初次接觸MongoDB的人，無不驚訝於它對內存的貪得無厭，那就先看一個MongoDB伺服器的top命令結果：shell>top-p$(pidofmongod)，Mem:32872124ktotal,30065320kused,2806804kfree,245020kbuffers。下面學步園小編來講解下Linux如何管理內存?Linux中MongoDB是如何使用內存?
Linux如何管理內存
在Linux里(別的系統也差不多)，內存有物理內存和虛擬內存之說，物理內存是什麼自然無需解釋，虛擬內存實際是物理內存的抽象，多數情況下，出於方便性的考慮，程序訪問的都是虛擬內存地址，然後操作系統會把它翻譯成物理內存地址。
很多人會把虛擬內存和Swap混為一談，實際上Swap只是虛擬內存引申出的一種技術而已：操作系統一旦物理內存不足，為了騰出內存空間存放新內容，就會把當前物理內存中的內容放到交換分區里，稍後用到的時候再取回來，需要注意的是，Swap的使用可能會帶來性能問題，偶爾為之無需緊張，糟糕的是物理內存和交換分區頻繁的發生數據交換，這被稱之為Swap顛簸，一旦發生這種情況，先要明確是什麼原因造成的，如果是內存不足就好辦了，加內存就可以解決，不過有的時候即使內存充足也可能會出現這種問題，比如MySQL就有可能出現這樣的情況，解決方法是限制使用Swap：
shell>sysctl-wvm.swappiness=0
查看內存情況最常用的是free命令：
shell>free-m
totalusedfreesharedbufferscached
Mem:32101293772723023925880
-/+buffers/cache:325828842
Swap:204702047
新手看到used一欄數值偏大，free一欄數值偏小，往往會認為內存要用光了。其實並非如此，之所以這樣是因為每當我們操作文件的時候，Linux都會儘可能的把文件緩存到內存里，這樣下次訪問的時候，就可以直接從內存中取結果，所以cached一欄的數值非常的大，不過不用擔心，這部分內存是可回收的，操作系統會按照LRU演算法淘汰冷數據。除了cached，還有一個buffers，它和cached類似，也是可回收的，不過它的側重點在於緩解不同設備的操作速度不一致造成的阻塞，這裡就不多做解釋了。
知道了原理，我們就可以推算出系統可用的內存是free+buffers+cached：
shell>echo"2723+239+25880"|bc-l
28842
至於系統實際使用的內存是used–buffers–cached：
shell>echo"29377-239-25880"|bc-l
3258
除了free命令，還可以使用sar命令：
shell>sar-r
kbmemfreekbmemused%memusedkbbufferskbcached
32243922964773290.1924611626070160
31163242975580090.5224599226157372
29595202991260491.0024555626316396
27922483007987691.5124568026485672
27182603015386491.7324568426563540
shell>sar-W
pswpin/spswpout/s
0.000.00
0.000.00
0.000.00
0.000.00
0.000.00
希望你沒有被%memused嚇到，如果不幸言中，請參考free命令的解釋。
Linux中MongoDB是如何使用內存
目前，MongoDB使用的是內存映射存儲引擎，它會把磁碟IO操作轉換成內存操作，如果是讀操作，內存中的數據起到緩存的作用，如果是寫操作，內存還可以把隨機的寫操作轉換成順序的寫操作，總之可以大幅度提升性能。MongoDB並不干涉內存管理工作，而是把這些工作留給操作系統的虛擬緩存管理器去處理，這樣的好處是簡化了MongoDB的工作，但壞處是你沒有方法很方便的控制MongoDB佔多大內存，事實上MongoDB會佔用所有能用的內存，所以最好不要把別的服務和MongoDB放一起。
有時候，即便MongoDB使用的是64位操作系統，也可能會遭遇臭名昭著的OOM問題，出現這種情況，多半是因為限制了虛擬內存的大小所致，可以這樣查看當前值：
shell>ulimit-a|grep'virtual'
多數操作系統預設都是把它設置成unlimited的，如果你的操作系統不是，可以這樣修改：
shell>ulimit-vunlimited
不過要注意的是，ulimit的使用是有上下文的，最好放在MongoDB的啟動腳本里。
有時候，出於某些原因，你可能想釋放掉MongoDB佔用的內存，不過前面說了，內存管理工作是由虛擬內存管理器控制的，所以通常你只能通過重啟服務來釋放內存，你一定不齒於這樣的方法，幸好可以使用MongoDB內置的closeAllDatabases命令達到目的：
mongo>useadmin
mongo>db.runCommand({closeAllDatabases:1})
另外，通過調整內核參數drop_caches也可以釋放緩存：
shell>sysctl-wvm.drop_caches=1
平時可以通過mongo命令行來監控MongoDB的內存使用情況，如下所示：
mongo>db.serverStatus().mem:
{
"resident":22346,
"virtual":1938524,
"mapped":962283
}
還可以通過mongostat命令來監控MongoDB的內存使用情況，如下所示：
shell>mongostat
mappedvsizeresfaults
940g1893g21.9g0
940g1893g21.9g0
940g1893g21.9g0
940g1893g21.9g0
940g1893g21.9g0
其中內存相關欄位的含義是：
mapped：映射到內存的數據大小
visze：佔用的虛擬內存大小
res：實際使用的內存大小
註：如果操作不能再內存中完成，結果faults列的數值不會是0，視大小可能有性能問題。
在上面的結果中，vsize是mapped的兩倍，而mapped等於數據文件的大小，所以說vsize是數據文件的兩倍，之所以會這樣，是因為本例中，MongoDB開啟了journal，需要在內存里多映射一次數據文件，如果關閉journal，則vsize和mapped大致相當。
如果想驗證這一點，可以在開啟或關閉journal後，通過pmap命令來觀察文件映射情況：
shell>pmap$(pidofmongod)
到底MongoDB配備多大內存合適?寬泛點來說，多多益善，如果要確切點來說，這實際取決於你的數據及索引的大小，內存如果能夠裝下全部數據加索引是最佳情況，不過很多時候，數據都會比內存大，比如本文說涉及的MongoDB實例：
mongo>db.stats()
{
"dataSize":1004862191980,
"indexSize":1335929664
}
本例中索引只有1G多，內存完全能裝下，而數據文件則達到了1T，估計很難找到這麼大內存，此時保證內存能裝下熱數據即可，至於熱數據有多少，這就是個比例問題了，取決於具體的應用。如此一來內存大小就明確了：內存>索引+熱數據。
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