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mongodbnuma问题

时间:2021-07-01 10:21:17 帮助过:20人阅读

mongodb在迁移数据时,通常需要导入旧数据。开始一切倒还正常,不过几小时之后,我发现数据导入的速度下降了,同时我的脚本开始不停的抛出异常。我又重复了几次

mongodb在迁移数据时,通常需要导入旧数据。开始一切倒还正常,不过几小时之后,我发现数据导入的速度下降了,同时我的脚本开始不停的抛出异常。我又重复了几次迁移旧数据的过程,结果自然还是老样子,但我发现每当出问题的时候,总有一个名叫irqbalance的进程CPU占用率居高不下,搜索了一下,发现很多介绍irqbalance的文章中都提及了NUMA,让我一下子想起之前在mongodb日志中看到的警告信息,这个问题或许还真是跟NUMA有关。

mongodb日志中的警告信息:

Fri May 10 16:17:48 [initandlisten] MongoDB starting : pid=18486 port=27017 dbpath=/backup/mongodbData 64-bit host=sqcache02

Fri May 10 16:17:48 [initandlisten]

Fri May 10 16:17:48 [initandlisten] ** WARNING: You are running on a NUMA machine.

Fri May 10 16:17:48 [initandlisten] ** We suggest launching mongod like this to avoid performance problems:

Fri May 10 16:17:48 [initandlisten] ** numactl --interleave=all mongod [other options


那么NUMA到底是什么?我们来了解一下。

转自网络:

一、NUMA和SMP是两种CPU相关的硬件架构。在SMP架构里面,所有的CPU争用一个总线来访问所有内存,优点是资源共享,而缺点是总线争用激烈。随着PC服务器上的CPU数量变多(不仅仅是CPU核数),总线争用的弊端慢慢越来越明显,于是Intel在Nehalem CPU上推出了NUMA架构,而AMD也推出了基于相同架构的Opteron CPU。


NUMA最大的特点是引入了node和distance的概念。对于CPU和内存这两种最宝贵的硬件资源,NUMA用近乎严格的方式划分了所属的资源组(node),而每个资源组内的CPU和内存是几乎相等。资源组的数量取决于物理CPU的个数(现有的PC server大多数有两个物理CPU,每个CPU有4个核);distance这个概念是用来定义各个node之间调用资源的开销,为资源调度优化算法提供数据支持。


NUMA和SMP是两种CPU相关的硬件架构。在SMP架构里面,所有的CPU争用一个总线来访问所有内存,优点是资源共享,而缺点是总线争用激烈。随着PC服务器上的CPU数量变多(不仅仅是CPU核数),,总线争用的弊端慢慢越来越明显,于是Intel在Nehalem CPU上推出了NUMA架构,而AMD也推出了基于相同架构的Opteron CPU。

NUMA最大的特点是引入了node和distance的概念。对于CPU和内存这两种最宝贵的硬件资源,NUMA用近乎严格的方式划分了所属的资源组(node),而每个资源组内的CPU和内存是几乎相等。资源组的数量取决于物理CPU的个数(现有的PC server大多数有两个物理CPU,每个CPU有4个核);distance这个概念是用来定义各个node之间调用资源的开销,为资源调度优化算法提供数据支持。

二、NUMA相关的策略

1、每个进程(或线程)都会从父进程继承NUMA策略,并分配有一个优先node。如果NUMA策略允许的话,进程可以调用其他node上的资源。

2、NUMA的CPU分配策略有cpunodebind、physcpubind。cpunodebind规定进程运行在某几个node之上,而physcpubind可以更加精细地规定运行在哪些核上。

3、NUMA的内存分配策略有localalloc、preferred、membind、interleave。localalloc规定进程从当前node上请求分配内存;而preferred比较宽松地指定了一个推荐的node来获取内存,如果被推荐的node上没有足够内存,进程可以尝试别的node。membind可以指定若干个node,进程只能从这些指定的node上请求分配内存。interleave规定进程从指定的若干个node上以RR算法交织地请求分配内存。


三、NUMA和swap的关系

NUMA的内存分配策略对于进程(或线程)之间来说,并不是公平的。在现有的Redhat Linux中,localalloc是默认的NUMA内存分配策略,这个配置选项导致资源独占程序很容易将某个node的内存用尽。而当某个node的内存耗尽时,Linux又刚好将这个node分配给了某个需要消耗大量内存的进程(或线程),swap就妥妥地产生了。尽管此时还有很多page cache可以释放,甚至还有很多的free内存。


四、NUMA的含义,简单点说,在有多个物理CPU的架构下,NUMA把内存分为本地和远程,每个物理CPU都有属于自己的本地内存,访问本地内存速度快于访问远程内存,缺省情况下,每个物理CPU只能访问属于自己的本地内存。对于MongoDB这种需要大内存的服务来说就可能造成内存不足,进而影响性能。


最后我们看一下,如何解决这个问题:

# echo 0 > /proc/sys/vm/zone_reclaim_mode

在启动时,加参数

# numactl --interleave=all /data/mongodb/bin/mongod -f /app/mongodb.conf --dbpath=/data/db --fork --logpath=/data/logs/mongodb.log

这样登陆mongodb就不会有警告信息了。

(#numactl --interleave=all mongod -f /app/mongodb.conf
forked process: 18523
all output going to: /app/mongodb/log/mongodb.log
child process started successfully, parent exiting)

***** SERVER RESTARTED *****

Fri May 10 16:33:15 [initandlisten] MongoDB starting : pid=18523 port=27017 dbpath=/backup/mongodbData 64-bit host=sqcache02

Fri May 10 16:33:15 [initandlisten] db version v2.2.6, pdfile version 4.5

Fri May 10 16:33:15 [initandlisten] git version: d626379119a6de9f2fb390780cf2fc336dfd540d

Fri May 10 16:33:15 [initandlisten] build info: Linux ip-10-2-29-40 2.6.21.7-2.ec2.v1.2.fc8xen #1 SMP Fri

关于zone_reclaim_mode内核参数的说明,可以参考官方文档。

注:从MongoDB1.9.2开始:MongoDB会在启动时自动设置zone_reclaim_mode,无需手工更改。

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