面试题：MongoDB副本集复杂健康问题分析与优化

MongoDB 日志：
- 查看 mongod.log，重点关注副本集状态变化的记录，如 rs.status() 相关输出，是否有成员被标记为 PRIMARY、SECONDARY 或 ARBITER 异常切换的情况。检查是否有诸如“heartbeat failed”等与健康检查相关的错误信息，从中可以得知具体失败的成员以及可能的原因。
- 分析日志中的操作记录，查看是否存在大量复杂查询或写入操作导致的性能瓶颈，因为高负载下这些操作可能影响健康检查。例如，长时间运行的聚合操作可能占用过多资源，导致副本集成员无法及时响应健康检查。
操作系统日志：查看系统日志（如 /var/log/syslog 或 Windows 事件查看器），检查是否有资源耗尽（如内存不足、CPU 使用率过高）的相关警告或错误。虽然不是网络或硬件故障，但资源问题可能间接导致 MongoDB 健康检查异常。例如，内存不足可能使 MongoDB 进程无法正常运行，影响健康检查的响应。

副本集参数：
- 检查 heartbeatIntervalMillis 参数，该参数定义了副本集成员之间发送心跳的时间间隔（默认值为 2000 毫秒）。在高负载情况下，可以适当增加这个值，以减少心跳频率，降低系统开销。但要注意，增加过多可能导致故障检测延迟。
- 查看 electionTimeoutMillis 参数，此参数决定了在发起选举之前等待心跳响应的最长时间（默认值为 10000 毫秒）。如果心跳间歇性异常，可以适当增加这个值，避免因短暂的心跳延迟而触发不必要的选举，影响副本集稳定性。
MongoDB 内核参数：
- 调整 wiredTiger.cache_size 参数，根据服务器实际内存情况，合理分配给 MongoDB 的缓存大小。在高负载下，如果缓存过小，可能导致频繁磁盘 I/O，影响性能，间接导致健康检查异常。一般建议将其设置为服务器物理内存的 50% 减去 1GB。
- 优化 net.maxIncomingConnections 参数，根据服务器的负载能力，适当增加允许的最大传入连接数。高负载时，可能有大量客户端连接请求，若此值过小，可能导致连接拒绝，影响副本集成员之间的通信和健康检查。

副本集成员配置：
- 检查副本集成员数量是否合适。如果成员数量过少，可能导致容错能力不足；过多则可能增加网络和协调开销。对于大多数场景，3 到 5 个成员的副本集较为合适。例如，如果当前副本集只有 2 个成员，增加一个仲裁节点可以提高选举的稳定性，减少健康检查异常的概率。
- 分析成员的角色分配。确保 PRIMARY 节点承担的负载在其能力范围内，避免 PRIMARY 节点因处理过多读写请求而无法及时响应健康检查。可以考虑将部分读操作分流到 SECONDARY 节点，通过配置 readPreference 来实现。
负载均衡：
- 在应用层引入负载均衡机制，如使用 Nginx 或 HAProxy 对 MongoDB 客户端请求进行负载均衡。这可以避免单个成员承受过高负载，从而减少健康检查异常的发生。例如，将读请求均匀分配到多个 SECONDARY 节点，将写请求合理分配到 PRIMARY 节点，确保各个节点负载相对均衡。
- 考虑使用分片集群架构。如果数据量和负载持续增长，单副本集可能无法满足需求。分片可以将数据分布到多个节点，减轻单个副本集的负载压力，提高整体系统的稳定性和性能，进而改善健康检查的情况。

星途面试题库