回收磁盘碎片以提升磁盘利用率 - 云数据库 MongoDB

前提条件

实例的存储引擎为WiredTiger。

背景信息

执行db.runCommand({collStats: <collection_name>}) 命令访问节点时，返回结果有两个关键字：size和storageSize。其中，size表示集合的逻辑存储大小，storageSize表示集合的物理存储大小。在执行remove命令删除文档后，size的值会减少，但是，storageSize的值不一定会减少。通过比较size和storageSize的大小，可以判断是否产生磁盘碎片。

说明

云数据库MongoDB 4.4及以上版本，还可以通过返回结果的freeStorageSize关键字查看磁盘碎片中空闲并可以被回收的磁盘空间。
关于size、storageSize和freeStorageSize关键字的更多信息，请参见collStats-Output。

compact是云数据库MongoDB的压缩命令，执行compact命令可以回收删除数据后产生的磁盘碎片，实现压缩磁盘空间的目的，从而提升磁盘利用率。关于compact命令的更多信息，请参见compact。

当磁盘碎片率不高时，执行compact命令会因为云数据库MongoDB实例的WiredTiger存储引擎限制，达不到预期效果，因此，不建议频繁执行compact命令。

当集合的数据量比较小时，您可以将数据拷贝到一个新集合，再执行db.collection.drop()命令删除旧集合，从而提升磁盘利用率。执行db.collection.drop()命令删除集合时，集合中的文件会被全部删除，并且磁盘空间会被回收。

注意事项

回收磁盘碎片前，建议对数据库进行备份，如何备份，请参见手动备份MongoDB数据。
回收磁盘碎片会导致集合所属的数据库被锁定，且该数据库的读写操作将被阻塞，建议您在业务低峰期操作。

说明执行compact命令回收磁盘碎片所需的时间与集合数据量、系统负载等因素有关。

预估回收的磁盘碎片空间

通过MongoDB Shell连接云数据库MongoDB实例。不同类型实例的连接方法如下：
将数据库切换至集合所在的数据库。
语法：
```
use <database_name>
```
参数说明：<database_name>为集合所在的数据库名称。

说明您可以通过show dbs命令查询现有的数据库。

示例：
切换至test_database数据库。
```
use test_database
```
查看集合需回收的磁盘碎片空间。
语法：
```
db.<collection_name>.stats().wiredTiger["block-manager"]["file bytes available for reuse"]
```
参数说明：<collection_name>为集合名称。

说明您可以通过show tables命令查询现有的集合。
示例：
```
db.test_database_collection.stats().wiredTiger["block-manager"]["file bytes available for reuse"]
```
返回结果如下：
```
207806464
```
该返回结果表示预估回收的磁盘碎片空间为207806464 Byte。

回收单节点或副本集实例的磁盘碎片

单节点实例只有一个StandAlone节点，您只需要连接主节点（Primary节点），执行compact命令回收主节点（Primary节点）的磁盘碎片。
副本集实例具有多个节点，您需要分别连接主节点（Primary节点）和从节点（Secondary节点），在不同节点上执行compact命令回收相应节点的磁盘碎片，执行的回收命令相同。

说明如果副本集实例具有只读节点（Readonly节点），您还需要回收只读节点（Readonly节点）的磁盘碎片，执行的回收命令与回收主从节点磁盘碎片的命令相同。

通过Mongo Shell连接单节点或副本集实例。不同类型实例的连接方法如下：
- 通过Mongo Shell连接MongoDB单节点实例
- 通过Mongo Shell连接云数据库MongoDB副本集实例
将数据库切换至集合所在的数据库。
语法：
```
use <database_name>
```
参数说明：<database_name>为集合所在的数据库名称。

说明您可以通过show dbs命令查询现有的数据库。

示例：
切换至replica_database数据库。
```
use replica_database
```
查看回收磁盘碎片前数据库占用的磁盘空间。
```
db.stats()
```
说明该命令可以直接复制执行，无需修改。
回收集合的磁盘碎片。
语法：
```
db.runCommand({compact:"<collection_name>",force:true})
```
参数说明：
- <collection_name>：集合名称。
  
  说明您可以通过show tables命令查询现有的集合。
- force：可选项，取值固定为true。
  如果您在4.2及以下版本的云数据库MongoDB实例主节点（Primary节点）上执行该命令，该参数为必填项。
示例：
```
db.runCommand({compact:"sharded_collection"})
```
执行成功的返回结果如下：
```
{ "ok" : 1 }
```
查看回收磁盘碎片后数据库占用的磁盘空间。
```
db.stats()
```
说明该命令可以直接复制执行，无需修改。

回收分片集群实例的磁盘碎片

分片集群实例只需要回收Shard组件中对应节点的磁盘碎片。Mongos组件和ConfigServer组件均不存储用户数据，并且增加和更新操作偏多，删除操作偏少，不需要回收磁盘碎片。

说明分片集群实例的只读节点不支持compact命令，所以无法回收只读节点（ReadOnly节点）的磁盘碎片。

通过Mongo Shell连接分片集群实例，如何连接，请参见通过Mongo Shell连接MongoDB分片集群实例。
将数据库切换至集合所在的数据库。
语法：
```
use <database_name>
```
参数说明：<database_name>为集合所在的数据库名称。

说明您可以通过show dbs命令查询现有的数据库。

示例：
切换至sharded_database数据库。
```
use sharded_database
```
查看回收磁盘碎片前数据库占用的磁盘空间。
```
db.stats()
```
说明该命令可以直接复制执行，无需修改。
回收集合的磁盘碎片。
您需要分别回收Shard组件中主节点（Primary节点）和从节点（Secondary节点）的磁盘碎片。
- 回收Shard组件中主节点（Primary节点）的磁盘碎片。
  语法：
```
db.runCommand({runCommandOnShard:"<Shard ID>","command":{compact:"<collection_name>",force:true}})
```
  参数说明：
  - <Shard ID>：Shard组件的ID。
    
    说明您可以登录MongoDB管理控制台，在目标实例基本信息页面的Shard列表区域查看Shard组件的ID。
  - <collection_name>：集合名称。
    
    说明您可以通过show tables命令查询现有的集合。
  - force：可选项，取值固定为true。
    如果您的分片集群实例版本为4.2及以下版本，该参数为必填项。
  示例：
```
db.runCommand({runCommandOnShard:"shard01","command":{compact:"sharded_collection",force:true}})
```
- 回收Shard组件中从节点（Secondary节点）的磁盘碎片。
  语法：
```
db.runCommand({runCommandOnShard:"<Shard ID>","command":{compact:"<collection_name>"},$queryOptions: {$readPreference: {mode: 'secondary'}}})
```
  参数说明：
  - <Shard ID>：Shard组件的ID。
    
    说明您可以登录MongoDB管理控制台，在目标实例基本信息页面的Shard列表区域查看Shard组件的ID。
  - <collection_name>：集合名称。
    
    说明您可以通过show tables命令查询现有的集合。
  - force：可选项，取值固定为true。
  示例：
```
db.runCommand({runCommandOnShard:"shard01","command":{compact:"sharded_collection"},$queryOptions: {$readPreference: {mode: 'secondary'}}})
```
查看回收磁盘碎片后数据库占用的磁盘空间。
```
db.stats()
```
说明该命令可以直接复制执行，无需修改。