记一次MongoDB性能问题-附原理解析 (记一次模拟考试)

教程大全 2025-07-14 07:03:33 浏览次

下面文章转载自火丁笔记，原作者描述了一次MongoDB数据迁移过程中遇到的性能问题及其解决方案，中间追查问题的方法和工具值得我们学习。

下面是其原文：

对于罪魁祸首，作者留给大家去学习，在这里可以给大家做一个简单的描述，先解释几个概念

NUMA是多核心CPU架构中的一种，其全称为Non-Uniform Memory access，简单来说就是在多核心CPU中，机器的物理内存是分配给各个核的，架构简图如下所示：

每个核访问分配给自己的内存会比访问分配给其它核的内存要快，有下面几种访问控制策略：

上面文章中最后使用numactl –interleave命令就是指定其为交叉共享模式。

irqbalance： 这是作者在上面提到的一个占用CPU的进程，这个进程的作用是在多核心CPU的操作系统中，分配系统中断信号的。参见：irqbalance.org

概念说完了，下面是上面问题的简单描述：

我们知道虚拟内存机制是通过一个中断信号来通过进行内存swap的，所以这个irqbalance进程忙，是一个危险信号，在这里是由于在进行频繁的内存交换。这种频繁交换现象称为swap insanity，在MySQL中经常提到，也就是在NUMA框架中，采用不合适的策略，导致核心只能从指定内存块节点上分配内存，即使总内存还有富余，也会由于当前节点内存不足时产生大量的swap操作。

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什么是计算机网络拓扑结构

计算机网络的拓扑结构是引用拓扑学中研究与大小，形状无关的点，线关系的方法。把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点，把传输介质抽象为一条线，由点和线组成的几何图形就是计算机网络的拓扑结构。网络的拓扑结构反映出网中个实体的结构关系，是建设计算机网络的第一步，是实现各种网络协议的基础，它对网络的性能，系统的可靠性与通信费用都有重大影响。 ① 总线拓扑结构是将网络中的所有设备通过相应的硬件接口直接连接到公共总线上，结点之间按广播方式通信，一个结点发出的信息，总线上的其它结点均可“收听”到。优点：结构简单、布线容易、可靠性较高，易于扩充，是局域网常采用的拓扑结构。缺点：所有的数据都需经过总线传送，总线成为整个网络的瓶颈；出现故障诊断较为困难。最著名的总线拓扑结构是以太网（Ethernet）。 ② 星型拓扑结构每个结点都由一条单独的通信线路与中心结点连结。优点：结构简单、容易实现、便于管理，连接点的故障容易监测和排除。缺点：中心结点是全网络的可靠瓶颈，中心结点出现故障会导致网络的瘫痪。 ③ 环形拓扑结构各结点通过通信线路组成闭合回路，环中数据只能单向传输。优点：结构简单、蓉以是线，适合使用光纤，传输距离远，传输延迟确定。缺点：环网中的每个结点均成为网络可靠性的瓶颈，任意结点出现故障都会造成网络瘫痪，另外故障诊断也较困难。最著名的环形拓扑结构网络是令牌环网（Token Ring） ④ 树型拓扑结构是一种层次结构，结点按层次连结，信息交换主要在上下结点之间进行，相邻结点或同层结点之间一般不进行数据交换。优点：连结简单，维护方便，适用于汇集信息的应用要求。缺点：资源共享能力较低，可靠性不高，任何一个工作站或链路的故障都会影响整个网络的运行。 ⑤ 网状拓扑结构又称作无规则结构，结点之间的联结是任意的，没有规律。优点：系统可靠性高，比较容易扩展，但是结构复杂，每一结点都与多点进行连结，因此必须采用路由算法和流量控制方法。目前广域网基本上采用网状拓扑结构。

就计算机某一系统(Cpu,存储系统,输入输出等)其组成结构和合理性-论述

计算机系统中存储层次可分为高速缓冲存储器、主存储器、辅助存储器三级。主存就是平时所说的内存，计算机运行时操作系统和其它进程的代码存储在其中。辅存主要指硬盘，也包括其它辅助存储设备，如软盘，U盘，光盘等，可以存放大量数据。 CACHE位于CPU内，在指令执行时起临时存放作用。在计算机运行的过程中，CACHE和主存、主存和辅存之间存在不停的数据传输和交流，其速度和容量就影响了计算机的性能。由于CPU的速度远高于主内存，CPU直接从内存中存取数据要等待一定时间周期，如果CPU和主存之间每条指令和每个数据都进行一次传输，那么计算机的运行速度就受到限制。因此出现了高速缓冲存储器CACHE，CACHE是位于CPU与主内存间的一种容量较小但速度很快的存储器，用于成批处理数据，以同主存进行交流，而且频繁使用的数据可以保存在CACHE中，当CPU再次使用该数据时，可以直接从高速缓存中读取，减少CPU的等待时间，提高系统效率。同时在计算机中，内存的容量有限，有时不能一次载入硬盘中CPU所需的数据，就出现虚拟存储技术。虚拟存储是指当要接收的数据超过内存容量时，系统会在硬盘内分配足够的空间存储这些数据，再把这些数据分成很多页(page)，再根据需要实时地把一定的页载入内存，这样用户感觉内存的容量就比真实的容量偏大，从而提高内存和硬盘之间数据传输的效率。计算机的三级存储系统解决存储器速度、容量、价格三者之间的矛盾，并且提升了CPU访存速度，改善了系统的总体性能。