关于mongodb的journal日志工作方式分析

1、journal目录结构

[root@gog /backup/mongo/data/journal]#ll 
total 3148816 
-rw------- 1 root root 1073741824 May 23 19:54 j._2 
-rw------- 1 root root         88 May 23 19:54 lsn 
-rw------- 1 root root 1073741824 Mar 18 01:22 prealloc.1 
-rw------- 1 root root 1073741824 Mar 18 01:22 prealloc.2

j._2表示正在使用中的journal文件，当单个文件达到1GB的时候，就会创建一个新的文件，旧文件不会循环使用，自动删除。lsn保存最后使用的journal序列号，是个2进制文件,它实际保存的是系统启动到现在的一个时间戳。prealloc.2是还未使用的初始化的journal文件。使用db.shutdownServer()和kill -2关闭的系统，也就是clean shutdown，journal文件夹下除prealloc.*文件都会被删除。如果系统掉电或者运行时死机，再启动时，mongo就会使用journal进行恢复，不用运行repair。

2、journal刷新频率

journal除了故障恢复的作用之外，还可以提高写入的性能，批量提交（batch-commit），journal一般默认100ms刷新一次，在这个过程中，所有的写入都可以一次提交，是单事务的，全部成功或者全部失败。

关于刷新时间，它是可以更改，范围是2-300ms，但是这并不是绝对的。MongoDB提供了journal延迟测试的函数，

> db.runCommand("journalLatencyTest") 
{ 
    "timeMillis" : { 
        "8KB" : 19.74, 
        "8KBWithPauses" : 20.31402, 
        "1MB" : 25.2 
    }, 
    "timeMillisWithPrealloc" : { 
        "8KB" : 4.13, 
        "8KBWithPauses" : 4.51596, 
        "1MB" : 11.4 
    }, 
    "onSamePartition" : true, 
    "ok" : 1 
}

在实际运行中，刷新时间是--journalCommitInterval设置和延迟测试中较大的一个。

三、总结：

mongodb在启动时，专门初始化一个线程不断循环（除非应用crash掉），用于在一定时间周期内来从defer队列中获取要持久化的数据并写入到磁盘的journal(日志)和mongofile(数据)处，当然因为它不是在用户添加记录时就写到磁盘上，所以它不会造成性能上的损耗，当进行数据插入操作时，记录(Record类型)都被放入到defer队列中以供延时批量（groupcommit）提交写入，但相信其中时间周期参数是个要认真考量的参数，系统为100毫秒，如果该值更低的话，可能会造成频繁磁盘操作，过高又会造成系统宕机时数据丢失过多。

journal的刷新时间是可以改变的，2-300ms的范围,使用 --journalCommitInterval 命令

查看journal运行情况：

"dur" : { 
        "commits" : 25, 
        "journaledMB" : 3.899392, 
        "writeToDataFilesMB" : 38.269053, 
        "compression" : 0.09879529488786379, 
        "commitsInWriteLock" : 0, 
        "earlyCommits" : 0, 
        "timeMs" : { 
            "dt" : 3131, 
            "prepLogBuffer" : 47, 
            "writeToJournal" : 349, 
            "writeToDataFiles" : 43, 
            "remapPrivateView" : 3 
        } 
    }

commits:在journalCommitInterval时间内提交的操作数。

journaledMB：在journalCommitInterval时间内写到journal文件中的数据量。

writeToDataFilesMB：在journalCommitInterval时间内从journal刷新到磁盘的数据量。

compression：v>2.0，表示客户端提交写入到journal的数据的压缩比率，注意，写入到journal的数据并不是全部的数据。( journaled_size_of_data / uncompressed_size_of_data ) 。

commitsInWriteLock:在有写锁的情况下提交的数量，这表示写的压力很大。

earlyCommits：表示在journalCommitInterval之前的时间，mongod请求提交的次数。用这个参数确定journalCommitInterval是不是设置的过长。

dur.timeMS.prepLogBuffer：从privateView映射到Logbuffer的时间。

dur.timeMS.writeToJournal：从logbuffer刷新到journalfile 的时间。

dur.timeMS.writeToDataFiles：从journalbuffer映射到MMF，然后从MMF刷新到磁盘的时间，文件系统和磁盘会影响写入性能。

dur.timeMS.remapPrivateView：重新映射数据到PrivateView的时间，越小性能越好

借鉴了http://www.cnblogs.com/daizhj/archive/2011/03/21/1990344.html这篇文章中对mongodb源码的分析部分

官方文档 http://docs.mongodb.org/manual/core/journaling/#journaling-internals