面试题：MongoDB单机模式下成员实战优化问题

Question

假设在MongoDB单机模式下，数据库性能逐渐下降，通过分析发现频繁的磁盘I/O是主要瓶颈。结合MongoDB单机模式启动成员相关知识，阐述你会采取哪些优化措施来提升性能，从启动参数调整、成员配置等方面进行说明。

Answer 1

启动参数调整

1. 内存相关参数
   • --wiredTigerCacheSizeGB：适当增大该参数值，例如根据服务器内存情况，若服务器有32GB内存，可将其设置为20GB（假设），即--wiredTigerCacheSizeGB=20。此参数用于设置WiredTiger存储引擎的缓存大小，更大的缓存可以让更多的数据驻留在内存中，减少磁盘I/O。
2. 日志相关参数
   • --journal：确保该参数开启，默认情况下MongoDB是开启日志的。开启日志可保证数据的一致性，但如果磁盘I/O压力过大，可考虑适当增大日志文件的写入间隔。通过--logAppend参数保证日志追加写入，避免频繁的日志文件创建和删除操作产生的I/O开销。
3. 存储引擎参数
   • 对于WiredTiger存储引擎，可调整--wiredTigerCollectionConfigString参数。例如设置block_compressor=snappy，使用Snappy压缩算法，能在一定程度上减少磁盘占用空间，从而减少I/O操作。

成员配置

1. 数据布局优化
   • 对集合进行合理的分片（虽然是单机模式，但逻辑上可以进行合理的数据布局）。例如，将经常一起查询的数据放在相近的磁盘位置，减少磁盘寻道时间。可以通过ensureIndex方法创建合适的索引，并且根据业务查询频率和数据量，将索引分布在不同的磁盘分区（如果有多个磁盘分区）。
2. 后台任务调度
   • 合理安排索引重建、数据备份等后台任务的执行时间，避免在业务高峰期进行。可以使用db.adminCommand( {compact: "collection_name"} )等命令在业务低峰期对集合进行压缩，减少磁盘空间占用，进而优化I/O性能。同时，定期使用db.repairDatabase()命令对数据库进行修复，以确保数据文件和索引的完整性和性能。