一文了解MongoDB监控

MongoDB Manual (Version 4.2）> Administration > Monitoring for MongoDB

本文将从以下几个方面进行论述

• 监控策略
• MongoDB 报告工具
• 进程日志
• 诊断性能问题
• 复制集和监控
• 分片和监控
• 存储节点看门狗

监控是所有数据库管理的重要组成部分。牢牢掌握 MongoDB 的报告，将使您能够评估数据库的状态并维持部署不会出现危险。此外，MongoDB 的正常运行参数使您能够在问题升级为故障之前进行诊断。

本文档概述了 MongoDB 中可用的监控实用程序和报告统计信息。它还介绍了用于监视副本集和分片群集的诊断策略和建议。

监控策略

MongoDB 提供了各种方法来收集正在运行的 MongoDB 实例的状态数据：

• 从版本 4.0 开始，MongoDB 为单机和副本集提供免费的云监控。
• MongoDB 分发了一组实用程序，这些实用程序提供了数据库活动的实时报告。
• MongoDB 提供了各种数据库命令，这些命令以更高的保真度返回有关当前数据库状态的统计信息。
• MongoDB Atlas 是一种云托管的数据库即服务，用于运行，监控和维护 MongoDB 部署。
• MongoDB 云管理器是一项托管服务，可监控正在运行的 MongoDB 部署以收集数据并基于该数据提供可视化和警报。
• MongoDB Ops Manager 是 MongoDB 企业高级版 中提供的本地解决方案，它监视正在运行的 MongoDB 部署以收集数据并提供基于该数据的可视化和警报。

每种策略都可以帮助回应不同的问题，并且在不同的情况下很有用。这些方法是互补的。

MongoDB 报告工具

本节概述了用MongoDB 分发的报告方法。它还提供了每种方法最适合您解决的各种问题的示例。

免费监控

4.0 版本中的新功能

MongoDB 为单机或副本集提供免费的云监控。

默认情况下，您可以在运行时使用db.enableFreeMonitoring() 和 db.disableFreeMonitoring()开启/关闭免费监控。

免费监控可提供长达 24 小时的数据。有关更多详细信息，请参见免费监控。

实用工具

MongoDB 发行版包含许多实用程序，可快速返回有关实例性能和活动的统计信息。通常，这些对于诊断问题和评估正常操作最有用。

mongostat

mongostat 根据数据库操作类型（例如插入，查询，更新，删除等）捕获并返回计数。这些计数报告服务器上的负载分布。

使用mongostat来了解操作类型的分布情况，并通知容量规划。有关详细信息，请参见 mongostat manual 手册。

mongotop

mongotop跟踪并报告 MongoDB 实例当前的读写活动，并基于每个集合报告这些统计信息。

使用mongotop来检查数据库活动和使用是否符合您的期望。有关详细信息，请参见mongotop manual手册。

HTTP 控制台

在 3.6 版本中做的更改：MongoDB 3.6 删除了 MongoDB 弃用的 HTTP 接口和 REST API。

命令

MongoDB 包含许多报告数据库状态的命令。

这些数据可以提供比上面讨论的实用程序更好的粒度级别。您可以考虑在脚本和程序中使用它们的输出来开发自定义警报，或根据实例的活动来修改应用程序的行为。db.currentOp 方法是用于识别数据库实例正在进行操作的另一有用工具。

serverStatus

使用 serverStatus 命令，或shell 程序的db.serverStatus() ，可以返回数据库状态的一般概述，包含磁盘使用，内存使用，连接，日志和索引访问。该命令将快速返回，不会影响 MongoDB 的性能。

serverStatus 输出一个 MongoDB 实例状态的帐户。此命令很少直接运行。在大多数情况下，聚合后的数据更有意义，就像使用监控工具（包括 MongoDB Cloud Manager 和 Ops Manager）所看到的那样。尽管如此，所有管理员都应该熟悉serverStatus所提供的数据 。

dbStats

使用 dbStats 命令，或shell 程序的 db.stats() ，可以返回一个介绍存储使用和数据量的文档。dbStats 反映存储的使用量，包含在数据库中的数据的数量，对象集合和索引计数器。

使用此数据监视指定数据库的状态和存储容量。此输出还允许您比较数据库之间的使用情况，并确定数据库中文档的平均大小。

collStats

shell 程序的 collStats 或 db.collection.stats()提供类似于 dbStats 集合级别的统计信息，包括集合中对象的数量，集合的大小，集合使用的磁盘空间量以及有关其索引的信息。

replSetGetStatus

replSetGetStatus 命令（来自内核程序的rs.status()）可以返回副本集状态的概述。replSetGetStatus 文档详细介绍了副本集和统计信息及其成员的状态和配置。

使用此数据可确保正确配置了复制，并检查了当前主机与副本集的其他成员之间的连接。

托管 (SaaS) 监控工具

这些作为托管服务提供的监视工具，通常通过付费订阅提供。

进程记录

在正常操作期间， mongod 和mongos实例报告一个真实账号的所有服务器活动和操作，要么是标准输出，要么输出到日志文件。以下运行时设置控制这些选项。

• quiet限制写入日志或输出的信息量。
• verbosity增加写入日志或标准输出的信息量。您还可以在运行时使用 shell 程序中的logLevel参数或db.setLogLevel()方法来修改日志记录的详细程度。
• path启用日志记录到文件，而不是标准输出。调整此设置时，必须指定日志文件的完整路径。
• logAppend将信息添加到日志文件，而不是覆盖文件。

注意

您可以将这些配置操作指定为 mongod或mongos 的命令行参数，例如：

mongod -v --logpath /var/log/mongodb/server1.log --logappend

mongod 实例以verbose 模式启动，追加数据到日志文件 /var/log/mongodb/server1.log/。

以下数据库命令也会影响日志记录：

• getLog显示来自mongod进程日志的最新日志。
• logRotate只为mongod 进程进行滚动日志文件。请参阅滚动日志文件。

日志编辑

3.4 版中的新功能：仅在 MongoDB 企业版中可用

运行有security.redactClientLogData 的mongod在打印日志之前，编辑与日志事件相关联的信息，只留下的元数据，源文件，或与该事件有关的行号。security.redactClientLogData以牺牲详细诊断信息为代价防止潜在的敏感信息进入系统日志。

例如，以下操作会插入一个文档到没有日志编辑的mongod中。mongod已设置 systemLog.component.command.verbosity 为 1:

db.clients.insertOne( { "name" : "Joe", "PII" : "Sensitive Information" } )

此操作将产生以下日志事件：

2017-06-09T13:35:23.446-04:00 I COMMAND [conn1] command internal.clients
  appName: "MongoDB Shell"
  command: insert {
    insert: "clients",
    documents: [ {
          _id: ObjectId('593adc5b99001b7d119d0c97'),
          name: "Joe",
          PII: " Sensitive Information"
        } ],
    ordered: true
  }
  ...

运行有 security.redactClientLogData 的 mongod 执行相同的插入操作生成以下日志事件：

2017-06-09T13:45:18.599-04:00 I COMMAND [conn1] command internal.clients
  appName: "MongoDB Shell"
  command: insert {
    insert: "###", documents: [ {
        _id: "###", name: "###", PII: "###"
    } ],
    ordered: "###"
  }

redactClientLogData同 静态加密和TLS/SSL(传输加密)结合使用，以符合监管要求。

诊断性能问题

使用 MongoDB 开发和操作应用程序时，您可能需要分析数据库性能作为应用程序的性能。MongoDB性能讨论了一些可能影响性能的操作因素。

复制和监控

除了对任何 MongoDB 实例的基本监视要求之外，对于副本集，管理员还必须监视复制滞后。“复制滞后”是指将主磁盘上的写操作复制（即复制）到 辅助磁盘上所花费的时间。可以接受一些小的延迟时间，但是随着复制滞后的增加，会出现严重的问题，包括：

• 主数据库上的缓存压力越来越大。
• 滞后期间发生的操作不会复制到一个或多个次级。如果您使用复制来确保数据的持久性，那么特别长的延迟可能会影响数据集的完整性。
• 如果复制滞后超过操作日志 (oplog) 的长度，则 MongoDB 将必须在辅助数据库上执行初始同步，从主数据库复制所有数据并重建所有索引。在通常情况下，这种情况并不常见，但是如果您将 oplog 配置为小于默认值，则可能会出现问题。 注意 oplog 的大小只能在第一次运行时使用mongod 命令的--oplogSize参数进行配置，或者最好是在 MongoDB 配置文件中设置oplogSizeMB 。如果您在使用--replSet选项运行之前未在命令行上指定此选项，则mongod将创建一个默认大小的操作日志。 默认情况下，操作日志是 64 位系统上总可用磁盘空间的 5%。有关更改 oplog 大小的更多信息，请参阅“更改 Oplog 的大小”。

流量控制

从 MongoDB 4.2 开始，管理员可以限制主数据库应用其写入的速率，以将多数承诺的延迟保持在可配置的最大值flowControlTargetLagSeconds以下。

默认情况下，流量控制是开启的。

注意

为了启用流量控制，副本集/分片集群必须具有:featureCompatibilityVersion (FCV)4.2 以及开启大多数读。也就是说，如果 FCV 不是 4.2 或者禁用了大多数读，则启用的流量控制无效。

另请参阅：检查复制延迟。

副本集状态

复制问题通常是由成员之间的网络连接问题引起的，或者是由于主节点没有资源来支持应用程序和复制通信而导致的。要检查副本的状态，使用replSetGetStatus或在shell程序中使用以下帮助程序：

rs.status()

replSetGetStatus参考提供了此输出的更深入的概述视图。通常监听 optimeDate 的值，并特别注意primary和secondary之间的时间差。

从 MongoDB 4.0 开始，操作日志可以超出其配置的大小限制，以避免删除 majority commit point。

免费监控

注意

从 4.0 版本开始，MongoDB 为独立和副本集提供免费监控 。有关更多信息，请参见免费监控。

Oplog 条目的慢应用

从版本 4.2 开始（版本 4.0.6 开始可用）,副本集的辅助成员现在记录操作日志条目所花费的时间比应用慢操作阈值长。这些慢日志消息记录在REPL 组件下的诊断日志中的辅助日志中，使用了格式为 applied op: <oplog entry> took <num>ms的文本文件。这些慢操作日志条目仅取决于慢操作阈值。它们不依赖于日志级别（在系统级别或组件级别），配置级别或运行缓慢的采样率。探查器不会捕获缓慢的操作日志条目。

分片和监控

在大多数情况下，分片群集的组件与所有其他 MongoDB 实例一样，都将从相同的监视和分析中受益。此外，群集需要进一步监视以确保数据在节点之间有效分布，并且分片操作正常运行。

请参阅分片以获取更多信息的文档。

配置服务器

配置数据库保留一个地图识别哪些文件是哪个分片。集群在分片之间移动块时会更新此映射 。当无法访问配置服务器时，某些分片操作将变得不可用，例如移动块和启动mongos实例。但是，仍然可以从已运行的 mongos实例访问群集 。

由于无法访问的配置服务器会严重影响分片群集的可用性，因此您应该监视配置服务器，以确保群集保持良好的平衡并且 mongos 实例可以重新启动。

MongoDB Cloud Manager和 Ops Manager 监视配置服务器，并且在无法访问配置服务器时可以创建通知。有关更多信息，请参阅MongoDB Cloud Manager 文档 andOps Manager 文档。

平衡和块分布

最有效的分片群集部署会均衡分片之间的块。为了实现这一点，MongoDB 具有一个后台平衡器进程，该进程用于分配数据，以确保始终在各个分片之间最佳地分配块。

通过mongoshell 发出db.printShardingStatus()或 sh.status() 命令将返回整个集群的概述，包括数据库名称和块列表。

耗时长的锁

要检查数据库的锁定状态，请使用mongo shell 连接到mongos实例。发出以下命令序列以切换到 config 数据库并显示分片数据库上的所有未完成锁：

use config
db.locks.find()

平衡过程采用特殊的“平衡器”锁，以防止发生其他平衡活动。在 config 数据库中，使用以下命令查看“balancer”锁：

db.locks.find( { _id : "balancer" } )

在 3.4 版本中做了更改_: 从 3.4 版本开始，CSRS 配置服务器的主服务器使用进程 ID 为“ConfigServer” 的进程持有“平衡器”锁。此锁永远不会释放。要确定平衡器是否正在运行，请参阅检查平衡器是否正在运行。

存储节点看门狗程序

注意

• 从 MongoDB 4.2 开始，MongoDB社区版和企业版均提供了Storage Node Watchdog存储节点看门狗。
• 在早期版本（3.2.16 +，3.4.7 +，3.6.0 +，4.0.0 +）中，存储节点看门狗仅在 MongoDB企业版中可用。

存储节点看门狗监视以下 MongoDB 目录以检测文件系统无响应：

• --dbpath目录
• 如果启用了journaling ，则在 --dbpath 目录内的journal目录
• --logpath文件
• --auditPath 文件

默认情况下，存储节点看门狗是禁用的。你可以在启动mongod时，通过将watchdogPeriodSeconds参数设置为大于或等于 60 的整数。但是，一旦启用，您可以暂停存储节点看门狗程序并在运行时重新启动。有关详细信息，请参见watchdogPeriodSeconds参数。

如果包含受监视目录的任何文件系统都没有响应，则存储节点监视程序将终止mongod并退出，并以状态码 61 退出。如果是副本集mongod的主节点，则终止会启动故障转移，从而允许另一个成员成为主节点。

一旦 mongod终止，在同一机器，可能无法干净地重新启动它。

符号链接 如果其任何受监视目录是到其他卷的符号链接，则存储节点监视程序将不监视该符号链接目标。 例如，如果mongod使用storage.directoryPerDB: true (或 --directoryperdb)链接数据库目录到另一个数据卷，则存储节点看门狗程序将不遵循符号链接来监视目标。

存储节点看门狗检测无响应的文件系统并终止的最长时间几乎是watchdogPeriodSeconds的值的两倍。

原文链接：

https://docs.mongodb.com/v4.2/administration/monitoring/

译者：谢伟成 MongoDB中文社区翻译小组成员