MongoDB의 성능 분석, 쿼리 최적화, 서버 튜닝, 모니터링을 정리합니다.

쿼리 성능 분석

explain()

// 실행 계획 확인
db.users.find({ dept: "개발팀", salary: { $gte: 5000000 } }).explain("executionStats")

핵심 지표

지표 의미 목표
totalDocsExamined 검사한 문서 수 nReturned에 가까울수록 좋음
totalKeysExamined 검사한 인덱스 키 수 nReturned에 가까울수록 좋음
executionTimeMillis 실행 시간 작을수록 좋음
stage: COLLSCAN 전체 스캔 인덱스 추가 필요
stage: IXSCAN 인덱스 사용 좋음

비효율 쿼리 판별

// 비효율: 10000개 검사해서 10개 반환
// totalDocsExamined: 10000, nReturned: 10 → 인덱스 필요

// 효율: 10개 검사해서 10개 반환
// totalDocsExamined: 10, nReturned: 10 → 최적

쿼리 최적화 기법

1. 적절한 인덱스 생성

// ❌ COLLSCAN
db.orders.find({ user_id: "u123", status: "pending" }).sort({ created_at: -1 })

// ✅ 복합 인덱스 (ESR 규칙)
db.orders.createIndex({ user_id: 1, created_at: -1, status: 1 })

2. 프로젝션으로 필요한 필드만 조회

// ❌ 전체 문서 반환
db.users.find({ dept: "개발팀" })

// ✅ 필요한 필드만
db.users.find({ dept: "개발팀" }, { name: 1, email: 1, _id: 0 })

3. 커버링 인덱스 활용

// 인덱스에 포함된 필드만 조회하면 문서 접근 불필요
db.users.createIndex({ dept: 1, name: 1, salary: 1 })
db.users.find({ dept: "개발팀" }, { name: 1, salary: 1, _id: 0 })
// explain → stage: PROJECTION_COVERED (최고 성능)

4. $in 대신 여러 쿼리 또는 인덱스 활용

// 큰 $in 배열은 성능 저하 가능
db.users.find({ _id: { $in: [/* 수천 개 ID */] } })

// 배치 처리 권장

5. 대량 쓰기 최적화

// ❌ 개별 삽입
for (let i = 0; i < 10000; i++) {
    db.logs.insertOne({ msg: `log ${i}` })
}

// ✅ 벌크 삽입
const bulk = db.logs.initializeUnorderedBulkOp()
for (let i = 0; i < 10000; i++) {
    bulk.insert({ msg: `log ${i}` })
}
bulk.execute()

// ✅ insertMany
db.logs.insertMany(docs, { ordered: false })

서버 설정 튜닝

WiredTiger 캐시 (mongod.conf)

storage:
  wiredTiger:
    engineConfig:
      # 캐시 크기 (기본: RAM의 50% - 1GB, 또는 256MB 중 큰 값)
      cacheSizeGB: 4

연결 설정

net:
  maxIncomingConnections: 65536

프로파일러 (슬로우 쿼리 기록)

// 프로파일러 활성화 (100ms 이상 기록)
db.setProfilingLevel(1, { slowms: 100 })

// 프로파일러 상태 확인
db.getProfilingStatus()

// 슬로우 쿼리 조회
db.system.profile.find().sort({ ts: -1 }).limit(10)

// 프로파일러 비활성화
db.setProfilingLevel(0)

모니터링

서버 상태

db.serverStatus()                    // 전체 서버 상태
db.serverStatus().connections        // 연결 정보
db.serverStatus().opcounters         // 명령 카운터
db.serverStatus().wiredTiger.cache   // 캐시 상태

mongostat / mongotop

# 실시간 서버 통계 (1초 간격)
mongostat --uri="mongodb://admin:pass@localhost:27017"

# 컬렉션별 읽기/쓰기 시간
mongotop --uri="mongodb://admin:pass@localhost:27017"

핵심 모니터링 지표

지표 확인 방법 정상 범위
연결 수 db.serverStatus().connections maxConnections 이하
캐시 히트율 WiredTiger cache stats 95% 이상
큐 대기 db.serverStatus().globalLock 0에 가까울수록
Oplog 크기 rs.printReplicationInfo() 24시간 이상 보존
디스크 사용량 db.stats() 여유 공간 20% 이상
슬로우 쿼리 system.profile 최소화

컬렉션/DB 크기 확인

// 데이터베이스 크기
db.stats()

// 컬렉션 크기
db.users.stats()

// 사람이 읽기 쉬운 형태
db.users.stats({ scale: 1024 * 1024 })  // MB 단위

성능 체크리스트

단계 점검 항목 확인 방법
1 프로파일러로 슬로우 쿼리 식별 db.setProfilingLevel(1)
2 explain으로 실행 계획 분석 COLLSCAN 여부 확인
3 인덱스 추가/최적화 ESR 규칙 적용
4 미사용 인덱스 제거 $indexStats
5 스키마 설계 검토 Embedding vs Referencing
6 WiredTiger 캐시 확인 히트율 95% 이상
7 연결 풀 설정 애플리케이션 커넥션 풀
8 Write Concern 적정성 용도에 맞는 수준
9 컬렉션 크기 확인 대용량 컬렉션 샤딩 검토
10 정기적 compact 단편화 해소 
// 컬렉션 단편화 해소 (운영 주의: 락 발생)
db.runCommand({ compact: "users" })

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참고