小时。


        500G 存储量,总共需要3天左右的数据完成节点的数据同步及索引创建。



        后面计划在添加节点前,做以下调整:


        1.把数据库升级到3.4 版本,此版本在新节点数据同步,创建索引上,号称已有很大的改善。


        2.删除能够优化的索引,如果索引无法优化,也可以考虑先把某个索引删除,节点完成后,再重新建立






经验总结:



    1.索引的优化,尽可能的发挥主键索引的功能,比如上面说到的,使用日期范围自己生成_id 范围,用_id字段进行查询,


    能不建立索引,就不建立。在大增长的表中,极其重要。



    2.数据库服务器的内存配置上,内存>索引大小,或者是配置到 内存>=索引大小+热数据大小 还是有必要的。


    


    3.数据库服务器的磁盘配置上,如果是云服务器,尽量采用高效云盘。使用EXT4,或者使用NFS 格式也是有必要的。



    4.如果一个库有多个表的数据达到亿级时,可能也是考虑使用分片集群的时候,特别是如果此表是做为主业务


    数据库的情况。










---------- 表数据增长情况 ------------------


......


1/1/2017,4318897


1/2/2017,3619411


1/3/2017,2583555


1/5/2017,5523416


1/6/2017,3052537


1/7/2017,3482728


1/8/2017,3931742


1/9/2017,4732320


1/10/2017,4651948


1/11/2017,4438733


1/12/2017,4286169


1/13/2017,4405242


1/14/2017,5664654


1/15/2017,5623800


1/16/2017,3638656


1/17/2017,3617628


1/18/2017,3601569


1/19/2017,3738790


1/20/2017,3788641


1/21/2017,4603575


1/22/2017,4466660


1/23/2017,3913910


1/24/2017,3749316


1/25/2017,3969802


1/26/2017,4101293


1/27/2017,2581358


1/28/2017,3160561


1/29/2017,3051008


1/30/2017,3332417


1/31/2017,3476649


2/1/2017,    3152283


2/2/2017,    3394489


2/3/2017,    3524487


2/4/2017,    3511386


2/5/2017,    3870305


2/6/2017,    3056966


2/7/2017,    3022927


2/8/2017,    3484463


2/9/2017,    4033520



--------------------------


 2016/12:    191914076


 2017/01:    119106985


 2017/02:    31050826