MongoDB管理服务和mongostat能够帮助用户监控内存的使用情况，下面我们将会对此进行详细地讨论。 存储和磁盘I/O MongoDB不需要共享存储（例如存储区域网络）。...虽然我们应该设计MongoDB系统让它的工作集适合于内存，但是磁盘I/O依然是一个关键的性能考虑。...Sharding能够在多个物理分区（称为片）之间分发数据。...Sharding可以让MongoDB的部署解决单个服务器的硬件限制而不需要增加应用程序的复杂性，解决的硬件限制包括RAM和磁盘I/O的瓶颈。...磁盘 I/O限制：系统有大量的写活动，但是操作系统写数据的速度不够快，无法满足需求；同时/或者I/O带宽限制了数据写入磁盘的速度。 存储限制： 数据集接近或者超过了系统中的单个节点的存储容量。
这些问题的答案有助于指导支持大批量生产应用程序部署所需的架构和 MongoDB 数据库配置。现在，我们将重点介绍两种不同的模式设计如何影响读取，写入，更新和删除操作下的内存和磁盘利用率。...理想情况下，您希望在内存和磁盘利用率之间实现最佳平衡，以获得满足应用程序要求的最佳读写性能，并使您能够同时支持数据读取和时间序列数据流分析。 在这篇博文中，我们将介绍各种架构设计配置。...可以使用 MongoDB Ops Manager 备份生产数据库，或者如果使用 MongoDB Atlas 服务，则可以使用完全托管的备份解决方案。...删除集合删除文档 请务必注意，使用 remove 命令或 TTL 索引会导致高磁盘I / O。 在可能处于高负载的数据库上，这可能是不可取的。从实时数据库中删除记录的最有效和最快捷的方法是删除集合。...分片不仅有助于跨多个节点水平扩展数据，还可以标记分片范围，以便将数据分区固定到特定分片。节省成本的措施可能是将存档数据存储在运行成本较低的磁盘的分片上，并定期调整分片本身定义的时间范围。
这样虽然比Capped Collections可控制，但是对删除掉的磁盘空间利用率进一步下降了，很多时候，你删掉一半数据，能重新利用的空间可能也就10%。...但是当大量更新和删除的时候，这种方式重复利用空间的能力就比较小，因为在deleteList中，不太容易找到合适的已删除文档，而且一旦更新就会又移动位置，磁盘重复利用率低，增长快，碎片多。...），更新的时候也不会大量移动位置，磁盘重复利用率高，增长慢。...得益于Fractal Tree，因为I/O的减少，分形树索引不会要求索引必须小于内存。即使超过内存的限制，TokuMX依然可以维持很高的写入性能。...，usePowerOf2Size的磁盘重复利用的确比较好 采用Padding 的存储方式，磁盘重复利用率为32% 采用usePowerOf2Size 的存储方式，磁盘重复利用率为73% 采用usePowerOf2Size
分页与分段存储管理系统虽然在很多地方相似，但从概念上讲，两者是完全不同的，它们之间的区别如下： ①页是信息的物理单位。分页的目的是实现离散分配，减少外部碎片，提高内存利用率。段是信息的逻辑单位。...A、固定分区 B、可变分区 C、分页管理 D、段页式管理 答案：D 8、分页管理每取一数据，要访问( )次内存。...A、I／O端口 B、数据通道 C、I／O专用处理机 D、软件工具 答案：C 10、磁盘与主机之间的数据传送方式是...A、磁盘 B、磁带 C、打印机 D、键盘显示终端 16、采用假脱机技术，将磁盘的一部分作为公共缓冲区以代替打印机，用户对打印机的操作实际上是对磁盘的存储操作...，然后I/O 80ms，在这80ms中，P2也同步开始计算，等P1的I/O运行完了，CPU停止P2的计算，转去做P1后期那20ms的运算，至此所花时间为60+80+20=160ms；然后CPU再去接着运算
当传输大块不连续数据时，该指标有重要参考作用。3、平均I/O数据尺寸平均I/O数据尺寸为吞吐量除以I/O数目，该指标对揭示磁盘使用模式有重要意义。...4、磁盘活动时间百分比磁盘处于活动时间的百分比即磁盘利用率，磁盘在数据传输和处理命令（如寻道）时处于活动状态。磁盘利用率与资源争用程度成正比，与性能成反比。...也就是说磁盘利用率越高，资源争用就越严重，性能就越差，响应时间就越长。一般来说，如果磁盘利用率超过70%，应用进程将花费较长的时间等待I/O完成，因为绝大多数进程在等待过程中被阻塞或休眠。...通过监控以上指标，并将这些指标数值与历史数据、经验数据以及磁盘标称值对比，必要时结合CPU、内存、交换分区的使用状况，不难发现磁盘I/O潜在或已经出现的问题。但如何避免和解决这些问题呢？...由于大多数数据库中已包括经优化后的缓存技术，数据库I/O宜直接存取原始磁盘分区（raw partition）或者利用绕过文件系统缓存的DIO（Direct I/O）技术。
2)置换功能：将内存中暂时不用的程序和数据调入磁盘 2.设备管理功能 (1)主要完成用户进程提出的I/O请求；为用户进程分配其所需的I/O设备 (2)I/O设备和CPU之间有设备控制器、I/O通道，CPU...中断处理程序通过查找页表，得到该页在外存的物理块后，启动磁盘I/O将所缺之页调入内存。 页面置换：在请求调页时，如果内存不足，那么需要从内存调出一页程序或数据送至磁盘的对换区中。...(2)分段请求系统 请求分段 分段置换 对换 把内存中暂时不能运行的进程、程序、数据调出到外存上，以便腾出足够的内存空间，再把已具备运行条件的进程、程序、数据调入到内存。...设备管理 I/O系统 数据传输、数据输入、数据存储 设备控制器 I/O通道 磁盘以磁盘块作为信息存取的单位，大小为512B~4KB，而磁盘速率为10ms左右传送一个单位，所以速率在数百个千字节至千兆字节...设备控制器是计算机中的一个实体。它是CPU与I/O设备之间的接口。它接受从CPU发出来的命令，并去控制I/O设备工作。在一个设备控制器上，可以连接一个或多个设备。
页面置换算法的选择 B. 将已修改页面写回磁盘的 频率 C. 将磁盘数据读入内存的频 率 D....轮询的可编程I/O方式，采用 忙等方式，处理机利用率极低 B. 中断的可编程I/O方式，以字节为 单位向处理器发出中断，处理器 利用率低 C....磁盘是用于长期存放数据的 存储设备 B. 磁盘是I/O设备 C. 磁盘在使用前必须经过低 级格式化、分区和高级格 式化处理 D....有效分配存储空间，改善磁盘 空间利用率 B. 选择有效的作业调度算法，降 低作业的平均周转时间 C. 提高磁盘I/O速度 D....①管理各类外围设备，完成用户提出的I/O请求，加快I/O信息的传送速度，发挥I/O设备的并行性，提高I/O设备的利用率。 ②提供每种设备的设备驱动程序和中断处理程序，向用户屏蔽硬件使用细节。
原地更新结构（比如B+树）是直接将新的数据覆盖到原有的位置，这样虽然会带来好的查询性能，但是这样做导致随机IO，会极大降低写性能，并且多次更新和删除会严重导致磁盘页面碎片化问题，从而降低了空间利用率。...对于一次合并过程究竟选择哪一个SSTable，不同数据库系统采用不同的方案，LevelDB采用round-robin方式。 ? 分区也能应用在层级合并策略上。...对于非分区的LSM树可以通过对每一个磁盘的Component加一个起始和结束时间戳。恢复过程可以通过所有不相交的时间戳区间重建Component列表。...结论 LSM树结构的存储结构由于在超高的写性能，高空间利用率等的优势，在当今NoSQL数据库系统广泛应用。...MongoDB、CES等。
缺点：小作业->大内存 b) 在这个队列中进行搜索，找到这个分区能够容纳的最大的那个作业，让它进入运行 i. 优点：存储空间利用率高，产生内部碎片尽可能的小 ii....分区的管理 a) 表格法：一张已分配表，一张空闲表（分区号，分区大小，分区起始地址、状态） b) 单链表法：一个存放该分区的长度，另一个存放它下一个空闲分区的起始地址 c) 双链表法：还存放上一个空闲区起始地址...，通常采用“单独的I/O空间”和“内存映射I/O”两种方法 ② 设备控制器是CPU与外围设备之间的接口，是一个可编址设备，每一个地址对应一个设备 功能： Ø 接收和识别命令 Ø 数据交换 Ø 标识和报告设备的状态...键盘 9．设备管理的目标 a. 提高外部设备的利用率 b. 为用户提供便利、统一的使用界面 10．设备管理的功能 a. 提供一组I/O命令 b. 进行设备的分配和回收 c. 对缓冲区进行管理 d....“先来先服务”调度算法（并不理想）（移臂调度，减少查找时间） 以I/O请求到达的先后次序作为磁盘调度的顺序 b.
磁盘空间 = 磁盘总量 = 100% 读写性能 = 优秀 = 磁盘个数(n)*I/O速度 =n*100% 优点 充分利用I/O总线性能使其带宽翻倍，读/写速度翻倍。...RAID 1是磁盘阵列中单位成本最高的，磁盘利用率最低，但提供了很高的数据安全性和可用性。...磁盘空间 = 磁盘总量/2 = 50% 需要的磁盘数(n) ≥ 2 读性能 = 优秀 = I/O性能*n = 200% 写性能 = 正常 = I/O性能 = 100% 优点 提供数据冗余，数据双倍存储。...提供良好的读性能。 缺点 无数据校验。 磁盘利用率低，成本高。...组成RAID 0的磁盘改变为无RAID的模式或无RAID模式的磁盘改变为RAID 0的模式时，系统需要对相应的磁盘重新分区，原硬盘里的所有数据将全部丢失。
什么是磁盘I/O？磁盘I/O（Input/Output）是指对磁盘进行读写操作的过程。具体来说，它包括从磁盘读取数据（输入操作）和将数据写入磁盘（输出操作）。...响应时间（Response Time）：完成一个I/O操作所需的时间。响应时间越短，系统性能越好。磁盘利用率（%util）：磁盘处于活动状态的时间百分比。...如果磁盘利用率接近100%，可能表明磁盘负载过高，存在性能瓶颈。使用iostat监控磁盘性能iostat 是一个常用的命令行工具，用于监控系统的CPU和磁盘I/O统计信息。...-p：显示设备及其分区的I/O统计信息。-t：输出每一行数据时显示时间戳。常见用法查看CPU和磁盘的默认统计信息iostat这个命令会显示一次CPU和磁盘的默认统计信息。...显示指定设备及其分区的I/O统计信息iostat -d -p sda 2 5这个命令每隔2秒刷新一次设备sda及其分区的I/O统计信息，共输出5次。
磁盘空间被划分为若干块，块大小为1024字符。在没有采用成组操作时，磁盘空间的利用率为多少？ 在没有成组操作时，每一个记录占用一个块，那么磁盘空间的利用率为80/1024=8%....第1000块访问时，找到主索引后，需要启动磁盘2次。 在文件系统中，文件的逻辑块与存储介质上物理块存放顺序一致的物理结构是：顺序结构。...A) 需要的数据没有准备好 B) 需要的设备不存在 C) 分配给该进程的时间片用完 D) 运算过程中栈溢出 一个运行着的进程打开了一个新的文件，则指向该文件数据结构的关键指针存放在（）。...A) 文件目录中 B) 文件句柄中 C) 进程头文件中 D) 进程控制块中 进程控制块中的进程资源清单，列出所拥有的除CPU外的资源记录，如拥有的I/O设备，打开的文件列表等。...A) 段式分配 B) 页式分配 C) 可变分区分配 D) 固定分区分配 页式分配的优点有： ①由于它不要求作业或进程的程序段和数据在内存中连续存放，从而有效地解决了碎片问题。
紧缩 把所有的碎片连成一片连续的空闲区（通过移动已分区的内容），可以很好解决碎片化，但是需要读写大量分区中信息，耗费大量CPU时间，时间成本高 分页管理 解决动态分区法碎片利用率问题 分页存储管理将进程的逻辑地址分为若干页...A.提高资源利用率 B.提高系统吞吐量 C.减少主机对I/O控制的干预 D.提高CPU与I/O设备的并行操作程度 16.用户程序发出磁盘I/O请求后，系统的正确处理流程是( B)。...答案：（1）就绪状态→执行状态：进程分配到CPU资源 （2）执行状态→就绪状态：时间片用完 （3）执行状态→阻塞状态：I/O请求 （4）阻塞状态→就绪状态：I/O完成 2、什么是基于顺序搜索的动态分区分配算法...答案：一般地，把与文件系统有关的软件分为四个层次： I/O控制层，是文件系统的最低层，主要由磁盘驱动程序等组成，也可成为设备驱动程序层 基本文件系统层，主要用于处理内存与磁盘之间数据块的交换。...基本I/O管理程序，该层用于完成与磁盘I/O有关的事务，如将文件逻辑块号转换为物理块号，管理磁盘中的空闲盘块，I/O缓冲的指定等。
和I/O利用率：提高I/O速度，方便用户使用I/O设备 （一）缓冲管理 描述：在内存中设置缓冲区 例子：单缓冲机制、双向同时传送数据的双缓冲机制、多个设备共同使用的公用“缓冲池”机制 （...（一）高速缓存 备份主存中较常用的数据.以减少CPU对主存储器的访问次数 （二）磁盘缓存 因为磁盘I/O速度远低于主存访问速度.所以设置磁盘缓存来暂存频繁使用的一部分磁盘数据和信息 ②...（一）使用轮询的可编程I/O方式 无限等待，好浪费CPU （二）使用中断的可编程I/O方式 百倍提高CPU利用率 （三）直接存储器访问方式 至少传送一个数据块，DMA方式提高CPU...，同时抽象设备名要映射到适当的驱动程序上 （二）缓冲管理 设置缓冲区，缓和CPU和I/O设备之间的速度矛盾、提高CPU利用率 （三）差错控制 暂时性错误：只有连续多次出错才报告上层，否则由设备驱动程序自己处理...→内核态→用户态 （二）库函数 库函数与调用程序接在一起 二、假脱机系统 （一）假脱机技术 利用专门的外围控制机，先将低速I/O设备上的设局传送到高速磁盘上，或相反 （二）SPOOLing
这种分区方式存在两个问题：一是程序可能太大而放不进任何一个分区中，这时用户不得不使用覆盖技术来使用内存空间；二是主存利用率低，当程序小于固定分区大小时，也占用了一个完整的内存分区空间，存在称为内部碎片。...2、磁盘调度算法： 读写一个磁盘块的时间的影响因素有： 寻道时间（制动手臂移动，使得磁头移动到适当的磁道上） 旋转时间（主轴转动盘面，使得磁头移动到适当的扇区上） 实际的数据传输时间 其中，寻道时间最长...2、select、poll 和 epoll 之间的区别： （1）select：时间复杂度 O(n) select 仅仅知道有 I/O 事件发生，但并不知道是哪几个流，所以只能无差别轮询所有流，找出能读出数据或者写入数据的流...（3）epoll：时间复杂度 O(1) epoll 可以理解为 event poll，不同于忙轮询和无差别轮询，epoll 会把哪个流发生了怎样的 I/O 事件通知我们。...但 select，poll，epoll 本质上都是同步 I/O，因为他们都需要在读写事件就绪后自己负责进行读写，也就是说这个读写过程是阻塞的，而异步 I/O 则无需自己负责进行读写，异步 I/O 的实现会负责把数据从内核拷贝到用户空间
分析磁盘分区的饱和度，利用率，读写速率。...展示那些磁盘或分区已被使用，每个磁盘处理了多少I/O，发给这些磁盘的I/O请求要等多久才被处理。 磁盘I/O介绍 在学习性能工具之前，我们来了解Linux磁盘I/O系统是怎样构成的。...磁盘I/O性能工具 vmstat vmstat是一个强大的工具，它能给出系统在性能方面的总览图。除了CPU和内存统计信息之外，vmstat还可以提供系统整体上的I/O性能情况。...磁盘I/O性能相关的选项和输出 当使用sar 来监视磁盘I/O统计数据时，你可以用如下命令行来调用它： sar -d [interval [count] ] 通常，sar显示的是系统中CPU使用的相关信息...若要显示磁盘使用情况的统计信息，你必须使用-d选项。sar只能在高于2.5.70的内核版本中显示磁盘I/O统计数据。 显示信息进行了说明。
比如说我在这里头虚拟存储里头，它访问到的存储单元的数据不存在，我正在从硬盘上倒数据进来。倒的过程当中，它会用到磁盘I/O，这时候也会再有磁盘设备的中断，这时候是允许它可以做嵌套的。...(高优先级)进程从等待切换到就绪 调度的基本准则 #1处理机调度算法的共同目标 资源利用率：CPU处于忙状态的时间百分比（包括I/O） CPU利用率=CPU利用率=CPU利用率= CPU有效工作时间...–提高文件存储空间的利用率，然后才是提高对文件的访问速度 对对换空间管理的目标–提高进程换入换出的速度，然后才是文件存储空间的利用率 数据结构 空闲分区链，每个表目中包含对换区的首地址和大小，分别用盘块号和盘块数目表示...解决数据粒度不匹配的问题 缓冲区可以用于解决生产者和消费者之间交换的数据粒度(数据单元大小)不匹配的问题 提高CPU和I/O设备之间的并行性 先放入缓冲，便可进行下一次操作，提高系统吞吐量和设备利用率...3.使用信息类 建立文件的相关日期和时间 文件上一次修改的日期和时间 当前使用信息 当前已打开该文件的进程数目 是否被其他进程锁住 文件在内存中是否已经被修改但没有拷贝到盘上 #2.索引节点 磁盘索引节点
I/O，例如磁盘 I/O、网络 I/O 等）。...排查&&验证思路：使用 vmstat 1 定时输出系统资源使用，观察 %wa(iowait) 列的值，该列标识了磁盘 I/O 等待时间在 CPU 时间片中的百分比，如果这个值超过30%，说明磁盘 I/O...此外，耗时较长的网络请求（即网络 I/O）也会导致 CPU 平均负载升高，如 MySQL 慢查询、使用 RPC 接口获取接口数据等。...磁盘I/O和网络I/O 4.1 磁盘 I/O 问题排查思路： 使用工具输出磁盘相关的输出的指标，常用的有 %wa（iowait）、%util，根据输判断磁盘 I/O 是否存在异常，譬如 %util 这个指标较高...需要注意的是，%wa（iowait）的升高不代表一定意味着磁盘 I/O 存在瓶颈，这是数值代表 CPU 上 I/O 操作的时间占用的百分比，如果应用进程的在这段时间内的主要活动就是 I/O，那么也是正常的
一个大的数据段被分为较小的单元，这些单元分布在可用设备之间。分隔数据的单元称为“数据单元大小”或“条带大小”，是指向每个磁盘写入这些条带的大小。可以同时读写的并行条带数量称为“条带宽度”。...分条可以加快从磁盘存储中获取数据的操作，这是因为它扩展了总I/O带宽的能力。这样就优化了性能和磁盘利用率，从而不再需要手动I/O 性能调优。...而且由于已存在数据库的互操作性，ASM并不会消除已存在系统的功能，与此同时，ASM支持单实例和集群环境，在一个数据库服务器中，可以存在多个数据库实例，一个数据库实例可以对应一个ASM实例，也可以多个数据库实例对应一个...2.disks 在windows操作系统上，disk可能是一个分区（partition），在其他的平台上可能是： A partition of a logical unit number (LUN) A...相同数据的冗余副本被放置在不同的故障组中。 4.files 写到ASM磁盘中的文件称为ASM文件。每个ASM文件都完全包含在单个磁盘组中，平均分布在这个组中的所有ASM磁盘上。
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