10gen工程師：MongoDB數據文件內部結構

有人在Quora上提問：MongoDB數據文件內部的組織結構是什麼樣的。隨後10gen的工程師Jared Rosoff出來作了簡短的回答。

　　每個數據庫都有本身獨立的文件。若是你開啓了directoryperdb選項，那你每一個庫的文件會單獨放在一個文件夾裏。

　　數據庫文件在內部會被切分紅單個的塊，每一個塊只保存一個名字空間的數據。在MongoDB中，名字空間用於區分不一樣的存儲類別。好比每一個collection有一個獨立的名字空間，每一個索引也有本身的名字空間。

　　在一個塊中，會保存多條記錄，每條記錄是BSON格式的，記錄與記錄之間經過雙向鏈表進行鏈接。

　　索引數據也存在數據文件中，不過索引是被組織成B-Tree結構，而不是雙向鏈表。

　　對每一個數據庫，有一個命名空間文件，用於保存每一個名字空間對應的元數據。咱們經過查詢這些元數據來找到對應的名字空間的存儲塊位置。

　　若是你開啓了jorunaling日誌，那麼還會有一些文件存儲着你全部的操做記錄。

　　下面圖片摘自10gen工程師Mathias Stearn在MongoSV2011大會上的發言稿，手繪的數據文件結構。

　　每一個數據庫有相應的數據文件和命名空間文件

　　

　　數據文件從16MB開始，新的數據文件比上一個文件大一倍，最大爲2GB

　　

　　文件使用MMAP進行內存映射，會將全部數據文件映射到內存中，可是隻是虛擬內存，只有訪問到這塊數據時纔會交換到物理內存。

　　

　　

　　MongoDB的數據文件映射到內存表中的位置

　　

　　

　　使用32位機器的話，內存地址最大能夠標識4GB內存

　　

　　

　　可是在32位機器上，4GB內存會有1GB被內核打敗，大約0.5GB會用於mongod進程的stack空間，只剩下大約2.5GB可用於映射數據文件。